Размер шрифта
Новости Спорт
Выйти
Война США и Израиля против ИранаВспышка хантавируса
Наука
ТВЗ

Сигареты обновляют лёгкие

Табачный дым необратимо активирует рецепторы фактора роста на клетках эпителия легких

Учёные выяснили, как курение провоцирует рак лёгких. Виновной оказалась перекись водорода, в обилии присутствующая в сигаретном дыме. Она обманывает рецептор, которым клетки «слышат» призывы организма к обновлению. Клетки начинают делиться бесконтрольно, и очень скоро начинается болезнь.

Противники курения получили в своё распоряжение ещё один аргумент, а европейские законодатели — научную поддержку для своих многочисленных ограничений и запретов, которые общество нередко встречает в штыки. Ученые из Университета Калифорнии доказали, что сигаретный дым приводит к неограниченному делению клеток легочного эпителия, и установили молекулярный механизм, вызывающий эти нежелательные изменения. Работа учёных публикуется в мартовском номере The FASEB Journal.

Табачные компании, конечно, не утверждают, что курение безвредно для здоровья, но качественных работ, подтверждающих, а главное — объясняющих его пагубное действие на человеческий организм, как ни странно, не хватает. Если нежелательное действие никотина на организм в целом было установлено, то рак легких, на который постоянно упирают противники курения, до сих пор остается под вопросом.

Хотя борцы за чистый воздух утверждают, что курение — основная причина рака легких, подавляющая часть доказательств сводится к статистическим изысканиям, а из «фундаментальных» составляющих до сих пор было лишь показано изменение экспрессии некоторых генов и канцерогенное действие табачного дыма на клетки в культуре. Но таким же, а зачастую и более выраженным эффектом обладают и многие другие канцерогенные вещества, ставшие неотъемлемой частью современной жизни.

Запрет курения помог сердцам

Число инфарктов миокарда снизилось после запрета курения в общественных местах. По данным римских исследователей, решение о запрете курения в общественных местах, принятое итальянским правительством в январе 2005 года, начало приносить первые плоды. Проведенный статистический анализ показал снижение числа острых заболеваний сердечно-сосудистой системы, наподобие инфаркта миокарда. У лиц от 35 до 64 лет – на 11,2 процента, от 65 до 74 лет – на 7,9%.

Среди прочих данных, полученных в результате анализа – снижение средней концентрации мелких частиц внутри помещений с 119 мг/куб.м. до 43 мг/куб.м. в первый год запрета, незанчительное снижение доли курильщиков с 34,9 до 30,5 процентов у мужчин и с 20,6 до 20,4 у женщин, а кроме того – снижение подаж сигарет на 5,5 процентов. Результаты исследования опубликованы в американском медицинском журнале Circulation.

Такая положительная тенденция должна усилиться уже отсроченными эффектами – снижением частоты опухолевых заболеваний и патологии дыхательной системы. А «поддержка» со стороны других европейских государств, в частности Германии, введшей аналогичный запрет с этого Нового года, позволяет рассчитывать на глобализацию эффекта, по крайней мере в пределах Европы.

Калифорнийцы обратили внимание на то, что помимо смол и никотина в дыме сигарет содержится перекись водорода. Она обладает высочайшим окислительным потенциалом, и в биологии остающаяся одним из сильнейших окислителей. Проблема с пероксидом водорода для человека в том, что в отличие от растений, в нашем организме не настолько активен фермент пероксидаза (у людей — глутатион-пероксидаза), способный разрушать его до кислорода и воды.

Теперь у пероксида появилось еще одно неприятное свойство. Раньше учёные считали, что он только запускает реакцию перекисного окисления жиров.

Теперь же его «обвиняют» еще и в усиленном делении клеток.

Как оказалось, пероксид водорода, входящий в табачный дым, даже в небольших концентрациях активирует рецептор, отвечающий за реакцию клеток эпителия лёгких на так называемый фактор роста — сигнальную молекулу, с помощью которой организм управляет обновлением поверхности наших лёгких. В результате клетка ошибочно принимает составляющую табачного дыма за призыв более активно делиться.

Клеточный рецептор

молекула (обычно белок) на поверхности клетки, клеточного органоида или в цитоплазме клетки, специфически реагирующая изменением своей пространственной конфигурации на присоединение к ней молекулы определенного химического вещества, обычно гормона или нейромедиатора - то есть на гормональный сигнал, и передающая этот сигнал внутрь клетки или клеточной органеллы, обычно при помощи механизма так называемых вторичных посредников или с помощью трансмембранных ионных токов.

Химическое вещество, специфически соединяющееся с рецептором, называется лигандом этого рецептора. Как правило, рецепторы способны связываться не только с основными эндогенными лигандами, но и с другими структурно сходными молекулами. Этот факт позволяет использовать экзогенные вещества, связывающиеся с рецепторами и меняющие их состояние, в качестве лекарств или ядов.

