Твои клетки - мои клетки
Недавние исследования показали, что каждый из нас является обладателем некоторого количества клеток, полученных нами от других, генетически отличающихся от нас индивидов.
Находясь в утробе матери, мы получаем от нее некоторое число клеток в готовом виде и в свою очередь передаем ей часть своих. Клетки мигранты способны подолгу жить в новом организме, циркулировать в крови и даже становиться постоянными обитателями различных тканей. Данный феномен называется микрохимеризмом.
Несмотря на то, что к началу 1990-х гг. уже не было никаких сомнений в существовании двухстороннего переноса клеток матери и плода, биологи были удивлены, узнав, что чужеродные клетки часто остаются в новом организме до конца его жизни. Проведенные ранее исследования показали, что материнские клетки могут выживать в организме детей с острым комбинированным иммунодефицитом. Этот недуг характеризуется отсутствием иммунных клеток, играющих ключевую роль в борьбе с инфекционными заболеваниями. Тогда ученые предположили, что микрохимеризм у детей связан с их состоянием, и что будь их иммунитет в порядке, чужеродные клетки были бы давно уничтожены.
Все изменилось, когда мы обнаружили материнские клетки у взрослых людей с нормальным иммунитетом (одному из них было 46 лет). Свидетельства долговременного существования клеток плода в организме матери были получены несколькими годами раньше: Дайана Бьянки (Diana W. Bianchi) из Университета Тафтса нашла мужские клетки у женщины, сыновьям которой был уже не один десяток лет.
Что же обеспечивает клеткам пришельцам столь долгую жизнь? Большинство обычных клеток в норме живут ограниченное время, а потом умирают. Исключение составляют стволовые клетки, способные делиться, пока жив организм-хозяин, и давать начало специализированным клеткам иммунной системы или других органов. Существование долгосрочного микрохимеризма дает основание полагать, что некоторые «мигранты» были стволовыми клетками или их близкими потомками. Данное предположение получило экспериментальное подтверждение. Иногда я думаю, что перенесенные стволовые клетки или родственные им - это рассеянные по всему организму «семена», которые в конце концов укореняются и становятся неотъемлемой частью «ландшафта».
Известно, что клетки переходят от одного близнеца к другому во время внутриутробного развития. Свой вклад могут вносить также старшие братья и сестры. В этом случае старший ребенок, находясь в утробе матери, передает ей часть своих клеток, а затем они попадают к следующему ребенку. Причастны ли к возникновению микрохимеризма сексуальные контакты, мы не знаем.
Могут ли переливание крови и трансплантация приводить к микрохимеризму? Да. Известен так называемый ятрогенный микрохимеризм. Он возникает при различных вмешательствах - хирургических или иных. Обычно донорскую кровь перед переливанием стерилизуют облучением, чтобы предотвратить попадание в организм реципиента чужеродных агентов. Однако наблюдения за пациентами, которым в срочном порядке переливали необлученную кровь, показали, что они становились долговременными носителями донорских клеток. Аналогичная картина наблюдается и при трансплантации, в том числе при пересадке костного мозга.
Если чужеродные клетки поселяются и живут в тканях нового хозяина, то почему они не заполняют все ткани? Это еще один вопрос, ответ на который мы не знаем. Для организма было бы катастрофой, если бы микрохимеризм имел возможность бесконтрольно распространяться. Исследователи почти уверены, что HLA-молекулы, которые трансплантологи стараются сделать максимально близкими у донора и реципиента, играют основную роль в сдерживании пролиферации клеток. «Прижившиеся» клетки несут HLA, отличающиеся от таковых у клеток хозяйского организма. Почему иммунная система не распознает их как «чужаков» и не уничтожает?
Возможно, «чужаки» тем или иным способом маскируют свои HLA. Вероятно также, что они «приручают» иммунную систему - она к ним привыкает. Более точного ответа мы дать не можем. В связи с этим возникает и другой вопрос: почему плод, генетически отличающийся от матери, не отторгается ее иммунной системой?
Интересно, что, по имеющимся данным, слишком большое сходство HLA у матери и плода часто сопровождается выкидышем. Почему так происходит - опять-таки неизвестно. Возможно, в этом есть эволюционный смысл: вариабельность HLA способствует генетическому разнообразию человеческой популяции.
