Апоптоз регулируется рядом факторов, в том числе и гормонами, о роли которых мы поговорим поподробнее.
Интересная особенность – неспецифические факторы, стимулирующие апоптоз (температура, свободные радикалы и др.) при усилении своего воздействия, то есть при увеличении дозы агента, получаемой организмом, приводят к развитию некроза. В малых дозах вызывают апоптоз, в больших – некроз, такое вот «коварство». Гормоны же некроза не вызывают, изменение их количеств может вызывать бо́льшую стимуляцию или большее угнетение апоптоза, но ни в коем случае не некроз.
С гормональной регуляцией апоптоза врачи столкнулись еще до того, как это явление было открыто и изучено.
Началось все с хирургии. Было замечено, что хирургическое удаление эндокринной железы приводит к массовой инволюции органов-мишеней. Инволюция (в переводе с латыни – «свертывание») – это обратное развитие органов, упрощение их строения и снижение их функций. Примером может служить инволюция матки после родов или, скажем, атрофия какого-либо органа в процессе естественного старения.
В былые времена знаний по эндокринологии было накоплено немного, но то, что яички управляют половой функцией, человечество открыло еще в древние времена. Кастрация, как утверждают историки, является одной из самых первых хирургических операций. Так вот, в девятнадцатом веке врачи, проводившие вскрытия трупов, обнаружили, что у всех мужчин, при жизни перенесших кастрацию, предстательная железа со временем атрофируется, уменьшается. Это уменьшение буквально бросалось в глаза, поскольку у всех остальных мужчин предстательная железа с возрастом увеличивается. Был сделан вывод о том, что яички каким-то образом вызывают разрастание ткани предстательной железы или же препятствуют ее инволюции. Нетрудно было догадаться, что речь идет о каких-то веществах, выделяемых яичками в кровь, ведь именно кровь связывала яички с предстательной железой.
Великий сыщик Шерлок Холмс утверждал, что тот, кто умеет задавать правильные вопросы, получает на них правильные ответы. Со временем выяснилось, что андрогены подавляют апоптоз клеток предстательной железы. А вот апоптоз для фолликулярных клеток яичников те же андрогены стимулируют. Логично? Логично – мужским половым гормонам следует создавать благоприятные условия для разрастания мужских органов и неблагоприятные – для женских (слова «благоприятные» и «неблагоприятные» употреблены шутки ради и реального положения дел не отражают).
Гормоны могут по-разному влиять не только на апоптоз различных клеток, но на апоптоз одних и тех же клеток в зависимости от их возраста (стадии развития клетки). Так, например, эстрогены угнетают апоптоз клеток слизистой оболочки матки в начале менструального цикла и стимулируют его в конце цикла, когда происходит отторжение клеток. А прогестерон, как гормон беременности, подавляет апоптоз клеток слизистой оболочки матки в конце цикла.
Вы еще не забыли про остеокласты – клетки-разрушители костной ткани? Эстрогены не только угнетают развитие и активность остеокластов, но и стимулируют их апоптоз.
«Был бы человек, а статья для него найдется», – шутят бывалые следователи и оперативники. Примерно то же самое можно сказать и о гормонах. Большинство их можно обвинить в убийстве – в стимуляции апоптоза тех или иных клеток нашего организма.
Главным побочным действием комбинированных оральных контрацептивов, содержащих эстрогены и прогестины (синтетические аналоги прогестерона), является бесплодие, которое может возникать у молодых женщин, принимающих оральные контрацептивы с раннего возраста и в течение длительного времени. Как по-вашему, почему так происходит? Потому что прогестины стимулируют апоптоз эпителиальных клеток яичников (то есть – клеток, выстилающих внутреннюю поверхность фолликула).
Возрастная физиологическая атрофия органа – вилочковой железы, половых желез, костей, мышц, кожи, межпозвонковых хрящей и др. – является следствием снижения выработки гормонов, угнетающих апоптоз в данном органе. Количество гормона снизилось – клетки начали самоуничтожаться в бо́льших количествах – вот вам и атрофия.
Соответственно, возрастная гиперплазия органа является следствием снижения выработки гормонов, стимулирующих апоптоз в данном органе (пример – действие андрогенов на предстательную железу).
Изучению апоптоза в наше время придается очень большое значение. Подумайте сами – почему? В чем может заключаться практический смысл стимуляции апоптоза в клетках?
Разумеется – в лечении онкологических заболеваний. Образно говоря, первое, что делает обычная клетка организма при превращении в опухолевую, так это избавляется от программы апоптоза, заложенной в ее ДНК. Клетка обретает условное бессмертие и начинает «разбойничать». С опухолевыми клетками пытаются бороться, убивая их при помощи радиоактивного облучения или химических препаратов, но организму эти лечебные методы тоже наносят большой вред. Порой даже больший, чем опухолевым клеткам.