Например, рецепторы к эндорфинам - нейропептидам, играющим важную роль в модуляции боли и эмоционального состояния, связываются так же с наркотиками группы морфина. Рецептор может иметь, кроме основного участка, или «сайта» связывания со специфичным для этого рецептора гормоном или медиатором, также дополнительные аллостерические регуляторные участки, с которыми связываются другие химические вещества, модулирующие (изменяющие) реакцию рецептора на основной гормональный сигнал - усиливающие или ослабляющие ее, или заменяющие собой основной сигнал.

Классическим примером такого рецептора с несколькими участками связывания для разных веществ является рецептор гамма-аминомасляной кислоты подтипа А (ГАМК). Он имеет кроме сайта связывания для самой ГАМК, также сайт связывания с бензодиазепинами («бензодиазепиновый сайт»), сайт связывания с барбитуратами («барбитуратный сайт»), сайт связывания с нейростероидами типа аллопрегненолона («стероидный сайт»).

Многие типы рецепторов могут распознавать одним и тем же участком связывания несколько разных химических веществ, и в зависимости от конкретного присоединившегося вещества находиться более чем в двух пространственных конфигурациях - не только «включено» (гормон на рецепторе) или «выключено» (на рецепторе нет гормона), а еще и в нескольких промежуточных.

Вещество, со 100% вероятностью вызывающее при связывании с рецептором переход рецептора в конфигурацию «100% включено», называется полным агонистом рецептора. Вещество, со 100% вероятностью вызывающее при связывании с рецептором переход его в конфигурацию «100% выключено», называется полным антагонистом рецептора. Вещество, вызывающее переход рецептора в одну из промежуточных конфигураций либо вызывающее изменение состояния рецептора не со 100% вероятностью (то есть часть рецепторов при связывании с этим веществом включится или выключится, а часть - нет), называется частичным агонистом или частичным антагонистом рецептора, в зависимости от преобладания агонистической или антагонистической активности. По отношению к таким веществам используется также термин агонист-антагонист. Вещество, не меняющее состояния рецептора при связывании и лишь пассивно препятствующее связыванию с рецептором гормона или медиатора, называется конкурентным антагонистом, или блокатором рецептора (антагонизм основан не на выключении рецептора, а на блокаде связывания с рецептором его естественного лиганда).

Как правило, если какое-то экзогенное вещество имеет рецепторы внутри организма, то в организме есть и эндогенные лиганды для данного рецептора. Так, например, эндогенными лигандами бензодиазепинового сайта ГАМК-рецептора, с которым связывается синтетический транквилизатор диазепам, также являются особые белки - эндозепины. Эндогенным лигандом каннабиноидных рецепторов, с которыми связываются алкалоиды конопли, является вещество анандамид, производимое организмом из арахидоновой жирной кислоты.

С молекулярной точки зрения эта активация заключается в реакции фосфорилирования белка, из которого образован рецептор. В здоровом организме для такой активации, как и для других рецепторных взаимодействий, необходимо очень специфичное и точное связывание с самим фактором роста. Курильщикам, как активным, так и пассивным, нормальная схема регуляции попросту не нужна — ведь табачный дым запускает каскад реакций роста и деления без ключевого звена — фактора роста.

И организм, при всем желании, уже никак не может повлиять на этот процесс — регуляция по принципу обратной связи выключается на всех уровнях.

Если усиленное деление вызвано избытком фактора роста, то можно уменьшить его образование или высвобождение. Но у курильщиков рецептор активируется без фактора роста, и таким образом управлять обновлением эпителия уже не получится. Превратить рецептор в неактивную форму тоже не получается: пероксид настолько изменяет рецептор, что делает невозможным связывание с ферментом c-Cbl, отвечающего за обратный процесс.

Вдобавок к этому дым ещё запускает каскады Akt и ERK1/2, также провоцирующие развитие рака. А если процесс выходит из-под контроля, то концовка чаще всего одна и та же — неограниченное деление в большинстве случаев приводит к развитию опухоли, которая в случае эпителия очень быстро становится злокачественной.

Справедливости ради стоит отметить, что высокая смертность от рака легких — это западная статистика, в нашей стране не меньшую проблему представляют раньше проявляющиеся изменения бронхов, приводящие к проблемам дыхания, а затем — и к нарушению снабжения всех тканей, в том числе сердца, кислородом.

Разработать какие-то способы профилактики и тем более лечения вышеописанных изменений, помимо природных антиоксидантов, пока не получилось. Так что остается посочувствовать врачам, которые ежедневно сталкиваются с сотнями тысяч таких случаев. Ну а стоит ли сочувствовать самим курильщикам, по своей воле отравляющим жизнь себе и окружающим, каждый решает сам.

 
«С ОМОНом дверь выносят». Как выбить долг с близкого человека и не стать врагом
На сайте используются cookies. Продолжая использовать сайт, вы принимаете условия
Ok
1 Подписывайтесь на Газету.Ru в MAX Все ключевые события — в нашем канале. Подписывайтесь!