Страница 2 из 4
Ясно, что для жизни, для этой химической фабрики нужен компартмент – коацерватная капля ли, бактерия ли, синезелёная водоросль или ещё какой простейший организм. И упорядоченность на этой химической фабрике такова, что химические процессы в ней поддерживаются сами, а энтропия стремится к нулю или минимальна. Порядок химических превращений на фармацевтической фабрике тоже довольно велик, но это не делает её живой – химические процессы там не могут сами себя поддерживать и без участия технологии, порождённой разумом, не в состоянии жить и воспроизводиться, как только технологический процесс остановился, всё превратится в косный хаотический процесс с неуклонным нарастанием энтропии.
Потом, понятно, занимал меня вопрос как от бактерий и синезелёных водорослей произошли эукариоты, и что это, эукариотическая клетка – простейший двуклеточный организм с двумя разными геномами, первая химера? Первый паразит – симбионт и почему у такого типа клеток появился потенциал для возникновения в последующем многоклеточных организмов? И что это такое, многоклеточные организмы? С чего начинать? Со жгутикового вольвокса? С губок? С пресноводного полипа гидра? С червей? Ясно, что были промежуточные формы, часть из которых нам известна и поныне. И не факт, что эти ныне живущие «промежуточные формы» существовали тогда как переходные этапы на пути ароморфозов. Может это вновь возникшие в недавнем прошлом клеточные ассоциации. Для меня было ясно, что многоклеточность появляется с дифференцировки клеток в первую очередь, с этого момента начинается простейший многоклеточный организм, а потом уже интеграция только нарастает, появляются ткани, органы, функциональные системы органов и тканей. В отличие от Шкловского Иосифа Самуиловича, я считал, что появление разумной жизни закономерно столь же, сколь закономерно было появление химических реакций и биологической жизни. Но что такое разум по отношению к жизни? Ключевым моментом, на мой взгляд, являлось то, что появился разум в многоклеточном организме. Воспроизводство химических компартментов – это первое свойство, которое она получила свыше химических превращений. Второе свойство – это дифференцировка компартментов, их объединение в ткани, органы, организмы при непрекращающейся всюдности, теперь уже биохимических процессов, в любых этих, уже биологических процессах. Жизнь как упорядоченная система химических реакций родила самовоспроизводство, дифференцировку и объединение биохимических систем, которые уже нельзя было свести только лишь к химическим процессам, хотя все эти свойства жизни оказались неотделимы от упорядоченных химических реакций. Количество разнообразных материальных форм, которые возникли благодаря системам упорядоченных химических реакций, колоссально, количество новых органических химических соединений возросло колоссально, системы упорядоченных химических реакций преобразовали за время своего существования атмосферу, литосферу, гидросферу, обусловили дрейф материков и многое другое, дав пищу учёным, создавшим палеонтологию, палеогенетику, эволюционную биохимию, биогеохимию, эволюционную теорию и многие другие дисциплины. Без физики электрона в атомах химических элементов химические реакции невозможны, но молекулы и надмолекулярные образования несводимы уже к энергетическим состояниям электрона в атоме.
И следующее качество жизни, которое появилось именно в многоклеточном организме – это межклеточные взаимодействия. Гуморальные, электрические, носящие характер сигналов. Появление специальных участков, восприимчивых к воздействию сигналов – рецепторов, каналов, а потом и синапсов. Нервная ткань, неделящаяся у многих высших организмов или почти неделящаяся, весь свой ресурс тратит на межклеточные взаимодействия – электрические и химические. Где нет митоза на первый план выходит электрогенез.
