Код жизни. Как защитить себя от развития злокачественных новообразований и сохранить тело здоровым до глубокой старости - Джейсон Фанг

колонии одноклеточных эукариот. Со временем взаимовыгодное сотрудничество между клетками сделало возможной специализацию, а затем и существование истинных многоклеточных организмов. Специализация, разделение труда и межклеточная коммуникация сделала эти организмы больше, сложнее и лучше приспособленными к жизни, чем простые одноклеточные организмы. В человеческом теле более 200 типов специализированных клеток, которые разделяют на пять широких категорий: эпителиальная ткань, соединительная ткань, кровь, нервная ткань и мышцы.

Но эта новая сложность потребовала новых правил сотрудничества между клетками. Собравшись вместе, отдельные клетки должны учиться жить и работать вместе – точно так же, как отдельные люди, живущие в большом городе. Одноклеточный организм подобен человеку, живущему в уединенной хижине в лесу. Он может делать что угодно, потому что рядом нет никого, кто мог бы быть недоволен. Он может хоть весь день ходить голым, если захочет. А многоклеточные организмы похожи на большие густонаселенные города. В городах должны быть правила, регулирующие допустимое поведение. Человека, который ходит голым по улицам города, могут арестовать. Потребности многих перевешивают потребности одного. В обмен на отказ от некоторых индивидуальных свобод общество делает возможным специализацию, разделение труда и коммуникацию. Сложная организация позволяет городам и странам доминировать над окружающей средой. Такой вот компромисс.

Город, где живет множество людей, и многоклеточные организмы отдают предпочтения, которые выгодны коллективу. Некоторые жители города могут погибнуть ради блага других – например солдаты, пожарные или полицейские. В многоклеточном организме некоторые клетки, например лейкоциты иммунной системы, могут быть принесены в жертву ради блага всего организма.

Клетки должны следовать строгим правилам общения и координации, если хотят жить и работать вместе. Приоритеты клеток в многоклеточных организмах уже совсем не такие, как в одноклеточных. Одноклеточные организмы конкурируют с другими клетками ради собственной выгоды. Многоклеточные организмы сотрудничают с другими клетками, чтобы принести пользу всему коллективу клеток, из которых состоит организм.

Многоклеточные организмы конкурируют с другими организмами за пищу, но вот на клеточном уровне все клетки в этом организме сотрудничают между собой.

На клеточном уровне одноклеточные и многоклеточные организмы имеют несколько важных различий: рост, смертность, мобильность и гликолиз.

* Способ действия.

Рост

Одноклеточные организмы растут и размножаются любой ценой. Это их единственное предназначение в жизни, их состояние по умолчанию. Бактерия в чашке Петри или грибок в кусочке хлеба никогда не оставляет попыток расти и размножаться. Они остановятся, только если закончатся ресурсы.

Напротив, многоклеточные организмы тщательно контролируют рост, используя гены, которые способствуют росту (онкогены), и гены, которые его подавляют (супрессоры опухолей). Клетки могут расти только тогда, когда им говорят – в нужном месте и в нужное время. Клетка печени не может вырасти у вас на кончике носа. А еще клетки печени не могут расти до тех пор, пока не станут размером с холодильник – тогда они стеснят легкое, которое живет прямо по соседству. Как говорится в пословице, хорошие заборы – хорошие соседи. Такая организация гарантирует благополучие всего организма, а не отдельной клетки.

Точно так же различается подход к росту у одного человека и целого города. Выживальщик-одиночка в лесу ничем не ограничен. Он может построить себе сколь угодно огромный дом там, где хочется. Рост для него – это хорошо. А вот в городах рост очень тщательно контролируется. Вы не можете просто взять и построить сарай на территории соседа. Эти правила гарантируют сотрудничество. Рост обычно невыгоден, потому что пространство ограничено. Если ваша территория будет расти, это произойдет за счет территории соседа. Рост всего города – хорошо, а вот рост населения внутри города – плохо, если сам город не расширяется.

Бессмертие

Одноклеточные организмы бессмертны, потому что могут размножаться бесконечно долго. Количество делений у одноклеточных организмов, например дрожжей, не ограничено. Если питательных веществ достаточно, дрожжи будут и дальше расти и размножаться. Например, есть дрожжевые закваски, которым больше 100 лет, а из них до сих пор готовят хлеб[186]. Дрожжи растут и размножаются бесконечно, пока у них есть для этого условия. Клеточная линия дрожжей бессмертна.

А вот клеточным линиям в многоклеточном организме жить вечно не разрешается. Каждый раз, когда они размножаются, их теломеры слегка укорачиваются, и, когда они достигают критической длины, клетки больше делиться не могут. Клеточная линия достигает стадии одряхления. Старые клетки, которые делились уже слишком много раз, приговариваются к смерти через апоптоз. После того как они уже не могут приносить пользы, их удаляют из организма – ради его же блага.

Выживальщик-одиночка в лесу может жить в своем доме сколько угодно долго – даже если крыша уже протекает, а стены вот-вот рухнут. В городе же обветшавшие дома сносят, чтобы другие люди не пострадали. Потребности многих важнее, чем потребности одного человека.

Движение

Движение – это естественное состояние одноклеточных организмов. У них нет никаких обязательств оставаться в определенном месте. Они передвигаются, чтобы найти самую благоприятную для себя среду. Бактерии изобрели множество замечательных способов передвижения. Одни используют для этого органеллы-жгутики, которые функционируют похоже на пропеллеры. Другие бактерии подергиваются и скользят, используя для этих целей органеллы, известные под названием пили IV типа.

Одноклеточные организмы сполна пользуются и преимуществами пассивного движения. Например, в неблагоприятных условиях дрожжи переходят в дремлющее состояние – превращаются в споры, которые подхватывает и разносит ветер. Некоторые споры найдут благоприятную среду для роста, снова активизируются и прорастут. Другие – не найдут и будут и дальше выжидать. Пекарские дрожжи, например, могут много лет пролежать в пластиковом пакетике, а потом снова активизироваться, когда их положат в теплую воду.

Движение особенно полезно для выживания одноклеточных организмов потому, что они сильно зависимы от окружающей среды. Дрожжи, которые слишком долго остаются на одном месте, могут израсходовать все свои ресурсы и погибнуть. Способность к передвижению дает им возможность найти обилие ресурсов в другом месте, чтобы и дальше плодиться и размножаться.

Напротив, многоклеточные организмы должны сделать все, чтобы их клетки оставались строго на нужных местах и никуда не передвигались. Клетки взаимодействуют и зависят друг от друга, так