← Назад
Понять лейкоз

Что такое клетка?

Спокойное знакомство с самым маленьким живым «кирпичиком» тела: из чего состоит клетка, откуда она знает, что делать, и почему это помогает понять лейкоз.

Последнее обновление: Время чтения ~5 мин
Светящаяся полупрозрачная круглая клетка на тёмно-синем фоне; в центре фиолетовое ядро, вокруг оранжевые овальные митохондрии и мелкие зёрна, на заднем плане едва заметная спираль ДНК.
Рисунок 1.Концепция: внутреннее устройство полупрозрачной клетки — в центре ядро с ДНК, вокруг митохондрии, дающие энергию, и мелкие структуры, производящие белки.

01Короткий ответ

Клетка — это самая маленькая живая единица организма. Тело человека состоит из триллионов клеток: клеток кожи, мышц, нервов, печени и крови. Почти у каждой клетки есть наружная оболочка (мембрана), желеобразное содержимое (цитоплазма) и крошечные «органы» — органеллы. В центре большинства клеток находится ядро, где хранится ДНК — полный набор инструкций. Здоровая клетка строго контролирует свой рост, деление, специализацию и своевременную гибель. Лейкоз начинается тогда, когда этот контроль нарушается в кроветворной клетке.

02Простое объяснение

Представьте клетку как маленький, но очень хорошо организованный город. У города есть стена с воротами — это клеточная мембрана: она решает, что впустить внутрь, а что выпустить. На стене есть «дверные звонки» — рецепторы: соседние клетки и гормоны нажимают на них и передают клетке сообщения.

В центре города стоит большой архив-библиотека — это ядро. Там хранятся все инструкции по строительству и работе города, записанные в длинной молекуле ДНК. Книги из библиотеки не выносят: с нужной страницы снимают копию и отправляют её в мастерские.

Электростанции города (митохондрии) получают энергию из пищи, мастерские (рибосомы) по инструкциям собирают белки, а центры переработки (лизосомы) разбирают старые детали и убирают мусор. Почти всю работу в клетке выполняют именно белки.

Почти во всех клетках тела одна и та же ДНК, но каждая клетка читает только нужные ей «главы» этой книги. Поэтому нервная клетка передаёт сигналы, мышечная сокращается, а эритроцит переносит кислород. Такая специализация называется дифференцировкой (созреванием).

У клеток есть свой жизненный цикл: они появляются, работают, при необходимости делятся, а когда приходит время, тихо погибают, освобождая место новым. Клетки крови обновляются особенно быстро. При лейкозе в инструкциях молодой клетки крови в костном мозге появляется ошибка: клетка делится без остановки, не созревает и не погибает вовремя. Зная, как клетка работает в норме, легче понять, что означает эта ошибка.

03Научное объяснение

Клетка — основная структурная и функциональная единица живого. Клетки человека — эукариотические: их ДНК хранится в ядре, окружённом мембраной. Снаружи клетку окружает плазматическая мембрана — двойной слой липидов со встроенными белками-переносчиками, каналами и рецепторами. Внутри находится цитоплазма: жидкость цитозоль, цитоскелет и органеллы.

Главные органеллы: митохондрии, которые превращают энергию пищи в удобную для клетки форму (АТФ) и имеют собственную небольшую ДНК; рибосомы, синтезирующие белки; эндоплазматическая сеть и аппарат Гольджи, которые обрабатывают и «упаковывают» белки и липиды; лизосомы, расщепляющие изношенные компоненты. Ядро окружено ядерной оболочкой и служит центром «команд» — расти, созревать, делиться или погибнуть.

ДНК человека содержит около 3 миллиардов «букв» (пар оснований) и разделена на 46 хромосом. Генов, кодирующих белки, — около 20 тысяч. Информация гена сначала переписывается в РНК (транскрипция), а затем на рибосоме переводится в белок (трансляция). Какие гены будут прочитаны, решают специальные регуляторные белки и химические «метки» на ДНК (эпигенетическая регуляция) — именно на таком избирательном чтении основана дифференцировка.

Клетки «разговаривают» друг с другом с помощью сигнальных молекул. Фактор роста связывается с рецептором, внутри клетки цепочка белков (например, киназ) последовательно активирует друг друга, и в итоге в ядре включаются определённые гены. В кроветворении примеры таких сигналов — эритропоэтин (ЭПО), тромбопоэтин и гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (Г-КСФ). В нормальной ткани поддерживается точный баланс между делением, созреванием и запрограммированной гибелью клеток (апоптозом); рак, в том числе лейкоз, — это нарушение этого баланса из-за генетических изменений.

04Что происходит в организме?

