ПРОСПЕКТ КНИГИ

УДК 573+59+611.018

ББК 28.63:28.66:28.67

С 13

САВОСТЬЯНОВ Г. А. ОСНОВЫ СТРУКТУРНОЙ ГИСТОЛОГИИ. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭПИТЕЛИЕВ

(- СПб.:Наука, 2005. - 375 с.)

Ответственные редакторы:

В. К. Косткин и проф. В. А. Отелин

Рецензенты:

проф. Б. М. Ариэль и чл.-кор. РАН Н. А. Веселкин

Книга посвящена теоретической и экспериментальной разработке нового подхода к анализу пространственной организации эпителиальных тканей в процессе нормального развития и при патологии. Основу подхода составляет концепция модульного строения тканей, где модуль - это элементарная морфофункциональная тканевая единица, возникающая в результате разделения функций между клетками. В соответствии с этой концепцией клеточный пласт рассматривается как полимеризованный модуль. Такой подход позволяет определять принципы пространственной организации эпителиев, строить семейства их топологических и геометрических моделей и экспериментально обнаруживать предсказываемые ими варианты тканевой гистоархитектоники. С помощью этого подхода обнаружены новые варианты тканевого строения и описаны такие неизвестные ранее свойства эпителиальных пластов, как трансляционная симметрия и стехиометрия состава. Данная концепция позволяет также изучать трансформации тканей в процессе нормального развития и при патологии. Обсуждается общая природа сил, вызывающая такое развитие. Предлагается комплекс новых информативных признаков для характеристики пространственной организации эпителиев в норме и при патологии. Намечается перспектива компьютерного моделирования тканевой структуры и создания вычислительной гистологии, способной находить множество всех возможных вариантов тканевой архитектуры и таким образом прогнозировать направление тканевого развития.

Книга рассчитана на эволюционистов, эмбриологов, морфологов, онкологов и биофизиков, интересующихся фундаментальными проблемами строения и развития многоклеточности, а также сообществ различной природы.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ТЕОРИЯ МОНОМЕРНЫХ ТКАНЕВЫХ МОДУЛЕЙ — ГИСТИОНОВ

1.1. Идея подхода. Качественное описание процессов разделения функций

      1. Формулировка проблемы
      2. Общая феноменологическая характеристика развития специализации и интеграции при становлении многоклеточности

1.2. Элементы языка, пригодного для адекватного описания

процессов специализации и интеграции

1.2.1. Основные понятия и определения

1.2.2. Символика

1.2.3. Последовательность (алгоритм) осуществления актов

развития

1.2.4. Постулаты (законы) развития

1.3. Результаты развития мономеров

1.3.1. Периодическая таблица многоклеточности

1.3.2. Увеличение разнообразия многоклеточности

1.3.3. Нетабличные формы многоклеточности

1.3.4. Организмы с “общей кассой”

1.3.5. Заключение теоретического раздела

1.4. Проверка теоретических результатов

1.4.1. Сопоставление периодической таблицы с известными

закономерностями филогенеза

1.4.2. Сопоставление состава и структуры мономеров с пространственной организацией дробления

1.4.3. Сопоставление состава и структуры мономеров с пространственной организацией других клеточных комплексов

1.5. Некоторые итоги теории мономерных гистионов

ГЛАВА 2. ТКАНИ КАК ПОЛИМЕРИЗОВАННЫЕ ГИСТИОНЫ. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ОДНОСЛОЙНЫХ ЭПИТЕЛИЕВ

2.1. Современное состояние проблемы

2.1.1. Понятие о метрике и топологии тканей

2.1.2. Современное состояние формализованной теории строения тканей

2.2. Новая теория организации монослойных клеточных пластов

2.2.1. Качественное описание предпосылок для построения теоретической гистологии эпителиев

2.2.2. Основные понятия и определения

2.2.3. Общие замечания о росте и морфогенезе клеточных

пластов

2.2.4. Одномерные тканевые модели

2.2.5. Общие правила полимеризации гистионов при формировании двухмерных моделей однослойных тканей