Но если запускать апоптоз у «обнаглевших» опухолевых клеток, да еще и простимулировать его как следует, то рак можно будет считать побежденным. Опухолевые клетки самоуничтожаются и вместо того, чтобы отравлять организм продуктами своего распада, становятся пищей для окружающих их нормальных «приличных» клеток. Отдельные виды рака, такие, например, как рак простаты или рак молочной железы, уже лечат гормонами или же конкурирующими с ними препаратами[26], стимулируя апоптоз опухолевых клеток.
Регуляция процессов апоптоза может применяться не только при онкологических заболеваниях. Апоптоз можно не только стимулировать, но и угнетать, ускоряя тем самым заживление пораженных участков при ожогах, инфарктах и пр. Большие перспективы открываются при применении регуляции апоптоза при лечении заболеваний крови.
Наш организм постоянно самообновляется, старые клетки постепенно заменяются новыми. Срок жизни у каждого вида клеток свой, но если вывести среднее арифметическое, то можно сказать, что за период от семи до десяти лет происходит почти полное обновление организма. Отжившие свое клетки должны уничтожаться. Но они не могут уничтожаться клетками иммунной системы, поскольку являются своими, а иммунная система направлена только против чужеродных агентов. Физиологическое, естественное «запрограммированное» отмирание собственных клеток организма носит название «апоптоз». Апоптоз отличается от некроза – болезненного отмирания, возникающего в результате повреждения. При некрозе клетка набухает и лопается. Внутриклеточное содержимое, излившись наружу, вызывает воспалительные процессы. При апоптозе клетка распадается на окруженные мембраной фрагменты, которые поглощаются окружающими здоровыми клетками. Воспалительные процессы при апоптозе не развиваются.
В организме взрослого человека в результате апоптоза ежесуточно уничтожается примерно 60 000 000 000 (шестьдесят миллиардов) клеток.
Апоптоз регулируется рядом факторов, в том числе и гормонами. Так, например, андрогены подавляют апоптоз клеток предстательной железы, но стимулируют апоптоз фолликулярных клеток яичников. Гормоны могут по-разному влиять не только на апоптоз различных клеток, но на апоптоз одних и тех же клеток в зависимости от их возраста (стадии развития клетки). Эстрогены угнетают апоптоз клеток слизистой оболочки матки в начале менструального цикла и стимулируют его в конце цикла, когда происходит отторжение клеток. А прогестерон, как гормон беременности, подавляет апоптоз клеток слизистой оболочки матки в конце цикла.
Возрастная физиологическая атрофия органа является следствием снижения выработки гормонов, угнетающих апоптоз в данном органе. Соответственно, возрастная гиперплазия органа является следствием снижения выработки гормонов, стимулирующих апоптоз в данном органе.
Глава одиннадцатаяГормоны-консерваторы
Если бы у нашего организма был девиз, то он звучал бы так: «Стабильность, стабильность и еще раз стабильность!»
Наш организм ужасно консервативен и невероятно самодостаточен. Он не выносит каких-либо перемен и отчаянно сопротивляется любому внешнему воздействию, способному нарушить установленное природой равновесие. Все консервативные партии мира, начиная с британских тори и заканчивая бразильскими прогрессистами, сообща не смогут перещеголять в консерватизме любой живой организм. Так-то вот.
Гормоны-консерваторы, поддерживающие постоянство внутренней среды организма, это самые ответственные и наиболее сознательные из гормонов. Эти сторонники незыблемости исконных устоев обеспечивают нормальную жизнедеятельность организма, то есть выполняют Самую Главную Задачу.
Собственно, если уж говорить начистоту, то консерваторами являются все гормоны без исключения, поскольку при выработке в нормальном физиологическом количестве они эту самую нормальную жизнедеятельность и обеспечивают.
Что такое нормальная жизнедеятельность организма?
Это естественный, не нарушенный обмен веществ.
В этой главе мы рассмотрим только те гормоны, которые непосредственно принимают участие в регуляции обмена веществ и энергии (такое название будет полным).
А что представляет собой обмен веществ?
Часто можно встретить такое определение: «обмен веществ – это совокупность процессов, происходящих в организме при усвоении пищи». Это определение неверно, поскольку оно неполно, а полуправда, как известно, еще хуже, чем явная ложь. Ну усвоил организм пищу – а что дальше?
Вот вам правильное определение: «обмен веществ (про энергию мы постоянно упоминать не станем, но в уме ее держать будем) – это набор химических реакций, которые возникают в живом организме для поддержания жизни».
Почувствовали разницу?
Часто можно услышать такую вот жалобу: «У меня неправильный обмен веществ и потому…». Это глупость. Обмен веществ не может быть «правильным» или «неправильным». Неправильный, с нашей точки зрения, обмен у растений – они солнечную энергию в углеводы перерабатывают. Вместо слова «неправильный» надо употреблять слово «нарушенный». Нарушения обмена веществ бывают, увы.