• «Программируемая гибель клеток — медицине» — статья Бориса Животовского, опубликованная в журнале «Химия и жизнь», 2014, № 5, на сайте «Элементы»:
http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/432413
• Обзорная статья о клетках HeLa (на английском): Masters J. HeLa cells 50 years on: the good, the bad and the ugly // Nature Reviews Cancer, 2002, 2 (4), 315–319.
• «Пути гибели и обновления» — статья Е. Клещенко о другом механизме программируемой клеточной гибели — аутофагии, размещенная на сайте журнала «Химия и жизнь»:
http://www.hij.ru/read/articles/all/6251/
• «Старение — плата за подавление раковых опухолей?» — статья Натальи Малыгиной на сайте «Биомолекула» о взаимосвязи старения и молекулярных механизмов подавления роста опухолей:
https://biomolecula.ru/articles/starenie-plata-za-podavlenie-rakovykh-opukholei
• «Почему слоны не болеют раком» — статья Кирилла Стасевича на сайте «Наука и жизнь» о значении гена р53 для выживания самых крупных наземных млекопитающих:
https://www.nkj.ru/news/27162/
• «Стволовым клеткам нужны правильные теломеры» — статья Кирилла Стасевича на сайте «Наука и жизнь» о теломеразе в стволовых клетках:
https://www.nkj.ru/news/30165/
• «Ствол и ветки: стволовые клетки» — большой и подробный обзор Сергея Глаголева, размещенный на сайте «Биомолекула», посвящен стволовым клеткам и их использованию в медицине:
https://biomolecula.ru/articles/stvol-i-vetki-stvolovye-kletki
Глава 5. Вопросы метаболизма и мифы о всемогуществе «правильного питания»
Коррекция питания — самый простой и очевидный способ воздействовать на свой организм, доступный обычному человеку. Не всякий решится что-нибудь себе отрезать, пришить или даже уколоть внутримышечно, а вот съесть что-нибудь «полезное» или прекратить есть что-нибудь «вредное» люди соглашаются довольно легко. Неудивительно, что большая часть «оптимистических» мифов о раке, обещающих быстрое и полное выздоровление, вращается вокруг идей «правильного», или «лечебного», питания.
В этой главе мы рассмотрим миф о раке как о болезни «сладкоежек» и поговорим о тонкостях кислотно-щелочного баланса, воздействовать на который пытаются сторонники лечения онкологических заболеваний при помощи соды. Для того чтобы отделить здравые идеи о диетах, предупреждающих развитие некоторых видов рака, от фантастических представлений о всесилии «правильного питания», нам придется затронуть вопросы метаболизма — динамического обмена веществ и энергии в живых системах.
Также некоторое (гастрономическое) внимание в этой главе будет уделено братьям нашим меньшим. Россию это поветрие зацепило, кажется, лишь слегка, а вот в США долгое время была популярна идея, будто акулы не болеют раком и поэтому акулий хрящ способен вылечить человека от опухоли. Откуда возник этот миф? Существуют ли на самом деле животные, не страдающие от злокачественных опухолей, и надо ли их есть?
Сладкое топливо жизни
Некоторое время назад в сети пользовался популярностью анекдот, который полезно помнить, анализируя причины и следствия в сложных системах: «Я — самый главный, я всех знаю!» — сказал «Фейсбук». «Нет, это я самый главный, я все про всех знаю!» — возразил «Гугл». «А я вообще — всё!» — заявил интернет. «Ну-ну…» — сказало электричество и мигнуло…
Размышляя о копировании генов и синтезе белков, нельзя упускать из виду, что увлекательные макромолекулярные игрища жизни требуют «материального обеспечения» в виде постоянного притока вещества и энергии. Без электричества нет интернета, а без метаболизма нет жизни.
Обмен веществ и энергии в живом организме в чем-то похож на рыночный обмен. Любое изменение (рост, движение, размножение) требует ресурсов и ставит вопрос: кто за это заплатит? В каждой клетке происходят сотни, если не тысячи реакций, так же как на рынке люди обмениваются товарами и услугами. Из истории мы знаем, что эффективность рыночного обмена резко возрастает, если в системе появляется меновой эквивалент — деньги. Удивительно, но за миллиарды лет до возникновения человеческого социума биохимическая эволюция пошла ровно по тому же пути, и в большинстве биохимических реакций в клетке в качестве «универсальной энергетической валюты» стала использоваться молекула аденозинтрифосфата — сокращенно АТФ. (Исторически бумажные деньги были привязаны к стоимости драгоценных металлов — золотому стандарту, однако в последние годы многие экономисты рассуждают о том, что единая мировая валюта, если до ее создания когда-нибудь дойдет дело, должна быть привязана к стоимости энергии — тогда аналогия между деньгами и АТФ станет совсем полной.)
По своей сути эта молекула не что иное, как перезаряжаемый химический аккумулятор, своего рода молекулярное зарядное устройство. Молекула АТФ образуется из своей предшественницы — молекулы АДФ — в результате присоединения еще одного (третьего) фосфатного остатка и сохраняет энергию в виде высокоэнергетической связи. Если же возникает необходимость этот энергетический запас использовать, то реакция идет в обратном направлении. Молекула АТФ распадается на АДФ и остаток фосфорной кислоты и таким образом «разряжается», а выделенная при разрушении химической связи энергия используется для самых разных нужд организма — от синтеза новых молекул до обеспечения движения жгутиков сперматозоидов. Большинство биохимических реакций в организме сопровождается либо синтезом АТФ и запасанием энергии, либо распадом АТФ и тратой энергии.
Карта всех известных на сегодня биохимических взаимодействий в человеческой клетке выглядит так: огромная сеть с сотнями, если не тысячами узлов. В этом лабиринте легко заблудиться даже специалисту, но в контексте раковой темы нас пока будет интересовать лишь одна, самая древняя и консервативная его часть, а именно путь окисления глюкозы.
Шестиатомный сахар — глюкоза — главный продукт фотосинтеза бактерий и растений, способных использовать, то есть «запасать» энергию солнечного света в форме органических соединений, и основное питательное вещество для всех живых существ, включая человека. Окисление, то есть «сжигание», глюкозы в клетках служит основным источником энергии для «подзарядки» молекул АТФ. В этом смысле с точки зрения энергообмена живая клетка похожа на тепловую электростанцию, которая переводит энергию, запасенную в виде химических связей в органических молекулах газа и нефти, в более доступную и эффективную форму электрической энергии.
Жизнь зародилась на нашей планете, когда ее атмосфера была почти лишена кислорода, и много миллионов лет существовала в таких — анаэробных — условиях, пока древнейшие фотосинтезирующие организмы — сине-зеленые водоросли — не изменили радикально молекулярный состав воздуха. Событие это, произошедшее около 2,5 млрд лет назад, в научной литературе называют «кислородной революцией» (или «кислородной катастрофой», в зависимости от контекста). В память о давнишних бескислородных временах у нас остались два метаболических пути окисления глюкозы: древний бескислородный гликолиз и более современное окислительное (кислородное) фосфорилирование. Они существуют в клетке, дополняя, а временами и «подменяя» друг друга.