2.2.6. Топологические и геометрические результаты полимеризации. Семейство двухмерных тканевых моделей

2.2.7. Хроматические правила полимеризации

2.2.8. Хроматические результаты полимеризации. Семейство полихромных моделей

2.2.9. Заключение теоретического раздела

2.3. Проверка двухмерных тканевых моделей

2.3.1. Примеры реализации двухмерных мозаик эпителиев по данным литературы

2.3.2. Качественное и количественное изучение клеточных мозаик эпидермиса зародыша лягушки

2.4. Некоторые итоги исследования организации однослойных эпителиев

 

ГЛАВА 3. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МНОГО РЯДНЫХ И МНОГОСЛОЙНЫХ ЭПИТЕЛИЕВ

3.1. Теория пространственной организации многорядных и многослойных тканей

3.1.1. Основное отличие двухмерных и трехмерных тканевых моделей

3.1.2. Правила преобразования двухмерных моделей

3.1.3. О геометрических и топологических превращениях

мозаик

3.1.4. Суть подхода к синтезу трехмерных тканевых моделей

3.2. Основные результаты. Построение семейства трехмерныхтканевых моделей

3.2.1. Трехмерная модель двухрядности с гистионом состава АВ

3.2.2. Трехмерная модель двухслойности с гистионом состава АВ

3.2.3. Модели пространственной организации тканей из 4-гранных клеток

3.2.4. Модели пространственной организации тканей из трехклеточных гистионов

3.2.5. Пространственная организация тканей из четырехклеточных гистионов

3.2.6. Пространственная организация тканей из пяти-, шести-, семи- и восьмиклеточных гистионов

3.2.7. Пространственная организация тканей, построенных на базе сложных двухмерных моделей из гексагонов, квадратов и треугольников с гистионом состава АВ2С3

3.2.8. Пространственная организация тканей, построенных на базе сложных двухмерных моделей из 12-гранников, гексагонов и квадратов с гистионом состава АВ2С3

3.2.9. Модели тканей, реализующиеся на искривленных поверхностях

3.2.10. Новые понятия для характеристики пространственной организации моделей

3.2.11. Комплекс признаков для характеристики топологии клеточных пластов

3.2.12. Заключение по теории трехмерных тканевых моделей

3.3. Экспериментальное изучение трехмерной организации эпителиев. Сопоставление моделей с реальными тканями

3.3.1. Общие замечания о моделях и реальности

3.3.2. Проверка моделей состава АВ

3.3.3. Компиляционная проверка модели состава АВ6С2 (АВ8).

3.3.4. Проверка моделей состава АВ2 и АВС

3.3.5. Проверка модели состава АВ3

3.3.6. Проверка моделей состава АВ2С3

3.3.7. Проверка модели состава АВ2С

3.3.8. Проверка моделей состава АВ3СD

3.3.9. Проверка модели сетчатки суперпозиционного глаза насекомых

3.3.10. Некоторые общие данные, косвенно подтверждающие развиваемую теорию

3.4. Общая оценка теории и результатов сопоставления моделей и реальности

ГЛАВА 4. ИЗМЕНЕНИЯ ТКАНЕЙ В ПРОЦЕССЕ РАЗВИТИЯ И ПРИ ПАТОЛОГИИ

4.1. Моделирование развития тканей

4.1.1. Основные виды тканевых изменений в индивидуальном развитии

4.1.2. Виды изменений топологии тканей в процессе развития

4.1.3. Тотальные трансформации тканей

4.2. Модели тканевой патологии

4.2.1. Изменения хроматической структуры гистионов и полимеров 4.2.2. Изменения структуры гистиона, затрагивающие приоритетные номера составляющих его клеток

4.2.3. Патология организмов с “общей кассой”

4.2.4. Возможные механизмы защиты организма от патологии

4.3. Сопоставление предлагаемых моделей с реальностью

4.3.1. Возникновение и нормальное развитие двухмерных мозаик. Собственные результаты

