Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up

МЕЖКЛЕ́ТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕ́ЙСТВИЯ

  • рубрика

    Рубрика: Биология

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 19. Москва, 2011, стр. 569-570

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: А. А. Ярилин

МЕЖКЛЕ́ТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕ́ЙСТВИЯ, про­цес­сы, обес­пе­чи­ваю­щие фор­ми­ро­ва­ние тка­ней и об­мен ин­фор­ма­ци­ей ме­ж­ду клет­ка­ми, не­об­хо­ди­мый для ин­те­гра­ции их функ­ций. Совр. зна­ния о М. в. ос­но­ва­ны гл. обр. на дан­ных, по­лу­чен­ных с по­мо­щью куль­ту­ры кле­ток; наи­бо­лее изу­че­ны у жи­вот­ных. Раз­ли­ча­ют кон­такт­ные и гу­мо­раль­но-опо­сре­до­ван­ные меж­кле­точ­ные взаи­мо­дей­ст­вия.

Кон­такт­ные М. в. в мно­го­кле­точ­ных ор­га­низ­мах осу­ще­ст­в­ля­ют­ся с уча­сти­ем бел­ков по­верх­но­сти кле­ток (вза­им­но ком­пле­мен­тар­ных или иден­тич­ных), обес­пе­чи­ваю­щих их ад­ге­зию. К бел­кам ад­ге­зии от­но­сят: кад­ге­ри­ны, ак­тив­ность ко­то­рых про­яв­ля­ет­ся в при­сут­ст­вии ио­нов Са2+; се­лек­ти­ны, взаи­мо­дей­ст­вую­щие с уг­ле­вод­ны­ми струк­ту­ра­ми кле­точ­ной по­верх­но­сти; ин­тег­ри­ны, свя­зы­ваю­щие ре­цеп­тор­ные мо­ле­ку­лы по­верх­но­сти кле­ток или бел­ки меж­кле­точ­но­го мат­рик­са, и ряд др. групп бел­ко­вых мо­ле­кул. В наи­боль­шей сте­пе­ни сиг­наль­ная функ­ция при­су­ща ин­тег­ри­нам. Они спо­соб­ны пе­ре­да­вать ин­фор­ма­цию как с по­верх­но­сти внутрь клет­ки, так и в об­рат­ном на­прав­ле­нии. Часть ин­тег­ри­нов ци­то­плаз­мы кле­ток свя­за­на с бел­ка­ми ци­то­ске­ле­та и сиг­наль­ны­ми фер­мен­та­ми (про­те­ин­ки­на­за­ми). При уча­стии ин­тег­ри­нов эти бел­ки кон­цен­три­ру­ют­ся в зо­нах кон­так­та кле­ток с вне­кле­точ­ным мат­рик­сом и др. клет­ка­ми (фо­каль­ные кон­так­ты), что обу­слов­ли­ва­ет из­ме­не­ние фор­мы и функ­цио­наль­ных свойств клет­ки и ак­ти­ва­цию ря­да ге­нов. Уча­стие ци­то­ске­ле­та обес­пе­чи­ва­ет боль­шую проч­ность меж­кле­точ­ных со­еди­не­ний, что осо­бен­но важ­но для кле­точ­ных пла­стов, под­вер­гаю­щих­ся ме­ха­нич. на­груз­кам (напр., по­кров­но­го эпи­те­лия или эн­до­те­лия ар­те­рий).

Ко­нтакт­ные М. в. иг­ра­ют клю­че­вую роль в про­цес­сах эм­брио­наль­но­го гис­то­ге­не­за; во взрос­лом ор­га­низ­ме они важ­ны пре­ж­де все­го для под­дер­жа­ния тка­не­во­го го­мео­ста­за. При­сут­ст­вие на плаз­ма­тич. мем­бра­не разл. бел­ков ад­ге­зии и спо­соб­ность кле­ток ре­гу­ли­ро­вать их ко­ли­че­ст­во и ак­тив­ность по­зво­ля­ют им из­би­ра­тель­но взаи­мо­дей­ст­во­вать с клет­ка­ми оп­ре­де­лён­ных ти­пов, пе­ре­ме­щать­ся на по­верх­но­сти вне­кле­точ­но­го мат­рик­са или при­кре­п­лять­ся к не­му. Ин­тег­ри­ны и свя­зан­ные с ни­ми сиг­наль­ные мо­ле­ку­лы уча­ст­ву­ют в реа­ли­за­ции фе­но­ме­на кон­такт­но­го ин­ги­би­ро­ва­ния – тор­мо­же­ния кле­точ­но­го де­ле­ния при кон­так­тах кле­ток ме­ж­ду со­бой. В нор­ме этот ме­ха­низм обес­пе­чи­ва­ет кон­троль за чис­лен­но­стью кле­ток в мор­фо­ло­гич. струк­ту­рах и ор­га­нах. Его на­ру­ше­ние в ра­ко­вых клет­ках обу­слов­ли­ва­ет не­ог­ра­ни­чен­ный рост опу­хо­лей. Меж­кле­точ­ная ад­ге­зия (сли­па­ние) тром­бо­ци­тов, обу­слов­лен­ная ин­тег­ри­на­ми, ле­жит в ос­но­ве ог­ра­ни­че­ния кро­во­те­че­ния (ге­мо­ста­за).

