КЛЕТКИ В СИСТЕМЕ МНОГОКЛЕТОЧНОГО ОРГАНИЗМА © В. А

Реклама
Æóðíàë ýâîëþöèîííîé áèîõèìèè è ôèçèîëîãèè, 2012 ã., ò. 48, ¹ 5
ÏÐÎÁËÅÌÍÛÅ ÑÒÀÒÜÈ
ÊËÅÒÊÈ Â ÑÈÑÒÅÌÅ ÌÍÎÃÎÊËÅÒÎ×ÍÎÃÎ ÎÐÃÀÍÈÇÌÀ
© Â. À. Êîòîëóïîâ,* Â.Â. Èñàåâà**
* Öåíòð ñèñòåìíîé ìåäèöèíû, Ãî÷å 70, 5271, Âèïàâà, Ñëîâåíèÿ
** Èíñòèòóò áèîëîãèè ìîðÿ èì. À. Â. Æèðìóíñêîãî Äàëüíåâîñòî÷íîãî îòäåëåíèÿ ÐÀÍ, Âëàäèâîñòîê, Ðîññèÿ
E-mail: [email protected]
Ðåçþìå
Â. À. ÊÎÒÎËÓÏÎÂ, Â. Â. ÈÑÀÅÂÀ
ÊËÅÒÊÈ Â ÑÈÑÒÅÌÅ ÌÍÎÃÎÊËÅÒÎ×ÍÎÃÎ ÎÐÃÀÍÈÇÌÀ...
Ôèçèîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû îðãàíèçìà, îáðàçóþùèå èåðàðõè÷åñêóþ ñåòü ñ âçàèìíîé çàâèñèìîñòüþ è ñóáîðäèíàöèåé, ìîãóò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê ñèñòåìû ñ íåëèíåéíîé äèíàìèêîé, âêëþ÷àþùåé ïîëîæèòåëüíûå è îòðèöàòåëüíûå îáðàòíûå ñâÿçè.  õîäå ýâîëþöèè ïðîèñõîäèë îòáîð óñòîé÷èâûõ, ãèáêèõ, ìîäóëÿðíûõ ñèñòåì, ñïîñîáíûõ ê àäàïòèâíîé ñàìîîðãàíèçàöèè ïóòåì íåëèíåéíûõ
âçàèìîäåéñòâèé êîìïîíåíòîâ, ÷òî âåäåò ê ôîðìèðîâàíèþ óïîðÿäî÷åííîé â ïðîñòðàíñòâå è âðåìåíè, óñòîé÷èâîé è ïëàñòè÷íîé îðãàíèçàöèè öåëîãî. Êëåòêè ìíîãîêëåòî÷íûõ æèâîòíûõ ñïîñîáíû ê
êîîðäèíèðîâàííîìó «ñîöèàëüíîìó» ïîâåäåíèþ ñ îáðàçîâàíèåì óïîðÿäî÷åííûõ êëåòî÷íûõ àíñàìáëåé, ÷òî îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü ìîðôîëîãè÷åñêîé è ôóíêöèîíàëüíîé âàðèàáåëüíîñòè, êîððåëèðóþùåé ñ ïðîÿâëåíèÿìè øèðîêîãî ñïåêòðà àäàïòèâíûõ ðåàêöèé. Ìíîãîêëåòî÷íûé îðãàíèçì —
ìíîãîóðîâíåâàÿ ñèñòåìà ñ èåðàðõèåé ìíîæåñòâà ñïîñîáíûõ ê àäàïòèâíîé ñàìîîðãàíèçàöèè ñóáñèñòåì, íàðóøåíèå ãîìåîñòàçà êîòîðûõ ìîæåò ïðèâåñòè ê ïàòîëîãè÷åñêèì èçìåíåíèÿì. Çäîðîâûé
îðãàíèçì ðåãóëèðóåò ãîìåîñòàç, ñàìîîáíîâëåíèå, äèôôåðåíöèàöèþ è àïîïòîç êëåòîê, ñëóæàùèõ
åãî ÷àñòÿìè è ñòðîèòåëüíûìè áëîêàìè, ñîõðàíÿÿ ñâîþ öåëîñòíîñòü è êîíòðîëèðóÿ ïîâåäåíèå êëåòîê. Ñèñòåìíûé ïîäõîä, ó÷èòûâàþùèé áèîëîãè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè âîçíèêíîâåíèÿ è ðàçâèòèÿ
ôóíêöèé â ýâîëþöèè ìíîãîêëåòî÷íûõ îðãàíèçìîâ, îòêðûâàåò íîâûå âîçìîæíîñòè äëÿ äèàãíîñòèêè è ëå÷åíèÿ ìíîãèõ çàáîëåâàíèé.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ãîìåîñòàç, íåëèíåéíàÿ äèíàìèêà, ñàìîîðãàíèçàöèÿ
