Немедленные гены предранней реакции.

При повреждении клеток различных органов и тканей, вне зависимости от причин этого повреждения, происходит очень быстрая неспецифическая активация ряда генов ( с-fos, c-jun, c-myc и nur77), которые были условно объединены под названием “немедленные гены предранней реакции” (НГПР).

Считается, что НГПР способны активировать клеточную пролиферацию , в том случае, если их считывание в клетках происходит на фоне достаточного количества ростовых сигналов. Эти ростовые сигналы обеспечиваются тканеспецифическими факторами роста и обусловливают высокую активность ядерного фермента орнитиндекарбоксилазы и достаточные для клеточной пролиферации количества полиаминов - спермина и спермидина. Таким образом, работа НГПР может рассматриваться, как подготовка к репаративным процессам при повреждении тканей.

Вместе с тем, продукты тех же самых НГПР могут запустить процесс запрограммированной клеточной гибели, если ростостимулирующий фон недостаточен.

Ген с- myc является важным регулятором клеточного размножения, а при его сверхактивации наступает озлокачествление клетки, в связи с чем впервые он был описан, как протоонкоген, экспрессия которого обнаруживалась при злокачественной лимфоме Беркитта. Ген кодирует ядерный фосфопротеин, способствующий переходу клетки из G1 в S-фазу митотического цикла.

Предполагается, что ген может регулировать количество G1-циклинов или орнитиндекарбоксилазы в клетке, возможно, через ДНК-связывающую и ДНК-димеризующую активность своих продуктов.

Продукты гена с-myc образуют димеры с продуктами другого гена Max , и этим гетеродимерам приписывается центральная роль в регуляции клеточного цикла.

Во многих клетках активация данных генов при недостаточном уровне ростовых сигналов запускает апоптоз. Однако, при апоптозе лимфоцитов под действием глюкокортикоидов, экспрессия с- myc, наоборот, снижается. По некоторым данным, запуск гена с- myc может увеличить вероятность генетических рекомбинаций и амплификации генов в клетке. Это создает потенциальный риск соматических мутаций и видоизменения пролиферирующего клона.

Ген Nur77 кодирует ядерный рецептор стероидных гормонов. Его активная экспрессия в различных клетках может быть достигнута при их повреждении или, как это ни парадоксально, при действии факторов роста. Имеются данные, что экспрессия генов стероидных рецепторов достигается при стрессе, как клеточный коррелят общего адаптационного синдрома. Не исключено, что индукция апоптоза при участии данного гена ответственна за некоторые гематологические проявления стресса, например лимфопению и эозинопению.

Гены c-fos и c-jun известны, как регуляторы клеточной пролиферации и гибели в эмбриогенезе. В зрелых дифференцированных клетках их активность подавлена и усиливается при повреждении. В тканях с очень коротким сроком жизни клеток (эпидермис) ген c-fos экспрессирован постоянно.

В нейронах c-fos , с одной стороны, считается геном смерти, срабатывающим при апоптозе нейронов в результате ишемических или дегенеративно-дистрофических заболеваний ЦНС, а, с другой стороны - участвует во внутриклеточном опосредовании действия фактора роста нервов (Р.Леви-Монтальчини, 1986).

Такая биполярность эффектов, принадлежащих к сфере действия одной и той же регуляторной системы необъяснима, если придерживаться простой двоичной логики и разделять полом и защиту , как это делается в рамках доктрины монокаузализма. Непонятно, как совместить это с механическим постулатом, гласящим, что нажатие на одну и ту же кнопку должно давать один и тот же эффект. И здесь хочется напомнить читателю о фундаментальном принципе химической биорегуляции - принципе пермиссивности биологических эффектов регуляторов, открытом за 60 лет до описания НГПР блестящим отечественным патофизиологом Л.Р.Перельманом (1924).

Перельман обнаружил, что последствия паратиреоидэктомии у животных принципиально отличаются в зависимости от того, на каком гормональном фоне она проводится. Обычно паратиреоидэктомия ведет из-за дефицита парат-гормона к гипокальциемии и судорогам, что известно в патофизиологии, как “паратиреопривная тетания”. Однако, предварительная экстирпация семенников предотвращает судороги , вызванные паратиреоидэктомией, даже, несмотря на низкий уровень кальция.

Следовательно, одни химические сигналы могут изменять характер и результаты ответа клеток на другие, даже не обращаясь при этом к тем же самым клеточным рецепторам - через иные звенья метаболизма.

Пермиссивный принцип делает связи между сигналом и ответной реакцией неоднозначными, а саму химическую регуляцию клеток - ансамблевой, непохожей на простое последовательное нажатие кнопок-рецепторов на клавиатуре некой механической машинки.

Много лет спустя, было обнаружено, что контроль экспрессии катехоламинового рецептора в клетках осуществляют глюкокортикоиды, тем самым был расшифрован один из молекулярных механизмов наиболее известного примера перельмановского “пермиссивного действия гормонов” (Дж.Д. Аурбух, 1982). Пермиссивное действие различных регуляторов клеточного роста, на наш взгляд, определяет и двойственный характер результатов экспрессии НГПР. Таким образом, работа одних и тех же клеточных программ на разном пермиссивном фоне может приводить к диаметрально противоположным последствиям - гибели клетки или ее делению.