МИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЛУЧИ

МИТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЛУЧИ, ультрафиолетовые лучи с длиной волны около 2 000 А (200 т/я), продуцируемые самим организмом и вызывающие в нем клеточные деления. Открытие их в 1923 г. Гурвичем явилось звеном в цепи работ этого ученого, посвященных изучению причин клеточного деления. В результате этих исследований, сделанных гл. обр. на корешках лука, Гурвич приходит к заключению, что 1) клеточное деление представляет собой рефлекторный акт, ответ на нек-рое внешнее (по отношению к клетке) раздражение; 2) в отличие от классических рефлексов клеточное деление является в известной мере случайным в жизни данной клетки, не имеет обязательности для всех клеток какого-либо комплекса; 3) ответственной за наступление деления в каждом отдельном случае является поверхность клетки и в частности субмикроскопическая конфигурация строющих ее частиц. Эти данные заставляют Гурвича, как и нек-рых других авторов (Wassermann), рассматривать клеточное деление как результат взаимодействия фактора готовности клетки к делению, являющейся в свою очередь выражением определенных процессов внутри клетки и на ееj поверхности, и приходящего извне фактора осуществления деления. Представление о природе этого последнего создается на основании следующих умозаключений. Упомянутая выше роль конфигурации в работе клеточного аппарата, воспринимающего импульс к делению, позволила Гурвичу провести аналогию между ним и физ. аппаратом-резонатором, для к-рого особо существенным является все тот же принцип конфигурации. Продолжая аналогию, Гурвич предположил, что идущее извне раздражение, вызывающее в клетках митоз (кариокинез), является по природе своей колебательным, т. е., говоря определеннее, представляется воздействием лучистой энергии. Эта смелая гипотеза нашла себе подтверждение в ряде последующих экспериментов как «амого Гурвича, так и ряда др. авторов. Основным доказательством существования М. л. служит индукция митозов на расстоянии.Предпосылкой опыта является идея, что вызывающая митозы в каком-либо образовании (например корешке лука) лучистая энергия не только «насыщает» все его клетки, но в избытке выходит наружу (особенно в таком конически суживающемся образовании, как корешок лука) [см. отдельную таблицу (ст. 71—72), рисунок 6] и может быть обнаружена каким-либо достаточно чувствительным методом. Таким методом по мысли Гурвича может служить увеличение числа митозов на одной стороне симметричного и способного к делению объекта. Таким наиболее подходящим объектом оказался снова корешок лука, естественно разделенный пополам т. н. центральным стволом больших клеток. Число митозов в обеих его половинах практически совпадает, колебания в их числе не превышают 5%. Добавление лучи- А—установка для индукции черев воздух. Горизонтальная луковица (Z), полошенная на часовое стекло с водой, может передвигаться в двух плоскостях с помощью кремальер. Луковица (Z) корешка-детектора передвигается в одной плоскости. Корешок-индуктор направлен на корешок-детектор, соответствующая часть которого (W) свободна от стеклянной трубки; О—объектив горизонтального микроскопа, с помощью которого достигается центрирование; В—картина центрирования корешков (индуктора и детектора) в горизонтальный микроскоп. стой энергии со стороны увеличивает на 20—30 % число делящихся клеток в обращенной к источнику лучей половине корешка по сравнению с контрольной. Воздействие корешка на корешок (см. рисунок), осуществляемое через воздух без непосредственного контакта, получило название митогенетиче-ской индукции. Сущность эксперимента сводится к экспозиции в течение 20 минут кончика одного корешка против продуктивной, богатой митозами зоны другого (меристемы); по истечении 2 ч.—2 ч. 30 м. (время, нужное для того, чтобы новые митозы могли получить достаточное морфол. выражение) корешок фиксируется, гистологически обрабатывается и раскладывается на срезы в плоскости индукции, отмеченной при окончании опыта [см. отдельную табл. (ст. 71— 72), рис. 7]. Поверочные эксперименты подтвердили основные предпосылки Гурвича, хотя до сих пор раздаются критические голоса, отрицающие существование митогене-тической индукции. Индукция клеточных делений является по существу единственным достаточно чувствительным методом для суждения о наличии в том или ином случае М. л. Дальнейшее изучение этих последних пошло несколькими путями. Одной из первых задач исследования явилась универсализация первоначального наблюдения, сделанного на корешке лука. В наст, время указывается большое количество источников М. л., устанавливае-