4.3.2. Становление трехмерной организации тканей

4.3.3. Фазовые переходы в реальных тканях

4.4. Экспериментальное изучение изменения организации тканей при патологии

4.4.1. Патология эктодермы зародыша травяной лягушки

4.4.2. Патологические явления в организмах с “общей кассой”

4.5. Закономерности перестройки клеточной ультраструктуры в связи с изменениями топологии ткани в норме и при патологии

4.6. Краткое обобщение исследования тканевых перестроек

ГЛАВА 5. О ДВИЖУЩИХ СИЛАХ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ МНОГОКЛЕТОЧНОСТИ

5.1. Формулировка проблемы

5.2. Макроскопические параметры организма

5.3. Суть подхода к проблеме

5.4. Факторы, вызывающие движение по столбцам периодической таблицы, или движущие силы ароморфозов

5.5. Факторы, вызывающие движение по строкам периодической таблицы, или движущие силы идиоадаптаций

5.5.1. Движущие силы специализации и интеграции

5.5.2. Движущие силы полимеризации и коммуникации

5.6. Фазовый портрет многоклеточности

5.6.1. Области существования простейших однокомпонентных организмов

5.6.2. Возникновение двухкомпонентных организмов

5.7. Гипотеза об управлении процессом развития

5.8. Итоги исследования общей природы движущих сил развития

ГЛАВА 6. ДЕФИЦИТНОСТЬ МЕТАБОЛИТОВ И ЗНАЧЕНИЕ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ИХ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ

6.1. Экономическое описание жизнедеятельности. Основные звенья метаболизма

6.2. Экономические результаты развития

6.2.1. Оценка производства метаболитов

6.2.2. Оценка изменений потребностей клеток в процессе развития организма

6.2.3. Дефицитность метаболитов

6.3. Распределение метаболитов

6.3.1. Экономическая оправданность неравномерности распределения метаболитов

6.3.2. Поддержание неравномерности распределения метаболитов 6.3.3. Направление самопроизвольно протекающих процессов

6.4. Экономика злокачественного роста

6.4.1. Получение бесконтрольного доступа к метаболитам — основная задача раковых клеток

6.4.2. Некоторые принципы лечения онкологических новообразований

6.5. Общая оценка экономических аспектов развития

ОБЩЕЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Естественно считать, что (биологические} структуры лишь в частных случаях определяются выполняемыми функциями, а в более общем случае подчиняются некоторым математическим законам гармонии... В многообразии форм есть своя, независимая от функции упорядоченность, своя закономерная система, обнаруживаемая, например, в процессе выявления симметрии на основе строгого математического описания...

Мейен и др., 1977

Существующие в настоящее время представления о тканевой структуре носят главным образом плоскостной характер. Это определяется особенностью основного метода гистологии, заключающегося в исследовании тонких (практически двухмерных) срезов. Знания же о трехмерном строении тканей практически полностью отсутствуют. Это сдерживает понимание механизмов их морфогенеза в процессе нормального развития и сути их трансформации при патологии (например, при метаплазии, дисплазии и канцерогенезе). Поэтому раскрытие закономерностей пространственной организации тканей представляется необходимым и актуальным.

Принципиальная возможность существования таких закономерностей теоретически обсуждается многими морфологами уже более столетия (Геккель, 1896; Беклемишев, 1925; Хлопин, 1946; Любищев, 1982а, 19826; Борисов и др., 1986; Заварзин, 1986, и др.). Однако пока имеются лишь косвенные данные, подтверждающие их наличие. Например, давно отмечен тот факт, что при всем разнообразии внешних форм многоклеточных организмов структура их тканей ограничена сравнительно небольшим набором конструкций (Thompson, 1942), закономерное возникновение которых у различных животных получило название гистологических параллелизмов (Заварзин, 1986). Однообразны и варианты изменений тканей при патологии. Это свидетельствует о том, что количество возможных конструкций тканей, и в частности эпителиев, ограничено неизвестными пока закономерностями.