Много позже, в соавторстве с профессором Селедцовым Александром Михайловичем, я написал статью для студенческого сборника: «Ионы кальция, церебральные пароксизмы, эпилептогенез, митоз и апоптоз». Мы считали тогда, что кальций-кальмодулиновый комплекс и монооксид азота являются одними из наиболее древних внутриклеточных мессенджеров. Регуляция ионизированным кальцием апоптоза – одна из его важнейших функций в нервной системе. Некоторые эффекты воздействия ионов кальция на нервную ткань организованы во времени пароксизмально – это относится прежде всего к патологическим феноменам (эпилептические пароксизмы, актуализация патологического влечения к алкоголю). Несмотря на существующую антикальциевую защиту клетки, у позвоночных, которые имеют кальциевый скелет, возникает большое количество патологических процессов, в происхождении которых важное значение имеет гиперкальцигистия – повышенное содержание ионов кальция внутри клетки. Они организованы во времени как пароксизмально (эпилептические приступы, актуализация влечения к алкоголю, некоторые сердечные аритмии), так и непароксизмально (аффективные расстройства, артериальные гипертензии). Мы полагали, что пароксизмы при гиперкальцигистии представляют собой процесс избавления клетки (нейрона) от эксайтотоксичности, ведущей к апоптозу. Наиболее ярко это видно на примере моторных эпилептических приступов. В этих случаях химическая энергия эксайтотоксичности трансформируется в механическую. Лёгкость такой трансформации обусловлена общностью онто – и филогенеза нервной и локомоторной систем – в частности, трансформатором химической энергии в электрическую в нейроне служит кальций-кальмодулиновый комплекс, а электрической в механическую в скелетной мускулатуре – кальций-тропониновый комплекс. И в том и в другом случае ведущую роль в трансформации энергии играют ионы кальция и близкие по строению белки – кальмодулин и тропонин. Иногда эпилептический механизм лишь отчасти препятствует апоптозу – часть нейронов гибнет, что клинически может проявиться в виде паралича Тодда, известного клинического феномена. Таким образом, эпилептогенез и апоптоз мы рассматривали как альтернативные процессы для нейронов, подвергшихся кальциевой эксайтотоксичности. Это роднит эпилептогенез с митозом, который также рассматривается как альтернатива апоптоза. Нейроны эпилептического очага (как и любые другие нейроны) не способны к митотическому делению, поэтому, подвергшись кальциевой (или любой другой – например глутаматной) эксайтотоксичности, избавляются от неё "навязывая" аномальную электрическую активность всей мозговой ткани. В этом смысле нейроны эпилептического очага ведут себя подобно раковому узлу, "навязывающему" себя организму иначе – через аномальное клеточное деление. Эпилептогенный очаг, как и опухолевый узел, обладает известной автономией, клетки и того и другого аномальны – в случае опухоли мы имеем дело с тканевым и клеточным атипизмом, в случае эпилептического очага часто наблюдаются нейрональные микродистопии. Следовательно, в их энергетической организации есть много общего. Возможно, таким организационным сходством объясняется феномен "зеркальных" очагов при эпилепсии – своего рода "энергетических метастазов".
По нашему мнению, которое мы высказали в той статье, в более общем плане для клетки в многоклеточном организме существует три почти взаимоисключающих варианта судьбы – это митоз, электрогенез и сокращение. Поэтому основная масса миоцитов неспособна к делению, то же касается и нейронов. Делящиеся клетки неспособны к мышечному сокращению и электрогенезу в той степени, в какой это свойственно кардиомиоцитам, нейронам и многоядерным клеткам поперечно-полосатой мускулатуры. Клетки экзо – и эндокринных желёз, напротив, интенсивно делятся. Возможно это связано с тем, что они постоянно расходуют пластический, а не энергетический (как в случае электрогенеза и мышечного сокращения) материал. Таким образом, секреция не является альтернативной митозу – наоборот, она скорее способствует ему. Видимо, только процессы, расходующие энергетический материал (электрогенез и мышечное сокращение) альтернативны митозу. Дальше мы рассуждали о патогенетической терапии эпилептических приступов и патологического влечения к алкоголю и веществах, а также фармакологических препаратах, которые могли бы способствовать успешному лечению.