Фракция роста и покоя клеток. Программа дифференцировки клеток
По мере размножения формируется фракция роста или обновления. Однако клетки этой фракции при соответствующих условиях могут выходить из цикла и переходить в состояние покоя. Причем, принципиально любая клетка может под влиянием ингибиторов пролиферации, поступающих из микроокружения, перейти во фракцию покоя, пребывать в ней неограниченное время, а затем, восприняв митогенные стимулы, снова вернуться во фракцию роста [Епифанова и др., 1988; и др.].
У покоящихся клеток плазмолемма становится менее проницаемой, содержит меньше лигандов (рецепторных молекул), их ядерный хроматин более конденсирован, а белковый и ферментный метаболизм значительно отличается по свойствам от метаболизма пролиферирующих клеток. Несмотря на отсутствие синтеза ДНК и торможение обмена, некоторые процессы в покоящихся клетках протекают более активно.
Это обеспечивает не только их самоподдержание, но и повышенную устойчивость к повреждающим факторам, в том числе к воздействию противоопухолевого лечения (химио-, гормоно-, радиотерапии и т. д.). Покоящиеся клетки благодаря интеграции и стимуляторному воздействию факторов роста из микроокружения могут приступить к синтезу ДНК и митозу. И вот здесь на первый план выступает одна из труднейших проблем онкологии, поскольку уничтожить покоящиеся малигнизированные клетки с помощью консервативной терапии практически не удается ни в одной опухолевой популяции in vivo, а вместе с тем они служат постоянным скрытым резервом восполнения этой популяции.
Переход в состояние покоя — непременное условие для начала дифференцировки. Поэтому какая-то часть клеток фракции покоя дает начало клеткам фракции терминальной дифференцировки. Если очень упрощенно представить себе осуществление программы дифференцировки, то первым шагом следует считать транскрипцию — „переписывание" нуклеотидных последовательностей структурных (кодирующих) генов, активированных в определенных участках ДНК, в форму информационной, или матричной, РНК.
Упорядоченность активации структурных генов и наступающей вслед за этим транскрипции обеспечивают группы генов-регуляторов, активированных сигналами из микроокружения. Новообразованные молекулы иРНК выходят через ядерные поры в цитоплазму. Затем в присутствии транспортной и рибосомальной РНК на рибосомах происходит трансляция — перевод нуклеотидной последовательности иРНК в аминокислотную последовательность полипептида.
Из последнего образуются структурные и ферментные белки, формирующие весь комплекс специфических признаков — фенотип клетки. Считается, что детерминация (здесь: окончательный выбор) будущего фенотипа осуществляется на уровне синтеза иРНК, а дифференцировка — на уровне трансляции генетического кода с молекул иРНК на синтезируемые, уже специфичные молекулы белка.