Подобная ситуация, отмечавшаяся в XIX в. в минералогии, завершилась созданием геометрической кристаллографии, теоретически предсказавшей все возможные варианты кристаллических решеток. Это предсказание получило затем блестящее экспериментальное подтверждение и послужило основой физики твердого тела. Важность такого результата иллюстрируется тем, что на нем основана вся современная твердотельная электроника. Аналогичный прорыв, осуществленный в вирусологии (Caspar, Klung, 1962), привел к наблюдаемому сегодня расцвету структурной биологии (Schutt, Lindberg, 2000), изучающей пространственную организацию макромолекул.

Аналогичным образом, определение числа возможных конструкций биологических тканей в трехмерном пространстве для гистологии также оказалось бы весьма существенным. В особенности это касается морфогенеза эпителиальных пластов, пространственная организация которых более определенна и стабильна вследствие малоподвижности составляющих пласт клеток. Решение этой задачи послужило бы базой для прогнозирования возможностей тканевого изменения в процессе нормального развития и при патологии, а также для ранней и точной диагностики. Кроме того, это способствовало бы изучению пространственного распределения генной активности в эмбриональных органах и в конечном счете — управлению процессами развития и регенерации, а также реверсией опухолей. Однако пока гистология не в состоянии вычислять возможные варианты тканевой архитектуры, равно как и описать закономерности пути от зиготы до тканей с различной трехмерной структурой. До сих пор сведения о многообразии строения тканей пополняются лишь эмпирически.

Такое положение объясняется в первую очередь умонастроением исследователей, стремящихся работать в прикладных областях морфологии и в последнее время все более сосредоточивающихся на молекулярно-биологических аспектов жизнедеятельности клеток и тканей. Проблемы же общей морфологии оказались оттесненными на задний план, и в настоящее время практически забыто положение, согласно которому она должна быть самостоятельной наукой с собственным предметом исследования. Забыто также и то, что, поскольку этим предметом являются форма и взаиморасположение элементов в пространстве, законы морфологии должны иметь топологический и геометрический характер, причем с молекулярной биологией они связаны не более, чем правила шахматной игры — с химическим составом шахматных фигур. Такое забвение обусловливает вторую причину, как раз и~заключающуюся в недостаточном развитии формализованной теории, описывающей топологию и геометрию биологических тканей, и в частности строение клеточных пластов (Lewis, 1946; Смолянинов, 1980; Dormer, 1980; Honda et al., 1983; Ransom, Matela, 1984; Маресин, 1990; Rivier еt а1., 1995; Ноndа еt а1., 2000; Honda, Мосhizuki, 2002, и др.). Такая теория пока только закладывает основы точного описания тканевой структуры. Однако в настоящее время она предлагает лишь по одному варианту пространственной организации для однослойных и многослойных эпителиев, правильные модели которых построены из 6- и 14-гранников соответственно. Таким образом, данная теория не отражает всего топологического многообразия пространственной организации клеточных пластов в норме и их изменений при патологии и потому остается невостребованной большинством морфологов.

В существующих условиях возможна лишь эмпирическая методика реконструкции трехмерной структуры тканей по серийным срезам. Поскольку такая методика не опирается на модели и не предполагает никакого знания о тканевом строении на каждом последующем уровне, то для осуществления реконструкции требуются максимальное число срезов и сложная процедура их совмещения. Разрешающая способность этой методики даже при использовании такой современной техники, как конфокальная микроскопия и компьютерные технологии реконструкции и визуализации (Russ, 1995; Саггаgher, Smith, 1996, и др.), остается низкой. Она достаточна для удовлетворительной характеристики трехмерной структуры органов и их морфофункциональных единиц, тогда как применительно к тканям дает представление главным образом лишь о метрической вариабельности составляющих ткань клеток, но не раскрывает закономерностей внутренней структуры клеточных пластов (т. е. их топологии). В связи с этим отметим, что в современной морфометрии пока не осознана важность изучения именно топологии клеточных пластов, отражающей наиболее существенные черты пространственной организации тканей. Соответственно не проведено и разделение метрического и топологического аспектов тканевой организации (Автандилов, 1990). Не выделен также комплекс информативных признаков для характеристики тканевой топологии.