Ââåäåíèå
Ïîíèìàíèå îñîáåííîñòåé ìîðôîôóíêöèîíàëüíîãî
ñòðîåíèÿ æèâûõ îðãàíèçìîâ è ôèçèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â îðãàíèçìå, íà îñíîâå õîëèñòè÷åñêîãî ïîäõîäà è îáùèõ çàêîíîìåðíîñòåé âîçíèêíîâåíèÿ, ðàçâèòèÿ è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ æèâûõ ñèñòåì
ìîæåò ñïîñîáñòâîâàòü ðåøåíèþ îáùèõ âîïðîñîâ ôèçèîëîãèè è áèîìåäèöèíû [1, 2, 3, 4]. Áûëà ïðåäëîæåíà
«çîíàëüíàÿ ìîäåëü» ãîìåîñòàçà è ðàññìîòðåíà ñîîòâåòñòâóþùàÿ çàâèñèìîñòü ñóäüáû êëåòîê ìíîãîêëåòî÷íûõ æèâîòíûõ [3]. Ëþáàÿ æèâàÿ ñèñòåìà, îò êëåòêè
äî îðãàíèçìà, ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê íåðàçðûâíûé
ñòðóêòóðíî-ôóíêöèîíàëüíûé êîìïëåêñ, êîîïåðîí —
ñàìîñîõðàíÿþùàÿñÿ äèíàìè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà ðàçíûõ
óðîâíåé èåðàðõèè [5]. Äàííàÿ ðàáîòà — ëîãè÷åñêîå
ïðîäîëæåíèå è ðàçâèòèå ýòèõ èññëåäîâàíèé ñ ôîêóñèðîâêîé íà êëåòî÷íîì óðîâíå îðãàíèçàöèè ìíîãîêëåòî÷íûõ æèâîòíûõ è ïðèìåíåíèåì ìåòîäîëîãè÷åñêèõ
ïîäõîäîâ íåëèíåéíîé äèíàìèêè è òåîðèè ñàìîîðãàíèçàöèè. Ðàññìàòðèâàþòñÿ ãèïîòåòè÷åñêèå ïðîöåññû è
ìåõàíèçìû (âêëþ÷àÿ ñàìîîðãàíèçàöèþ êëåòî÷íûõ ñèñòåì), ïîääåðæèâàþùèå ãîìåîñòàç îðãàíèçìà ëèáî âåäóùèå ê âîçíèêíîâåíèþ ïàòîëîãè÷åñêîãî ãîìåîñòàçà.
Ñîçäàíèþ òåîðåòè÷åñêèõ îñíîâ äëÿ áîëåå ïîëíîãî
ïîíèìàíèÿ áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, èõ ìåõàíèçìîâ
è ïðè÷èí âîçíèêíîâåíèÿ ïàòîëîãè÷åñêèõ ñîñòîÿíèé
ñïîñîáñòâóåò âûõîä â îáøèðíóþ ìåæäèñöèïëèíàðíóþ
îáëàñòü èññëåäîâàíèé íåëèíåéíîé äèíàìèêè è ñàìîîðãàíèçàöèè, èíà÷å èìåíóåìóþ òàêæå íåëèíåéíîé íàóêîé, èçó÷åíèåì ñëîæíûõ ñèñòåì, ñèíåðãåòèêîé.
Ñâîéñòâà ñèñòåì, íàçûâàåìûõ ñëîæíûìè (âêëþ÷àÿ
áèîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû), íå ñâîäèìû ê ñâîéñòâàì èõ
êîìïîíåíòîâ. Ïðèìåíåíèå â áèîëîãèè è ìåäèöèíå
êîíöåïöèé, òåðìèíîëîãèè, à òàêæå êîìïüþòåðíûõ
ñðåäñòâ íåëèíåéíîé äèíàìèêè è ôðàêòàëüíîé ãåîìåòðèè îòêðûâàþò íîâûå âîçìîæíîñòè äëÿ àíàëèçà áèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì è óæå óñïåøíî èñïîëüçîâàíû â ôèçèîëîãèè, áèîìåäèöèíå è êëèíè÷åñêèõ èññëåäîâàíèÿõ
[8, 9, 10, 11].
