2 years ago
No comment

Sorry, this entry is only available in
Russian
На жаль, цей запис доступний тільки на
Russian.
К сожалению, эта запись доступна только на
Russian.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Как?! Сделать изящную костную раковину в таком месте, где кости никогда не бывает? Возможно ли это?

— Конечно! — ответите вы. — Мы только что прочи­тали, что кусочек костного мозга, пересаженный под капсулу почки или в другое неподходящее место, дает костную пластину, пещеру или чешую. Зачем повто­ряться? Мы хорошо запомнили, что среди клеток кост­ного мозга есть строители кости — клетки, переносящие кроветворное микроокружение. Очень хорошо! Но речь пойдет не о костном мозге.

Много лет назад анатомов поразила странная наход­ка: в мышечной стенке мочевого пузыря, похожего по форме на кисет для табака, они иногда обнаруживали кость. Конечно, окостеневал не весь пузырь, хотя пла­стинки кости были твердыми и большими, так что не увидеть их было невозможно. Сначала все очень удиви­лись, а потом заметили, что кость часто располагается около старых послеоперационных рубцов в местах травмы мочевого пузыря. И пришли к выводу, что ранение мочевого пузыря почему-то часто сопровождается образованием кости. Но почему наблюдается такая странная связь событий, никто не знал и, вероятно, не пытался разгадать: просто занесли эту удивительную находку в медицинскую казуистику — длинный список чудес, которые можно встретить, изучая человеческое тело.

А в начале нашего столетия в Петербурге на Выборг­ской стороне в холодном каменном здании с толстыми стенами и гулкими коридорами А. А. Максимов, повто­ряя опыты старых итальянских ученых Сакердотти и Фраттина, перевязал кровеносные сосуды, питающие тючку кролика, и через месяц увидел, что почка стала твердой, как камень, и вместо клеток, фильтрующих кровь и очищающих ее от мочевины, заполнилась костью с изрезанными краями, полостями и пещерами, засе­ленными костным мозгом. Не знаю, думал ли Максимов о причинах этого странного явления. Может быть, ду­мал, но ничего не писал. Да ему, собственно, были не так интересны причины развития кости, как свойства костного мозга, который во всем изобилии клеточных форм заселял костные полости. Наблюдая появление кроветворных клеток в разные сроки после перевязки сосудов почки, Максимов строит свою знаменитую тео­рию кроветворения и рисует цветную таблицу происхож­дения клеток крови, в основу которой он ставит малый лимфоцит — родоначальную клетку для всех ростков кроветворения. Максимовскую схему кроветворения (с очень небольшими дополнениями) мы можем увидеть и сейчас — полвека спустя в любом учебном пособии по гематологии и цитологии.

А как же кость? В работах Максимова мы встре­чаем подробное и по-максимовски яркое описание кости, возле которой лежат кроветворные клетки, но не нахо­дим ни слова о том, откуда, собственно, взялась эта кость, и о роли костной ткани в кроветворении.

И только в начале 30-х годов американский хирург Чарлз Хиггинс понял причину образования кости в стенке мочевого пузыря и в почке с перевязанными со­судами. Хиггинс брал внутреннюю слизистую оболочку мочевого пузыря, образованную клетками эпителия, ко­торые тесно, как кубики, положенные в несколько ря­дов, примыкают друг к другу, нарезал ее на мелкие ку­сочки и пересаживал под кожу экспериментальным животным. И через 20 дней почти в 100 случаях из 100 под кожей прощупывался твердый костный шарик. Когда Хиггинс пересаживал кусочки мышечной стенки мочевого пузыря, кость никогда не образовывалась. Значит, дело в эпителии и для того, чтобы получилась кость, нужен эпителий. Так неужели эпителий мочевого пузыря окостеневает — превращается в кость?!

