М > МЕ Межклеточные взаимодействияМЕЖКЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯАвторы: А.А. ЯрилинМЕЖКЛЕТОЧНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ, 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 Са 2+; селектины, взаимодействующие с углеводными структурами клеточ ной 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 Меж клеточные соединения. Литература 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. |
 |