Мембрана и сигналы

Каждая клетка «слушает» окружение. Рецепторы на мембране узнают гормоны, факторы роста и сигналы соседних клеток. Когда приходит сигнал, внутри клетки запускается своего рода эстафета, и сообщение доходит до ядра: «делись», «подожди», «созревай» или «заверши жизнь». При некоторых лейкозах одно звено этой эстафеты постоянно остаётся «включённым» — например, белок BCR::ABL1 при хроническом миелоидном лейкозе.

Ядро — центр инструкций

ДНК в ядре упакована в хромосомы. Перед делением клетка точно копирует всю свою ДНК, чтобы каждая новая клетка получила полный набор инструкций. При копировании случаются ошибки, но у клетки есть системы, которые находят и исправляют их. Неисправленные ошибки могут стать мутациями.

Крупный план полупрозрачного ядра: внутри светящиеся голубые нити ДНК и скрученные хромосомы, из пор ядерной оболочки выходят тонкие потоки света.
Рисунок 2.Внутри ядра ДНК упакована в хромосомы; клетка снимает копии с нужных генов и по ним синтезирует белки.

Энергия и производство

Митохондрии снабжают клетку энергией, а рибосомы производят белки. Белки работают как ферменты, переносчики, антитела, сигнальные молекулы и детали каркаса клетки. Например, гемоглобин в эритроците — это белок, переносящий кислород, а антитела, которые вырабатывают B-лимфоциты, — белки, распознающие микробы.

Клетки крови — тоже клетки

Клетки крови — это специализированные клетки, которые образуются в костном мозге. У зрелого эритроцита нет ядра: это гибкий «мешочек», наполненный гемоглобином. У лейкоцитов ядро есть, и они борются с инфекциями. А тромбоциты — это вообще не целые клетки, а маленькие фрагменты крупной клетки костного мозга — мегакариоцита.

На тёмном фоне плывут красные дисковидные эритроциты, несколько светлых зернистых лейкоцитов и мелкие желтоватые тромбоциты; все мягко светятся.
Рисунок 3.Клетки крови — тоже клетки: безъядерные эритроциты, лейкоциты с ядром и маленькие тромбоциты в одном потоке крови.

05Как клетка «принимает решения»?

Поведение здоровой клетки похоже на цепочку, которая начинается с сигнала и заканчивается конкретным действием. При лейкозе одно из звеньев этой цепочки нарушено.

Приходит сигнал — Фактор роста или гормон связывается с рецептором на мембране.1Приходит сигналФактор роста или гормон связывается с рецептором на мембране.
Сообщение доходит до ядра — Цепочка белков внутри клетки передаёт сигнал.2Сообщение доходит до ядраЦепочка белков внутри клетки передаёт сигнал.
Гены прочитаны — С нужных генов снимаются копии, и синтезируются белки.3Гены прочитаныС нужных генов снимаются копии, и синтезируются белки.
Клетка действует — Делится, созревает, работает или вовремя погибает.4Клетка действуетДелится, созревает, работает или вовремя погибает.
Деление по необходимостиНовые клетки появляются только тогда, когда они нужны.
Правильное созреваниеКаждая клетка достигает формы, в которой выполняет свою работу.
Своевременная гибельСтарые и повреждённые клетки освобождают место новым.

06Основные части клетки

ЧастьЧто делает?Простое сравнениеСвязь с лейкозом
Клеточная мембранаОкружает клетку, управляет прохождением веществГородская стена и воротаCD-маркеры на её поверхности помогают определить тип лейкоза
РецепторыРаспознают внешние сигналыДверной звонокНекоторые таргетные препараты действуют именно на рецепторы или сигнальную цепочку
ЦитоплазмаЖелеобразная среда, в которой находятся органеллыУлицы городаВид клетки под микроскопом (например, гранулы) помогает в диагностике
ЯдроХранит ДНК, управляет работой клеткиАрхив-библиотекаКрупное ядро бластов — один из признаков, заметных под микроскопом
ДНК и хромосомыХранят все инструкцииКниги и страницыЛейкоз начинается с приобретённых изменений ДНК
МитохондрииПроизводят энергию из пищиЭлектростанцияНекоторые препараты влияют на энергетические пути и пути выживания клетки
РибосомыСинтезируют белкиМастерскаяС аномальных генов считываются аномальные белки

* Таблица — упрощённый обзор. Подробнее о CD-маркерах и таргетной терапии рассказывается в отдельных темах.