Такое дерзкое и невежественное допущение столь же невозможно, как предположение о том, что заяц, пресле­дуемый волком, превращается в волка. Но, разумеется, Хиггинс ничего подобного и не утверждал. Он вырезал из-под кожи новообразованные кости, сделал из них тонкие 5—10-микронные срезы, срезы поместил на стек­ло, покрасил обычными принятыми в цитологии краска­ми и стал рассматривать в микроскоп. Что же увидел он? Пересаженный эпителий чувствовал себя под ко­жей прекрасно! Он не только пережил пересадку, но и разросся, его клетки размножились, и от пластов эпи­телия внутрь окружающей рыхлой подкожной ткани от­росли ветви и почки. А вокруг этих врастаний эпителия Хиггинс увидел молодую кость, которая лежала, почти примыкая к эпителию и повторяя все его изгибы, впа­дины и выпуклости. Если эпителиальный пласт завора­чивался в трубку (а эпителий предпочитает при пересад­ках строить трубки), то вокруг него формировалась костная трубка, если эпителий рос в виде полого шара, то вокруг сплетался костный шар или круглая корзинка. Очевидно, эпителий мочевого пузыря не сам строит кость, а вызывает ее образование в окружающей ткани. И способен к этому только растущий эпителий — после пересадки или травмы, а не спокойный дремлющий эпи­телий стенки нетронутого мочевого пузыря.

Хорошо, а как объяснить образование кости в пере­вязанной почке? Хиггинс разобрался и в этом вопросе. В почке моча, которая поступает по специальным труб­кам, изливается в лоханку (которая по форме напоми­нает таз-лохань, откуда и получила свое название эта полость), стенки которой выстланы тем же самым эпи­телием, что и полость мочевого пузыря. Пересаживая кусочки лоханки, Хиггинс получал разрастание эпите­лия и образование кости и наблюдал картины, неотли­чимые от тех, которые он видел при пересадках кусоч­ков мочевого пузыря. В почке с перевязанными сосу­дами эпителий лоханки не гибнет, а, наоборот, разрастается (дело в том, что он получает питание от других сосудов), врастает языками в окружающую ткань и вы­зывает образование кости.

Процесс формирования кости переходным эпителием был назван костной индукцией. Эпителий вызывает, иначе говоря, индуцирует построение кости и выступа­ет как индуктор костеобразования, т. е. дает сигнал: строить кость! Другие эпителии, например, легкого, кожи, кишечника, индукцию кости не вызывают, это уни­кальная способность эпителия мочевыводящей системы, который анатомы называют переходным эпителием.

Итак, в науке о клетках появился еще один тер­мин — «индукция костеобразования», но, увы, ясности от этого не прибавилось. Во-первых, оставалось совер­шенно непонятным, каким образом эпителий отдает команду: строить кость! Во-вторых, как это ни странно звучит, неясно было, кто эту команду выполняет: мест­ные ли клетки, лежащие в стенке мочевого пузыря, почки и рыхлой подкожной ткани, или какие-то неуло­вимые бродячие клетки, которые получают от эпителия сигнал и под влиянием его становятся специализирован­ными клетками-строителями кости.

Следующий шаг был сделан в нашей лаборатории — эпителий мочевого пузыря посадили внутрь камеры и вшили ее морской свинке. Будет ли эпителий отдавать команду через непроницаемую для клеток стенку ка­меры, или фильтр окажется непреодолимой преградой, через которую сигнал от эпителия никогда не пройдет?.. И через месяц в некоторых камерах на наружной по­верхности фильтра мы увидим тонкую чешуйку обызвествленной кости. Следовательно, эпителий мочевого пузыря выделяет вещество — индуктор, которое проникает через поры фильтра и индуцирует кость вне ка­меры, и для индукции совсем не нужен клеточный кон­такт эпителия с развивающейся костью.

Но кто же все-таки строит кость? И нет ли здесь ка­кого-нибудь подвоха? Конечно, при пересадке эпителия мочевого пузыря во всех случаях образуется типичная кость, которую (можно поручиться!) ни один цитолог не отличит от кости скелета. Не таит ли в себе эта кость с неясным происхождением новую загадку? Что будет с ней, если сигналы от переходного эпителия перестанут поступать?.

