Клетки постоянно общаются между собой. Они болтают о том, что мы едим и пьем, о пробравшихся в наше тело бактериях, о нашем стрессе или страхе. «Стоит ли начать здесь воспалительную реакцию? Может быть, расширить эти сосуды? С нужной ли скоростью бьется сердце? Достаточно ли жира мы расщепляем?» Миллиарды разговоров, протекающих без единого звука.
Молекулы – вот язык клеток. Они общаются, отсылая и получая химические послания, которые, как правило, представляют собой разнообразные белки. Некоторые из них напоминают громкие крики и стремительно разносятся по крови во все концы. Стоит вам что-то съесть, как поджелудочная железа тут же выкрикивает название гормона белковой природы: «ИНСУЛИН!» Как только клетки печени получают это белковое послание, они начинают собирать сахар из крови в длинные цепочки и откладывать их на потом, для дальнейшего использования. Печени приходилось бы очень тяжело, если бы поджелудочная железа не держала бы ее постоянно в курсе дела и не рассказывала о ваших приемах пищи. Печень занимается обработкой сахара в крови: она то запасается энергией для использования в будущем, то высвобождает ее, когда необходимо. Если вы не позавтракаете либо позволите себе кусок торта перед обедом, то можете не сомневаться: ваши клетки немедленно это обсудят. Бывают у клеток и более интимные разговоры со своими соседями. Для этого они выделяют небольшие порции различных веществ в окружающую их жидкость. Кроме того, для них не редкость поговорить и самим с собой. Иммунная клетка, обнаружившая инфекцию, произнесет сама себе своего рода напутственную речь и только потом пустится в атаку.
ИНТЕРЕСНО
Клетки постоянно общаются между собой при помощи молекул, так что если вы не позавтракаете или позволите себе кусок торта перед обедом, можете не сомневаться: ваши клетки немедленно это обсудят.
Все клетки окружены тоненькой пленкой, называемой клеточной мембраной, и лишь некоторые молекулы способны проходить через эти мембраны и проникать в клетки без разрешения. Так что большая часть посланий доставляется не напрямую, а путем присоединения к молекулам-рецепторам, расположенным на поверхности клетки. Послание и рецептор подходят друг другу, как ключ и замочная скважина. Так, например, на поверхности клеток печени расположены инсулиновые рецепторы. Когда молекула инсулина прицепляется к этому рецептору, она запускает ряд цепных реакций внутри клетки. Двери для сахара в крови распахиваются, и печень начинает запасаться питательными веществами.
Многие болезни – это следствие нарушения взаимодействий между клетками. При диабете первого типа поджелудочной железе не удается быть услышанной: она оказывается не в состоянии производить достаточно инсулина. По какой-то неизвестной причине иммунная система организма начинает атаковать клетки, вырабатывающие инсулин, так что обычный окрик «Эй!» в сторону печени превращается в вежливое покашливание. Как результат, пациенту самому приходится посылать инсулиновые послания клеткам своего организма с помощью шприца. При диабете второго типа поджелудочная железа пытается доложить, что человек поел, однако клетки ее не слышат. Инсулин выделяется в кровь, но ему не удается присоединиться к рецепторам на поверхности клеток. Опасность такого диабета в том, что клетки убеждены, будто они оголодали, независимо от того, насколько плотно человек поел. Печень же, несмотря на этот сбой, продолжает расщеплять свои запасы энергии, и уровень сахара в крови подскакивает до опасных значений – повышается риск развития гипергликемической комы. Будучи не в состоянии использовать этот сахар, организм вынужден выводить его через мочу. Таким образом, частое мочеиспускание и чрезмерная жажда являются распространенными симптомами диабета, который также приводит к появлению у мочи сладковатого вкуса и запаха. На заре медицины, кстати, врачи в диагностических целях пробовали на вкус мочу больных диабетом. Такой вид диагностики явно не смущал, например, английского врача Томаса Уиллиса, который в 1674 году сообщал в своих записках, что моча, которую он попробовал, была «невероятно сладкой, словно пропитанной медом или сахаром». Именно он предложил добавить к названию болезни прилагательное «сахарный». Термин «сахарный диабет» используется и по сей день.
Отлаженное взаимодействие позволяет нашему организму быть сплоченной коммуной, количество жителей которой превышает число галактик во Вселенной. Вы можете питаться чем попало, соваться из жары в холод и обратно, отдыхать, бегать, вставать спозаранку или не спать до утра. Что бы вы ни делали, ваш организм проследит за тем, чтобы внутри все оставалось удивительно стабильным. Он заботится о том, чтобы кислотность крови была достаточной, распределяет пищу и энергию, избавляется от отходов и разбирается с плохими бактериями, а вы обо всем этом даже не догадываетесь.
Чтобы сообща выполнять разные задачи и давать друг другу указания, клетки как раз используют химические послания. Здесь нет начальства, никто не знает наперед, что именно он будет делать и что должно получиться в результате. В конце концов ни одной клетке заранее не показывали, что конкретно ей нужно создать. Все, что клетки делают, – это шаг за шагом выполняют поэтапно получаемые инструкции. Замысловатые формы и структуры вашего организма появляются постепенно, по мере того как клетки выполняют длинные наборы простейших указаний. Это немного напоминает складывание фигурок оригами. Нужно всего лишь сгибать лист бумаги в разных местах и направлениях, следуя четкой пошаговой инструкции. В процессе не очень понятно, что же получится, пока в руках внезапно не окажется бумажный журавлик или кораблик. Подобные невероятные вещи можно встретить в природе, когда группа животных полагается на набор простых правил. Один из таких примеров – невероятные переливающиеся узоры, которые создает в небе стая скворцов. Маленькие птички стараются не подлетать слишком близко друг к другу, но двигаются при этом в одном направлении. Получающееся в результате зрелище завораживает, создается иллюзия, будто птицы заранее договорились о таком представлении.