В итоге недостаточность знаний о пространственной организации клеточных пластов тормозит изучение закономерностей их морфогенеза в процессе нормального развития и не позволяет понять суть их трансформации при патологии. Поэтому разработка теоретических основ топологии клеточных пластов и создание на этой базе нового подхода к изучению пространственной организации тканей является весьма актуальной задачей. В предлагаемой книге предпринята попытка ее решения.

Теоретическую основу работы составляет развитие концепции модульного строения тканей. Суть этой концепции состоит в следующем. Предполагается, что не только органы, но и ткани построены не из клеток как таковых, а из клеточных группировок — модулей. Эти группировки возникают в процессе развития из отдельных клеток в результате их специализации и интеграции и являются элементарными единицами многоклеточности. Они же служат элементарными морфо-функциональными единицами тканей. Такие единицы (назовем их гистионами) представляют собой самостоятельный и пока упускаемый уровень биологической организации, расположенный между уровнями клеток и тканей. Сами же ткани рассматриваются как результат полимеризации модулей (в свое время в химии аналогичным образом было принято представление о молекулярном строении вещества). Такая концепция дает возможность находить принципы пространственной организации эпителиев и разрабатывать методы построения семейства топологических и геометрических моделей тканевой гис-тоархитектоники (в том числе и пока не найденных в реальности). При этом множество моделей этого семейства лишь отчасти определяется физиологией и генетикой, а в основном — топологическими и геометрическими законами нашего мира. Такие представления дают возможность прогнозировать обнаружение новых вариантов строения тканей, а также предсказывать направления их изменений в процессе развития и при патологии. Построение таких моделей и их экспериментальная апробация как раз и составляют суть предлагаемого нового подхода.

Основное отличие такого подхода от существующих эмпирических реконструкций по серийным срезам заключается в следующем. Благодаря возможностям экстра- и интерполяций такие модели тканей позволяют судить о форме и смежности клеток также и на тех уровнях, которые не были исследованы экспериментально, т. е. прогнозировать характер изменения формы и смежности клеток на различных уровнях пласта. В результате исследование срезов становится ориентированным и сводится к поиску предсказываемых моделями картин. Это резко повышает результативность исследования тканевых срезов, делает ненужным точное их совмещение (что является “ахиллесовой пятой” существующих методик) и позволяет обходиться меньшим их числом. В итоге радикально повышается разрешающая способность методики изучения пространственной организации эпителиев при одновременном ее упрощении. Кроме того, модели дают комплекс новых информативных признаков, необходимых для описания тканевой топологии.

На проведенном этапе работы модели тканей строились вручную (см. Заключение, сноска на с. 354), а при верификации этих моделей использовались как собственные результаты исследования покровных и сенсорных эпителиев обычными методами световой, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии, так и данные литературы. Использование этого подхода позволило теоретически предсказать, а затем экспериментально обнаружить новые варианты пространственной организации эпителиев и описать наличие у них таких неизвестных ранее свойств, как трансляционная симметрия и стехиометрия состава. Этот подход позволил также найти новый принцип строения эпителиев, заключающийся в том, что они состоят из стандартных гистоархитектурных блоков — слайсов. Наконец, этот подход открывает возможность прогнозировать изменения тканей в процессе их развития в норме и при патологии.

