Рожденная веком

Лейкоциты — белые кровяные клетки, будучи отделенными, например, центрифугированием имеют светло-серый цвет. Основная задача лейкоцитов — борьба с чужим и защита организма. Для этого лейкоцитарные войска, в свою очередь, подразделяются на три армии. Наиболее многочисленная — гранулоциты, они предназначены для уничтожения микробов. Несколько меньшая по численности армия лимфоцитов осуществляет функцию иммунитета, по образному выражению члена-корреспондента АМН СССР Рема Викторовича Петрова, охраняющего на протяжении всей жизни нашу индивидуальность от всего чужого. Наименьшую численность, но не менее важную функцию несут макрофаги — чистильщики, подметальщики всего ненужного, образующегося в организме, например, остатков погибших клеток, а также попадающих мельчайших инородных предметов извне, например, пылевых и угольных частиц.

Третий тип зрелых клеток крови — тромбоциты, их часто называют кровяными пластинками. Главная роль их — участие в процессах свертывания крови при кровотечениях.

Так как все эти клетки зрелые, а следовательно, радиоустойчивые3, то при облучении «служба снабжения» некоторый период времени (равный естественной продолжительности жизни отдельных типов клеток) не страдает. Однако из-за очень сильного повреждения «фабрики» (костного мозга и лимфатических узлов), целиком состоящей из малодифференцированных, молодых и делящихся клеток, восполнение естественных утрат зрелых клеток на периферии задерживается. Степень и длительность нарушения возникшего клеточного дисбаланса определяют судьбу облученного организма.

Излишне здесь детально рассматривать структуру всей «фабрики» в качестве системы клеточного обновления. Это неоправданно заняло бы слишком много внимания. На рис. 11 изображена упрощенная модель такой системы, состоящей из нескольких пулов. Она имеет, прежде всего, самоподдерживающийся пул, составляющий фонд недифференцированных самых молодых предшественников — стволовых клеток, способных обеспечить постоянную скорость клеточного обновления в системе, При делении стволовых клеток часть их потомства предназначается для последующей дифференциации в специфические клеточные линии, а оставшиеся служат новыми стволовыми клетками. Пройдя одно или несколько делений в пуле размножающихся клеток, стволовая клетка постепенно дифференцируется, а затем, утратив способность делиться, входит в непролиферирующий пул созревающих и резервных клеток, где окончательно дозревает, становится функционально полноценной и переходит в пул функционирующих клеток, например, в периферическую кровь, если речь идет о кроветворной системе клеточного обновления.

Рис. 11. Схематическое изображение типичной системы клеточного обновления

Общий принцип, обеспечивающий устойчивую работу любой системы клеточного обновления, имея в виду поддержание ее в состоянии количественного и качественного динамического равновесия, состоит в том, что по мере отмирания и удаления зрелых клеток из функционального пула вместо каждой из них поступает новая, находящаяся в данный момент на стадии максимальной подготовленности. Таким образом, функционирующая система сама поддерживает себя вследствие необходимости восполнения постоянно происходящих утрат, являющихся своеобразными стимулами к активизации всех предшествующих пулов, в результате чего и осуществляется перманентное клеточное обновление.

Под влиянием облучения в любой клеточной системе обновления происходят резкие нарушения привычного динамического равновесия между отдельными пулами, приводящие к тяжелым функциональным расстройствам в самой системе, а в зависимости от ее жизненного значения и к соответствующим следствиям в организме.

Возвратимся, однако, к нашей модели системы клеточного обновления и на ее примере покажем типичную картину, возникающую после тотального облучения организма. Для упрощения первые два и частично третий пулы объединим в одно подразделение (компартмент) молодых и делящихся клеток, а четвертый и частично третий — во второй компартмент, содержащий зрелые и функционирующие клетки. Иными словами, произведем своеобразное укрупнение «фабрики» и «службы снабжения» белой крови.

В этом случае следует ожидать, что первый компартмент из-за резкого торможения процессов клеточного деления и интенсивной гибели клеток начнет опустошаться в ближайшее время после облучения, а число соответствующих зрелых функционирующих клеток уменьшится значительно позднее, когда их естественная убыль перестанет восполняться из-за опустошения предшествующих пулов. Легко понять, что это начинается спустя некоторое время, нужное для прохождения клетки от самых ранних стадий до выхода в функциональный пул. Количественные характеристики таких нарушений определяются кинетическими параметрами клеток конкретной системы обновления и дозой излучения.