Гу­мо­раль­но-опо­сре­до­ван­ные М. в. обу­слов­ле­ны сек­ре­ци­ей клет­ка­ми хи­мич. ве­ществ – ме­диа­то­ров, ко­то­рые дей­ст­ву­ют на спе­ци­фич. ре­цеп­то­ры кле­ток-ми­ше­ней, вы­зы­вая оп­ре­де­лён­ные ре­ак­ции этих кле­ток. Ме­диа­то­ры М. в. раз­де­ля­ют на близ­ко­дей­ст­вую­щие и даль­но­дей­ст­вую­щие. Близ­ко­дей­ст­вую­щие ме­диа­то­ры бы­ст­ро ути­ли­зи­ру­ют­ся или раз­ру­ша­ют­ся и воз­дей­ст­ву­ют лишь на клет­ки бли­жай­ше­го ок­ру­же­ния. К ним от­но­сят нерв­ные ме­диа­то­ры, ци­то­ки­ны и рос­то­вые фак­то­ры, т. е. ме­диа­то­ры, обес­пе­чи­ваю­щие ло­каль­ный кон­троль гис­то­ге­не­за, кро­ве­тво­ре­ния, им­мун­но­го от­ве­та, а так­же нерв­ную ре­гу­ля­цию фи­зио­ло­гич. функ­ций. Даль­но­дей­ст­вую­щие ме­диа­то­ры, гл. обр. гор­мо­ны, ока­зы­ва­ют дей­ст­вие на клет­ки-ми­ше­ни, от­да­лён­ные от кле­ток-про­ду­цен­тов; они обес­пе­чи­ва­ют сис­тем­ную ре­гу­ля­цию функ­ций ор­га­низ­ма и ред­ко рас­смат­ри­ва­ют­ся в кон­тек­сте меж­кле­точ­ных взаи­мо­дей­ст­вий.

К чис­лу М. в., в ко­то­рых со­че­та­ют­ся кон­такт­ные и гу­мо­раль­ные ме­ха­низ­мы, от­но­сят­ся взаи­мо­дей­ст­вия, осу­ще­ст­в­ляе­мые с по­мо­щью меж­кле­точ­ных си­нап­сов. Клас­сич. ва­ри­ан­том по­след­них слу­жат си­нап­сы, ко­то­рые об­ра­зу­ют нерв­ные клет­ки с клет­ка­ми-ми­ше­ня­ми. Их на­зна­че­ние со­сто­ит в обес­пе­че­нии эф­фек­тив­но­сти хи­мич. сиг­на­ли­за­ции, в ко­то­рой уча­ст­ву­ют ме­диа­то­ры, вы­де­ляе­мые нерв­ной клет­кой и влияю­щие на кон­крет­ную клет­ку-ми­шень. На­ря­ду с нерв­ны­ми си­нап­са­ми у выс­ших жи­вот­ных об­ра­зу­ют­ся т. н. им­мун­ные си­нап­сы – врем. над­мо­ле­ку­ляр­ные струк­ту­ры, фор­ми­рую­щие­ся при пред­став­ле­нии ан­ти­ге­на ан­ти­ген­пре­зен­ти­рую­щи­ми клет­ка­ми Т-лим­фо­ци­там. Их функ­ция – оп­ти­ми­зи­ро­вать рас­по­зна­ва­ние ан­ти­ге­на пу­тём со­сре­до­то­че­ния в зо­не кон­так­та не­об­хо­ди­мых ре­цеп­тор­ных и сиг­наль­ных мо­ле­кул.