ма

мых все тем же методом индукции.Среди них в мире простейших — культуры бактерий и дрожжей, в растительном мире—донце луковицы, сосудисто-волокнистые пучки клубня картофеля, корешок, семядоли и первые листья подсолнечника и т. д.; далее—яйца различных животных (морских ежей, червей, амфибий) и нервная система головастиков. У взрослых животных как правило индуцирует только кровь (у позвоночных и беспозвоночных). Остальные ткани лишены этой способности. В качестве источника М. л. указывается также ткань злокачественных опухолей и ряд органов с измененным обменом веществ;—эпителий роговицы голодающих животных, богатая гликогеном печень и т. д. Кажущееся на первый взгляд фантастическим разнообразие источников М. излучения Гурвич и его школа сводят к трем большим группам, характеризующимся химизмом лежащих в их основе процессов. М.л. продуцируются процессами 1) окислительными, 2) гликолитическими, 3) протеолитйче-скими. Т. обр. наличие М. л. констатировано до сих пор для всех исследованных случаев клеточного деления, причем оно не всегда локализовано в месте усиленного размножения клеток, получающих в таких случаях М. л. извне, напр. из крови. Наличие М. л. отмечено также для ряда процессов (мышечное сокращение, возбуждение нерва, окислительные процессы in vitro), не связанных с клеточным делением, но укладывающихся в приведенную выше хим. схему. Необходимо однако отметить, что биохим. характеристика источников М. л. носит совершенно предварительный характер и нуждается еще в дальнейших исследованиях. Сложнее обстоит вопрос едете к тор а-м и М. л., т. е. объектами, на к-рых удается констатировать наличие этих последних. Выбор детектора связан нек-рыми определенными условиями, главным из к-рых является состояние готовности облучаемых клеток, способность их в данный момент к делению под влиянием приходящего извне фактора. Эта основная предпосылка нередко упускается из виду авторами, проверяющими основные эксперименты Гурвича на объектах, неспособных к делению вообще. Кроме того необходимыми для детектора условиями являются 1) однородность объекта, 2) возможность экспериментального воздействия, 3) существование идеально сравнимого контроля. В наст, время универсальным детектором, на к-ром сделано большинство работ школы Гурвича и ряда других авторов, являются культуры дрожжей (гл. обр. Nadsonia fulvescens) на агар-агаре и на пивном сусле (жидкие культуры). Критерием индукционного воздействия служит увеличение числа почкующихся клеток в подопытной части культуры по сравнению с контрольной. При известных условиях опыта (разведенные культуры, длительное воздействие) удается получение макро-эффекта индукции на дрожжевых культурах (Saccharo-myces и Pombe), заключающегося в заметном простым глазом увеличении количества дрожжей в индуцированной культуре при идеальном равенстве исходных количеств материала в индуцированной и в контроль- ной культурах.—Кроме тех, о к-рых упоминалось ранее, различные авторы установили следующие детекторы: 1) бактерии—в смысле увеличения их количества; это увеличение удается установить помимо простых подсчетов еще косвенно помощью тонких физ. методов, основанных на разнице в светорассеянии в средах-различной мутности; 2) эпителий роговицы амфибий и млекопитающих; 3) яйца морск. ежей и червей. Попытка Штемпеля (Stempell) использовать в качестве физ.-хим. детектора нарушение в структуре колец Лизеганга, образующихся при диффузии азотнокислого серебра в хромовой желатине. закончилась неудачно, гл. образом вследствие необычайной лябильности самого процесса образования колец, затрудняющего однозначное разрешение вопроса (см. Лизеганга кольца). Одной из важнейших задач изучения М. л. являлось выяснение их физ.природы. Уже первые предварительные опыты Гурвича с прохождением лучей через воду и воздух и отражением сделали чрезвычайно вероятной ультрафиолетовую их природу. Следующая серия—прохождение через кварц, задерживание тонкими слоями стекла и желатины—помогла более точно установить длину волны, отнесенной Гурвичем гипотетически к области 200 тц. Это провизорное предположение вполне было подтверждено последующими доказательствами: 1) получением митогенетического эффекта от физ. источника ультрафиолетовых лучей той же длины волны (разряд алюминиевых электродов, дуговая лампа) в противоположность другим близким длинам волн; точные границы М. л. были установлены Гурвичем между 180 тц и 290 т/л, и 2) прямым спектрографическим исследованием излучения работающей мышцы (помощью обычного детектора—дрожжей), показавшим все ту же длину волны. Относительно длины последней в литературе существуют разногласия между Гурвичем и немецкими авторами Рейтером и Табором (Reiter, Gabor), указывающими другую (большую) длину волны.— Физ. исследование М. л. показало, что мы имеем дело с интенсивностями, ничтожно малыми, лежащими на пороге чувствительности самых тонких приборов, обнаруживающих наличие лучистой энергии (фотоэлемент). В наст, время Дессауер (Dessauer) доказал наличие М. л. с помощью чувствительного прибора—т. н. счетчика Гейгера. Т. о. главным критерием наличия М. л. является метод биологический, т. е. индукционное увеличение числа клеточных делений. Биол. детектор, по Гурвичу, приблизительно в 600 раз чувствительнее фотографической пластинки. Путь к изучению М. л. заключается в выяснении их биол. значения. Совокупность имеющихся в наст, время данных заставляет расширить первоначальную концепцию, рассматривавшую М. л. только как необходимый фактор клеточного деления, и придать им значение для всего метаболизма клетки. Известную роль М. л. Гурвич отводит в биологии злокачественных новообразований, характеризующихся в отличие от нормальных тканей интенсивной продукци- 45» ей'М. л., имеющих повидимому два источника; гликолитический (в поверхностных, мало измененных клетках) и протеолитич. (в очагах некрозов). Помимо стимулирования безудержного клеточного размножения М. л. в этом случае получают еще одно важное значение для биологии карциномы. Режим интенсивного ультрафиолетового излучения внутри опухоли с этой точки зрения может явиться одной из причин клеточного распада, в свою очередь становящегося в дальнейшем источником М. л. В связи с рассматриваемым вопросом необходимо упомянуть о том интересном факте, что кровь карциноматозных рано теряет свою способность к продукции М. л., судя по экспериментальным данным, полученным на животных (мыши)—за несколько дней до появления заметной опухоли. Ряд данных заставляет предположить, что в этом случае имеет место подавление ферментативной деятельности, вызванное циркуляцией в крови продуктов распада белков. Этим же повидимому объясняется уменьшение продукции М. л. кровью при ряде заболеваний, связанных с наличием в крови значительных количеств некротических веществ,—септицемии, остеомиелите и т. д. Совершенно исчезают М. л. при поражении системы крови как таковой, а именно—при лейкемии, отравлении нитробензолом и т. д. Наоборот, при ряде других заболеваний (tbc, сифилис, сыпной тиф, цереброспинальный менингит и т. д.) излучение сохраняется в полной силе. Лит.: Гейма н-Р омановаЕ., Теория мито-генетического излучения, Врач, газ., 1929, № 5; Г у р-вич А., Основные законы митогенетического возбуждения, Арх. биол. наук, т. XXXI, в. 1, 1931 (в том же номере статьи А. Г. и А. Д. Гурвича и А. П. Потоцкого); 3 а л к и н д С. и Франк Г., Митогенетические лучи как причина клеточного деления, Научн. слово, 1929, № 1; они гк е, Митогенетические лучи, М.—Л., 1930; G т р е л и н Г., Действие индукции дрожжевыми культурами митоге-нетических лучей, Вестн. рентгенологии, 1929, № 3; Gurwitsch A., Problem der Zellteilung physio-logiscb. betrachtet, Berlin, 1926 (лит.); он же, Die histologischen Grundlageiv der Biologie, Jena, 1930 (литература). С. Залкинд.