Разработанный подход и результаты его применения к ис-следованию топологии эпителиев позволили проследить их развитие от клетки до гистиона, а затем от мономерного гистиона до полимера и развить существующие формализованные представления о строении эпителиальных пластов. В целом полученные результаты служат базой для нового направления в морфологии, а именно для структурной гистологии клеточных пластов как дополнительной части современной структурной биологии. Объектом такой гистологии являются не клетки как таковые, а новая реальность — гистион и его полимер. Эта гистология позволяет получать новые данные о закономерностях строения эпителиальных тканей, а также вычислять и предсказывать неизвестные ранее варианты тканевой гистоархитектоники и ориентировать исследователей на их целенаправленный поиск. Она открывает также принципиальные возможности компьютерного моделирования и прогнозирования изменений тканей в процессе нормального развития и при патологии. Наконец, она позволит компактно и с единых позиций описывать обширный гистологический материал, ныне разрозненный и труднообозримый.

В целом можно сказать, что данное направление составляет часть того номогенетического компонента, о необходимости которого в биологии развития и эволюционной теории уже столько раз говорили многие выдающиеся эволюционисты (см. обзоры: Филипченко, 1926; Завадский, 1973; Назаров, 1991, и др.). Изложению основ этого направления и посвящен настоящий труд.

Книга построена следующим'образом. Гл. 1 посвящена изучению мономерных гистионов, возникающих в процессе развития как результат специализации и интеграции клеток (т. е. разделения функций между ними). Дана формализованная теория этих процессов, пригодная для количественного описания гистионов различного состава и структуры. В рамках предлагаемой теории построена их естественная классификация в виде периодической таблицы. Показано, что параметры этой таблицы имеют биологический смысл и пригодны для определения прогрессивного развития. Проведено сопоставление структуры теоретических гистионов и реальных бластомеров, показано их хорошее соответствие. Высказано предположение, согласно которому гистионы представляют собой самостоятельный и пока упускаемый уровень биологической организации, расположенный между уровнями клеток и тканей.

Следующие две главы посвящены рассмотрению эпителиальных тканей как полимеризованных гистионов. Предлагаются правила полимеризации гистионов, играющие роль законов морфогенеза эпителиев. Даются представления об их геометрии, топологии и размерности. Показано, что возникающие полимеры в зависимости от состава и структуры гистионов могут представлять собой одно-, двух- и трехмерные модели в виде клеточных мозаик, носящих характер координационных решеток. Все они изоморфны своим гистионам в том смысле, что реализуют тот же самый вариант разделения функций. При этом гистионное строение пластов проявляется в трансляционной симметрии и стехиометрии их состава.

В частности, содержание гл. 2 посвящено описанию семейства правильных двухмерных моделей однослойных эпителиев. На этом основании впервые показано, что для них возможна реализация не одного (как это считалось до сих пор), а по меньшей мере 11 топологических вариантов гистоархитекто-ники. В результате экспериментальной проверки предложенных моделей 9 из них уже обнаружены в тканях различных животных. Это впервые позволяет прогнозировать возможность нахождения еще двух вариантов. Вводится понятие “хроматический вариант модели”, и даются примеры реализации таких вариантов в тканях различных животных.

В гл. 3 на основе найденных двухмерных моделей разработана методика синтеза трехмерных тканевых моделей. Впервые построено семейство таких моделей для многорядных и многослойных тканей с различными численными соотношениями клеток в рядах и слоях. Проводится сопоставление построенных моделей с реальными тканями и показывается их хорошее соответствие. Описываются такие неизвестные ранее свойства эпителиев, как трансляционная симметрия и стехиометрия состава. Приводятся доказательства того, что предсказываемые моделями примеры пространственной организации действительно реализуются в реальных клеточных пластах. Вводятся новые понятия для характеристики пространственной организации тканей — это понятия о виртуальной и реальной структуре пластов, о полноте их реализации, а также об эвертиро-ванных и инвертированных вариантах их ориентации. Выде ляется новый тип тканевой структуры — псевдооднослойный эпителий. Обосновано слайсовое строение пластов и показано, что слайс — это элементарный строительный блок тканевой архитектуры. Комбинация слайсов путем надстраивания одних над другими порождает конечное и поддающееся вычислению множество вариантов многослойных конструкций с различными составом и численными соотношениями клеток в слоях. Такое множество служит основой для прогнозирования адаптивных изменений тканевой структуры в норме и при патологии. Исходя из свойств моделей предлагается комплекс новых информативных признаков, пригодных для диагностики.

