Код жизни. Как защитить себя от развития злокачественных новообразований и сохранить тело здоровым до глубокой старости

Рост – это, по сути, разница между двумя противостоящими друг другу силами: скорости роста клеток и скорости клеточной смерти. Рост происходит, когда слишком много клеток размножаются или, наоборот, слишком мало клеток отмирают. Инсулин/ИФР-1 стимулирует пролиферацию клеток, но играет не менее важную роль и в предотвращении клеточной смерти, или апоптоза (см. главу 3). Выживание вида зависит от того, насколько точно скорость роста соответствует количеству доступных ресурсов. Недостаток питания для слишком большого количества клеток приводит к смерти. Когда питательных веществ не хватает, логичным действием будет избавиться от ненужных клеток. Лишние рты нужно прогонять – как того троюродного дядюшку, который приехал «на пару дней» и сидит у вас дома уже полгода, плюя в потолок.

Основополагающая директива одноклеточных организмов – выживать и размножаться любой ценой. Если их смерть вызовет большую суматоху… ну, это уже не их проблема. Многоклеточным же организмам требуется тщательная координация и при создании новых клеток, и при удалении старых. Умирающие и мертвые клетки вредят своим соседям – одно гнилое яблоко портит всю бочку, как говорит пословица. Многоклеточным организмам необходим контролируемый метод устранения этих «гнилых яблок».

В обычном человеческом организме каждый день появляется около 10 млрд новых клеток. Это значит, что каждый день 10 млрд других клеток должны умереть, после чего их аккуратно уберут подальше[325]. Апоптоз устраняет эти клетки упорядоченным, не токсичным образом. Клетка, помеченная для уничтожения, переживает контролируемые изменения и в конце концов распадается на мелкие частицы (апоптозные тела), которые затем безопасным образом устраняются. Содержимое клетки не просто беспорядочно расплескивается, как при некрозе.

Апоптоз должен очень тщательно регулироваться, потому что недостаточный или избыточный апоптоз – это патология. Если клетка сопротивляется апоптозу (это отличительная особенность рака), шаткое равновесие сдвигается в пользу роста – что опять-таки благоприятно для рака. Таким образом, апоптоз – это ключевой механизм защиты от поврежденных или опасных (раковых) клеток. Как он контролируется?

Апоптоз активируется двумя основными сигнальными путями: внешним (так называемые рецепторы смерти) и внутренним (митохондриальный путь). Запущенный апоптоз остановить невозможно. Для нужд нашей дискуссии о раке я сосредоточусь на митохондриальном сигнальном пути, который контролируется и позитивными, и негативными стимулами. Позитивные стимулы – это факторы, которые запускают апоптоз, в том числе повреждение клеток токсинами, вирусами, излучением, теплом или из-за недостатка кислорода. Организму не нужны поврежденные клетки, так что апоптоз эффективно вычищает их, не устраивая беспорядка. То, что позитивные стимулы апоптоза одновременно являются и канцерогенами, вовсе не случайно. Поврежденные клетки должны умереть. А если они не умрут, то могут стать раковыми.

Негативные стимулы – это сигнальные пути, которые автоматически активируются, если отсутствуют необходимые сигналы. Например, вы можете подписаться на бесплатный пробный период Amazon Prime, и если вы не свяжетесь с ними в конце этого пробного периода, автоматически будет оформлена платная подписка. Точно так же работает и апоптоз. Если сигнал (фактор роста) не запускать апоптоз не поступает, то в клетке непроизвольно запускается апоптоз. Эта структура двойного контроля, где используются и позитивные, и негативные стимулы, очень стойкая; именно поэтому апоптоз – настолько эффективная противораковая стратегия.

Какие факторы роста предотвращают апоптоз? Самый хорошо изученный противоапоптозный фактор – инсулин/ИФР1, действующий через сигнальный путь PI3K[326]. Высокий уровень инсулина/ИФР-1, что видно при ожирении и диабете 2-го типа, не только стимулирует рост клеток, но и блокирует естественный запуск программы апоптоза, значительно усиливая тем самым сигналы к росту. Таким образом, высокий уровень инсулина/ИФР-1 – это часть той плодородной почвы, на которой всходит семя рака.

При раке баланс между пролиферацией и разрушением переживает фатальный перекос в сторону пролиферации. Дефекты апоптозного сигнального пути помогают поврежденным клеткам выжить, хотя на самом деле они должны были быть помечены для смерти. Но правильная работа митохондриального сигнального пути апоптоза зависит от одной ключевой органеллы – самих митохондрий. Если митохондрии плохо функционируют, митохондриальный сигнальный путь апоптоза тоже не будет работать, и баланс окажется перекошен в сторону роста и ракового преображения.

Митохондрии

В далеком эволюционном прошлом митохондрии существовали как отдельные организмы. Примерно 2–3 млрд лет назад они оказались окружены примитивной клеткой, и у них сложились взаимовыгодные отношения. Клетка дает митохондриям укрытие и питательные вещества, а митохондрии за это выполняют различные задачи – вырабатывают энергию, а потом и запускают апоптоз.