Со­че­та­ние кон­такт­ных и гу­мо­раль­но-опо­сре­до­ван­ных М. в. не­об­хо­ди­мо для обес­пе­че­ния ми­гра­ции кле­ток в ор­га­низ­ме, в ча­ст­но­сти вы­хо­да лей­ко­ци­тов из со­су­ди­сто­го рус­ла в тка­ни, ко­то­рый по­сто­ян­но про­ис­хо­дит в нор­ме и рез­ко уси­ли­ва­ет­ся при вос­па­ле­нии. При этом кон­такт­ные М. в., осу­ще­ст­в­ляе­мые с уча­сти­ем се­лек­ти­нов и ин­тег­ри­нов, не­об­ходи­мы для пре­одо­ле­ния тка­не­вых и со­су­ди­стых барь­е­ров, а так­же для взаи­мо­дей­ст­вия с вне­кле­точ­ным мат­рик­сом. На­прав­ле­ние дви­же­ния кле­ток в очаг вос­па­ле­ния оп­ре­де­ля­ет­ся раз­но­вид­но­стью близ­ко­дей­ст­вую­щих гу­мо­раль­ных фак­то­ров – хе­мо­ат­трак­тан­тов, ко­то­рые об­ра­зу­ют­ся как па­то­ген­ны­ми мик­ро­ор­га­низ­ма­ми, так и клет­ка­ми ор­га­низ­ма-хо­зяи­на. В ор­га­нах кро­ве­тво­ре­ния и лим­фо­об­ра­зо­ва­ния (ко­ст­ный мозг, ти­мус и др.) меж­кле­точ­ные кон­так­ты, а так­же ци­то­ки­ны и пеп­тид­ные фак­то­ры, вы­де­ляе­мые клет­ка­ми стро­мы, под­дер­жи­ва­ют жиз­не­спо­соб­ность, про­ли­фе­ра­цию и диф­фе­рен­ци­ров­ку раз­ви­ваю­щих­ся кле­ток кро­ви. В им­мун­ной сис­те­ме М. в., осу­ще­ст­в­ляе­мые с уча­сти­ем мо­ле­кул ад­ге­зии и ци­то­ки­нов, слу­жат ис­точ­ни­ком вспо­мо­гат. сти­му­лов для диф­фе­рен­ци­ров­ки кле­ток-эф­фек­то­ров. Напр., Т-лим­фо­ци­ты-хел­пе­ры ока­зы­ва­ют «по­мощь» В-лим­фо­ци­там, ци­то­ток­сич. Т-лим­фо­ци­там и мак­ро­фа­гам в про­цес­се им­мун­но­го от­ве­та. Че­рез М. в., как кон­такт­ные, так и опо­сре­до­ван­ные гу­мо­раль­ны­ми фак­то­ра­ми, реа­ли­зу­ет­ся го­мео­ста­тич. кон­троль чис­лен­но­сти кле­ток им­мун­ной сис­те­мы.

Ге­не­тич. де­фек­ты, при­во­дя­щие к ос­лаб­ле­нию экс­прес­сии бел­ков ад­ге­зии, обыч­но про­яв­ля­ют­ся в на­ру­ше­нии раз­ви­тия в эм­брио­наль­ном пе­рио­де и при­во­дят к ги­бе­ли пло­да. У че­ло­ве­ка опи­са­ны им­му­но­де­фи­ци­ты, свя­зан­ные с ге­не­ти­че­ски обу­слов­лен­ным не­дос­тат­ком син­те­за мо­ле­кул ад­ге­зии. При этих за­бо­ле­ва­ни­ях на­ру­ша­ет­ся по­сту­п­ле­ние лей­ко­ци­тов в оча­ги бак­те­ри­аль­ной ин­фек­ции. Од­ной из при­чин по­вы­шен­ной кро­во­то­чи­во­сти у че­ло­ве­ка яв­ля­ет­ся ге­не­тич. де­фект ин­тег­ри­но­вых ре­цеп­то­ров тром­бо­ци­тов: свёр­ты­ва­ние кро­ви за­мед­ля­ет­ся, хо­тя ко­ли­че­ст­во тром­бо­ци­тов мо­жет ос­та­вать­ся не­из­мен­ным. См. так­же Меж­кле­точ­ные со­еди­не­ния.

Лит.: Мо­ле­ку­ляр­ная био­ло­гия клет­ки. 2-е изд. М., 1994. Т. 3; Паль­цев М. А., Ива­нов А. А., Се­ве­рин С. Е. Меж­кле­точ­ные взаи­мо­дей­ст­вия. 2-е изд. М., 2003.

Вернуться к началу