В гл. 4 описываются изменения тканей в процессе развития и при патологии. Показано, что такие изменения носят троякий характер: 1) “зашумление” структуры за счет геометрической вариабельности формы клеток; 2) монотонное накопление локальных топологических дефектов структуры; 3) скачкообразные трансформации с изменением топологии пласта. Последние сводятся к превращению одних вариантов пространственной организации в другие и имеют характер фазовых переходов. Описываются различные типы таких трансформаций и проводится их сопоставление с метаплазией в реальных тканях. Рассматривается возможность “плавления” полимеров, которое сопоставляется с воспалением. Даются примеры трансформаций гистионов и полимеров, которые могут служить моделями малигнизации. Предлагается новый критерий, позволяющий разделять множество возможных трансформаций на подмножества, составляющие репертуар нормального развития и злокачественного роста. Показано, что представления о модульном строении тканей позволяют рассматривать проблему развития и патологии клеточных пластов как проблему изменения состава и структуры их гистионов, а проблему классификации тканей свести к классификации таких единиц. При этом гистион — это не метафора, а реальная морфофункциональная единица. Состав и структура таких единиц могут определяться с точностью до клетки и связи и отражают реализованный в ткани вариант разделения функций между клетками.

В гл. 5 рассматривается общий характер движущих сил становления и развития гистионов с использованием теоретико-игрового подхода. Показано, что движущей силой процессов специализации и интеграции клеток является “голод”, а процессов полимеризации — “вредность” среды. Предлагается шкала для измерения этих факторов. Строятся фазовые портреты и описываются области существования одноклеточности, а также “экономичных” и “надежных” форм многоклеточно-сти. Разбирается принципиальная возможность управления тканевым развитием.

В гл. 6 анализируются экономические итоги развития многоклеточности. Показано, что метаболиты в организме дефицитны и по мере развития этот дефицит нарастает. Последнее приводит к возникновению в организме системы неравномерного и избирательного распределения метаболитов. Следствием такой неравномерности будет формирование в организме хорошо снабжаемых репродуктивных систем (в частности, камбиев) и мало снабжаемой основной доли клеток, что исключает их из пролиферативного цикла и переводит в состояние дифференцировки. Показано, что процессы, самопроизвольно текущие при повреждении системы избирательного распределения метаболитов, направлены на его выравнивание, разбирается характер возникающих при этом патологических явлений. Высказываются некоторые соображения о природе злокачественного роста. В частности, показано, что главной задачей, которую решают клетки для получения возможности бесконтрольного размножения, является обеспечение доступа к метаболическим ресурсам организма в обход действующей в нем системы неравномерного и избирательного их распределения. Разбираются способы получения такого доступа. Обсуждается комплекс мер, необходимых для восстановления контроля за клеточной пролиферацией и дифференцировкой.

В Заключении в качестве общего итога исследования пространственной организации тканей показано, что изложенные теоретические представления и экспериментальные результаты составляют содержание самостоятельного научного направления — структурной гистологии. Намечаются перспективы дальнейших исследований. Обсуждаются способы управления составом и структурой гистионов и тем самым — развитием тканей.

 

Из раздела "ЛИТЕРАТУРА"

Бычков В. М., Колосов А. Е., Серов С. Ф., Савостьянов Г. А. Электронно-микроскопическая характеристика серозных и эндомет-риоидных новообразований яичников //Вопр. онкологии. 1979. Т. 25, № 5. С. 32-35.

Бычков В. М., Колосов А. Е., Серов С. Ф., Савостьянов Г. А. Об ультраструктуре полисомно-ламеллярных комплексов в раках яичников // Вопр. онкологии. 1981.