* * *
фрагмент из журнала «В Мире Науки» (май 2008)
см. также:
http://nature-wonder.livejournal.com/42024.html
http://nature-wonder.livejournal.com/93078.html
Находясь в утробе матери, мы получаем от нее некоторое число клеток в готовом виде и в свою очередь передаем ей часть своих. Клетки мигранты способны подолгу жить в новом организме, циркулировать в крови и даже становиться постоянными обитателями различных тканей. Данный феномен называется микрохимеризмом.
Несмотря на то, что к началу 1990-х гг. уже не было никаких сомнений в существовании двухстороннего переноса клеток матери и плода, биологи были удивлены, узнав, что чужеродные клетки часто остаются в новом организме до конца его жизни. Проведенные ранее исследования показали, что материнские клетки могут выживать в организме детей с острым комбинированным иммунодефицитом. Этот недуг характеризуется отсутствием иммунных клеток, играющих ключевую роль в борьбе с инфекционными заболеваниями. Тогда ученые предположили, что микрохимеризм у детей связан с их состоянием, и что будь их иммунитет в порядке, чужеродные клетки были бы давно уничтожены.
Все изменилось, когда мы обнаружили материнские клетки у взрослых людей с нормальным иммунитетом (одному из них было 46 лет). Свидетельства долговременного существования клеток плода в организме матери были получены несколькими годами раньше: Дайана Бьянки (Diana W. Bianchi) из Университета Тафтса нашла мужские клетки у женщины, сыновьям которой был уже не один десяток лет.
Что же обеспечивает клеткам пришельцам столь долгую жизнь? Большинство обычных клеток в норме живут ограниченное время, а потом умирают. Исключение составляют стволовые клетки, способные делиться, пока жив организм-хозяин, и давать начало специализированным клеткам иммунной системы или других органов. Существование долгосрочного микрохимеризма дает основание полагать, что некоторые «мигранты» были стволовыми клетками или их близкими потомками. Данное предположение получило экспериментальное подтверждение. Иногда я думаю, что перенесенные стволовые клетки или родственные им - это рассеянные по всему организму «семена», которые в конце концов укореняются и становятся неотъемлемой частью «ландшафта».
Известно, что клетки переходят от одного близнеца к другому во время внутриутробного развития. Свой вклад могут вносить также старшие братья и сестры. В этом случае старший ребенок, находясь в утробе матери, передает ей часть своих клеток, а затем они попадают к следующему ребенку. Причастны ли к возникновению микрохимеризма сексуальные контакты, мы не знаем.
Могут ли переливание крови и трансплантация приводить к микрохимеризму? Да. Известен так называемый ятрогенный микрохимеризм. Он возникает при различных вмешательствах - хирургических или иных. Обычно донорскую кровь перед переливанием стерилизуют облучением, чтобы предотвратить попадание в организм реципиента чужеродных агентов. Однако наблюдения за пациентами, которым в срочном порядке переливали необлученную кровь, показали, что они становились долговременными носителями донорских клеток. Аналогичная картина наблюдается и при трансплантации, в том числе при пересадке костного мозга.
Если чужеродные клетки поселяются и живут в тканях нового хозяина, то почему они не заполняют все ткани? Это еще один вопрос, ответ на который мы не знаем. Для организма было бы катастрофой, если бы микрохимеризм имел возможность бесконтрольно распространяться. Исследователи почти уверены, что HLA-молекулы, которые трансплантологи стараются сделать максимально близкими у донора и реципиента, играют основную роль в сдерживании пролиферации клеток. «Прижившиеся» клетки несут HLA, отличающиеся от таковых у клеток хозяйского организма. Почему иммунная система не распознает их как «чужаков» и не уничтожает?
Возможно, «чужаки» тем или иным способом маскируют свои HLA. Вероятно также, что они «приручают» иммунную систему - она к ним привыкает. Более точного ответа мы дать не можем. В связи с этим возникает и другой вопрос: почему плод, генетически отличающийся от матери, не отторгается ее иммунной системой?
Интересно, что, по имеющимся данным, слишком большое сходство HLA у матери и плода часто сопровождается выкидышем. Почему так происходит - опять-таки неизвестно. Возможно, в этом есть эволюционный смысл: вариабельность HLA способствует генетическому разнообразию человеческой популяции.
* * *
фрагмент из журнала «В Мире Науки» (май 2008)
см. также:
http://nature-wonder.livejournal.com/42024.html
http://nature-wonder.livejournal.com/93078.html