Когда переходный эпителий от одной морской свин-ки пересаживают другой свинке, через десять дней об­разуется кость. Затем срабатывает иммунитет и чуже­родный эпителий погибает, следом за ним исче­зает кость — рассасывается. Значит, индуцированная кость — это не обычная кость с очень длительной жизнью. Перестал действовать индуктор, чары рассея­лись, и кость пропала и даже «хрустальной туфельки» не оставила…

Как же нам определить, какие клетки под влиянием индуктора строят кость? По какой идти дороге, чтобы скорее найти разгадку? Может быть, посадить переход­ный эпителий в культуру и, добавляя к нему клетки из разных органов, посмотреть, в каких случаях образуется кость. Ведь мы сами убедились, что переходный эпите­лий отлично растет в культурах и уже подобраны опти­мальные условия для: его культивирования… Я пошла именно по этому пути. Но путь этот никуда не привел, и кости в культурах не получилось. От потраченных лет не осталось ничего, кроме деревянного самодельного шкафа, заполненного рядами препаратов из таких куль­тур… Лишь годы спустя нам стала ясна причина не­удачи: даже из кусочка костного мозга а условиях куль­тур редко образуется кость. Костный мозг, который под капсулой почки строит прекрасную костную раковину, в культурах не дает ничего или лишь намеки на костную ткань — микроскопические клеточные сгущения, кото­рые можно истолковать как разрушающуюся или строя­щуюся кость. Так или иначе культуры остаются пока неподходящим способом для осуществления индукции кости.

Нет, культуры мы выбрали напрасно. Лучше бы ос­тановились на диффузионных камерах, находясь в кото­рых, эпителий, как известно, подает сигнал «строить кость!» и которые создают все условия для построения кости, например при пересадке в камеры костного моз­га. И камеры действительно помогли моим товарищам по лаборатории приблизиться к решению вопроса. В тех случаях, когда переходный эпителий мочевого пузыря они растили совместно с клетками, выделенными из тимуса или селезенки, в камерах вырастала кость. Но мы знаем, что суспензии клеток тимуса и селезенки почти столь же разнородные, как и суспензии, приготов­ленные из костного мозга: в них содержатся лимфоциты, большие и малые, макрофаги, а также клетки стромы (или каркаса). Кроме того, как уже упоминалось в предыдущей главе, среди клеток, попавших в суспен­зию, ничтожные доли процента (0,01—0,001%) прихо­дятся на клетки-предшественники, которые образуют колонии веретен в культурах. И вероятнее всего, что именно такие клетки-предшественники и строят под действием эпителия кость, вернее, дают потомство кле­ток-ткачей, которые в присутствии переходного эпите­лия осваивают новое для них ремесло каменщиков — строителей костной ткани.

И правда, при одновременной подсадке в камере эпителия и веретен из культур тимуса и селезенки обра­зовывалась кость. Значит, клетки-веретена откликаются на приказ эпителия «строить кость!» и в течение двух недель формируют костную пластину. Так через много лет поисков удалось найти Клетку, Строящую Кость.

Но на этом история не кончается, и мы не сможем успокоиться, пока не поймем язык эпителия и не рас­шифруем слов его команды. Мы помним, что фея Пите­ра Пэна Чинь-Чинь говорила на языке фей и по звону колокольчика можно было догадаться, в каком она на­строении, но, кроме Питера, мало кто понимал ее сло­ва. Растущий эпителий, безусловно, выделяет нечто, проходящее через мелкопористые стенки камер и сооб­щающее предшественникам веретен что-то очень важное, меняющее в корне их жизнь.

Но через поры фильтров могут проходить любые мо­лекулы, даже самые крупные белковые молекулы — гиганты. Как же найти среди них уникальное вещест­во — индуктор, на который откликаются клетки, иначе говоря, гормон костеобразования.

«Новый гормон? Вы надеетесь выделить новый гор­мон? — улыбнется Скептик. — Помилуйте! По плечу ли вам такая задача?» Боюсь, что действительно не по плечу. Но что поделаешь? Мы ведь много лет связаны с переходным эпителием, а эпителий капризен и непро­сто разобраться в его секрете. Но кто знает? Вдруг по­везет и мы поймем его язык. Если нам это не удастся, то кто-нибудь когда-нибудь и где-нибудь, опираясь на опыт наших ошибок и неудач, решит эту задачу и все поймет… Но почему-то, ставя новый опыт, я снова и снова надеюсь на успех, и каждый раз с нетерпением жду ответа.