07Ключевые термины

Клетка
Самая маленькая структурная и функциональная единица живого организма.
Мембрана
Тонкая оболочка вокруг клетки, которая управляет тем, что входит и выходит.
Цитоплазма
Желеобразная жидкость и органеллы внутри мембраны, вне ядра.
Органелла
Маленький «орган» внутри клетки, выполняющий определённую работу (например, митохондрия).
Ядро
Центр, где хранится ДНК и откуда управляется работа клетки.
ДНК
Длинная молекула, несущая все инструкции клетки.
Белок
Молекула, которая создаётся по инструкции гена и выполняет большую часть работы в клетке.
Рецептор
Белок на поверхности или внутри клетки, который узнаёт сигнальную молекулу и отвечает на неё.
Дифференцировка
Созревание клетки в специализированную форму, выполняющую определённую работу.
Апоптоз
Контролируемая, «плановая» гибель клетки; способ избавиться от повреждённых и старых клеток.

08Главное

  • Клетка — самая маленькая живая единица организма; тело человека состоит из триллионов клеток.
  • Мембрана защищает клетку и принимает сигналы; ядро хранит инструкции (ДНК).
  • Гены — это инструкции для синтеза белков; большую часть работы в клетке выполняют белки.
  • Клетки с одинаковой ДНК специализируются по-разному, читая разные гены.
  • Здоровая клетка делится только при необходимости, созревает и вовремя погибает.
  • Клетки крови образуются в костном мозге и очень быстро обновляются.
  • Лейкоз начинается, когда в кроветворной клетке нарушается баланс между делением, созреванием и гибелью.
  • Эти основы помогают понимать объяснения врача и результаты анализов.

09Частые вопросы

Сколько клеток в организме?

Точное число у разных людей отличается, но надёжные источники указывают, что тело человека состоит из триллионов клеток. Очень большая их часть — клетки крови, особенно эритроциты.

Во всех ли клетках одинаковая ДНК?

Почти да: большинство клеток организма несут один и тот же набор ДНК. Разница в том, что каждый тип клеток «включает» или «выключает» разные гены. Есть и исключения: например, у зрелых эритроцитов нет ядра, а значит, и ядерной ДНК. А в лейкозных клетках есть дополнительные, приобретённые изменения ДНК.

Зачем клетке погибать? Разве это плохо?

Нет, запрограммированная гибель клеток (апоптоз) необходима для здоровья. Она помогает избавляться от старых, ненужных или клеток с повреждённой ДНК и поддерживать баланс в тканях. Одна из проблем лейкозных клеток как раз в том, что они не погибают вовремя.

Чем лейкозная клетка отличается от нормальной?

Лейкозная клетка происходит от нормальной клетки крови, но в её ДНК есть изменения. Из-за них она не подчиняется сигналам: делится слишком активно, часто не созревает и живёт дольше положенного. Врачи выявляют эти отличия с помощью микроскопии, проточной цитометрии и генетических тестов.

Зачем мне знать о клетках?

Во время лечения вы будете часто слышать слова «бласт», «CD-маркер», «мутация», «клеточный цикл». Понимание того, как работает клетка, помогает разобраться в этих словах, задавать врачу более точные вопросы и меньше бояться. Конкретное объяснение вашей ситуации может дать только ваша лечащая команда.

Могут ли продукты или добавки «укрепить» клетки и вылечить лейкоз?

Сбалансированное питание важно для общего состояния организма, но никакая еда, трава или пищевая добавка не «исправляет» лейкозные клетки и не заменяет лечение. Некоторые добавки могут взаимодействовать с препаратами, поэтому любую добавку сначала обсудите с врачом.

10Вопросы врачу

Возьмите эти вопросы на приём. Сохранённые собираются на странице «Мои вопросы» и остаются только на этом устройстве.

  1. Чем клетки лейкоза отличаются от здоровых клеток?

  2. Как лечение повлияет на мои здоровые клетки?

  3. Какие клетки в моём организме восстанавливаются после лечения быстрее всего?

  4. Можете посоветовать надёжный источник, где объясняется, что происходит на уровне клеток?

Мои вопросы

12Источники

  1. MedlinePlus Genetics (U.S. National Library of Medicine). What is a cell?
  2. MedlinePlus Genetics (U.S. National Library of Medicine). What are proteins and what do they do?
  3. MedlinePlus Genetics (U.S. National Library of Medicine). How do cells divide?
  4. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Talking Glossary of Genomic and Genetic Terms: Cell
  5. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Talking Glossary: Nucleus
  6. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Talking Glossary: Mitochondria
  7. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Talking Glossary: Cell Membrane (Plasma Membrane)
  8. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Talking Glossary: Ribosome
  9. National Cancer Institute (NCI). What Is Cancer?
  10. National Cancer Institute (NCI). NCI Dictionary of Cancer Terms: cell
  11. American Society of Hematology (ASH). Blood Basics
Медицинское предупреждениеЭта информация предназначена только для ознакомления и не заменяет консультацию врача.
Последнее обновление: ← Вернуться к списку

Открыть интерактивную версию сайта →