Смотрите также:

МИТОХОНДРИИ, клеточный органоид, входящий в состав всех животных и растительных клеток и протоплазмы простейших. Митохондрии были впервые описаны Бенда (Benda) в 1898 г. в спермиях мыши, а затем и в ...
МИТРАЛЬНОЕ СЕРДЦЕ, особая форма си-луета сердца, определяемая при просвечивании рентген, лучами в дорсо-вентральном направлении на рентген, снимках, на орто-диаграммах и при точной перкуссии границ относительной тупости сердца; называется эта форма митральной, ...
МИХАЕЛИС Леонор (Leonor Michaelis, род. в 1875 г.), выдающийся нем. физико-химик. Все работы М. посвящены применению физико-хим. методов к изучению биол. проблем. Результатом ^более ранних работ М. явилось его руководство «Einfuhrung ...
МИХНОВ Сергей Дмитриевич (1860—1924), известный профессор акушерства и женских б-ней; окончил естеств. отд. физ .-мат. факультета и Военно-медиц. академию (1886). Будучи ординатором в клинике проф. А. И. Лебедева, защитил диссертацию «К ...
МИЦЕЛЫ (от латинск. micella — частица), мельчайшие кристаллические частицы, являющиеся согласно Негели (Nageli) основой строения коллоидальных веществ и многих биологических структур. Ботаник Негели обратил внимание на то обстоятельство, что многие органические ...