Ãîìåîñòàç îðãàíèçìà
Âåëèêèé ôðàíöóçñêèé ìàòåìàòèê Ðåíå Òîì, àâòîð
òåîðèè êàòàñòðîô, âïåðâûå ïîêàçàë, ÷òî áèîëîãè÷åñêèå ïîíÿòèÿ ìîãóò áûòü ñôîðìóëèðîâàíû â òåðìèíàõ
âåêòîðíûõ ïîëåé, àòòðàêòîðîâ è êàòàñòðîô [6, 7]. Êàê
518
Â. À. ÊÎÒÎËÓÏÎÂ, Â. Â. ÈÑÀÅÂÀ
èçâåñòíî, ýâîëþöèÿ äèíàìè÷åñêîé ñèñòåìû ìàòåìàòè÷åñêè îïèñûâàåòñÿ âåêòîðíûì ïîëåì â ôàçîâîì ïðîñòðàíñòâå (àáñòðàêòíîì ïðîñòðàíñòâå äèíàìè÷åñêèõ
ïåðåìåííûõ ñèñòåìû, âåêòîðíîì ïîëå â êîîðäèíàòàõ
ïåðåìåííûõ). Êðèâûå ïîñëåäîâàòåëüíûõ ñîñòîÿíèé
ñèñòåìû, ñîçäàâàåìûå èçìåíåíèåì ïîëîæåíèÿ òî÷êè â
ôàçîâîì ïðîñòðàíñòâå, íàçûâàþòñÿ ôàçîâûìè òðàåêòîðèÿìè, à èõ ñîâîêóïíîñòü — ôàçîâûì ïîðòðåòîì ñèñòåìû. Òðàåêòîðèè ïîëÿ, ïðèòÿãèâàþùèåñÿ ê îäíîìó èç
öåíòðîâ ïðèòÿæåíèÿ, îáðàçóþò îáëàñòü, íàçûâàåìóþ
îáëàñòüþ äåéñòâèÿ (áàññåéíîì) ýòîãî öåíòðà ïðèòÿæåíèÿ [6, 7]. Ìíîæåñòâî òî÷åê (â ïðîñòåéøåì ñëó÷àå —
îäíà òî÷êà) â ôàçîâîì ïðîñòðàíñòâå ñèñòåìû, ê êîòîðûì ñòðåìÿòñÿ, ïðèòÿãèâàþòñÿ åå òðàåêòîðèè, ïîëó÷èëè íàçâàíèå àòòðàêòîðîâ. Àòòðàêòîðîì ìîæåò áûòü
òî÷êà, ïðåäåëüíûé öèêë, òîð èëè òàê íàçûâàåìûé
ñòðàííûé, èëè õàîòè÷åñêèé, àòòðàêòîð. Ðàíåå çîíà ãîìåîñòàçà òðàêòîâàëàñü êàê îáëàñòü ôóíêöèîíèðîâàíèÿ
ãîìåîñòàòè÷åñêîãî àòòðàêòîðà ñ òî÷êîé êàê öåíòðîì
ïðèòÿæåíèÿ, â êîòîðîé äîñòèãàåòñÿ ôèçèîëîãè÷åñêèé
îïòèìóì, îäíàêî áûëî îòìå÷åíî, ÷òî ñ áèîëîãè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ êîððåêòíåå ãîâîðèòü íå î òî÷êå, à î
ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøîé, îãðàíè÷åííîé îáëàñòè ôèçèîëîãè÷åñêîãî êîìôîðòà âîêðóã íåå [3]. Íåëèíåéíûå äèíàìè÷åñêèå ñèñòåìû (âêëþ÷àÿ áèîëîãè÷åñêèå),
ïðîÿâëÿþùèå íåðåãóëÿðíîå, íåïðåäñêàçóåìîå, àïåðèîäè÷åñêîå ïîâåäåíèå, õàðàêòåðèçóþòñÿ ñòðàííûìè
àòòðàêòîðàìè. Ñòðàííûé àòòðàêòîð — îáëàñòü òðåõìåðíîãî ôàçîâîãî ïðîñòðàíñòâà, îáëàäàþùàÿ ôðàêòàëüíûìè ñâîéñòâàìè, ò.å. ìàñøòàáíîé èíâàðèàíòíîñòüþ (ñàìîïîäîáèåì) è ôðàêòàëüíîé (äðîáíîé) ðàçìåðíîñòüþ, â ÷åì è ñîñòîèò ñòðàííîñòü, íåîáû÷íîñòü
òàêèõ àòòðàêòîðîâ [ñì. 12, 13].
Ïîâåäåíèå íåëèíåéíîé äèíàìè÷åñêîé ñèñòåìû
ïðåäñêàçóåìî ëèøü íà ìàëîì îòðåçêå âðåìåíè è íåïðåäñêàçóåìî íà äîñòàòî÷íî áîëüøîì îòðåçêå, êîãäà
ñèñòåìà íà÷èíàåò âåñòè ñåáÿ êàê õàîòè÷åñêàÿ, äëÿ êîòîðîé âîçìîæíî ëèøü ñòàòèñòè÷åñêîå îïèñàíèå.
Ñëîæíîå íåïðåäñêàçóåìîå ïîâåäåíèå äåòåðìèíèðîâàííîé íåëèíåéíîé ñèñòåìû — äèíàìè÷åñêèé (äåòåðìèíèðîâàííûé) õàîñ — ñî÷åòàåò äåòåðìèíèðîâàííîñòü è ñëó÷àéíîñòü, îãðàíè÷åííóþ ïðåäñêàçóåìîñòü è
íåïðåäñêàçóåìîñòü; îáà ïîëþñà — ïîðÿäîê è õàîñ —
íå ñóùåñòâóþò â ÷èñòîì âèäå. Òàêîå ïîâåäåíèå íåëèíåéíûõ ñèñòåì ïîðîæäàåò õàîòè÷åñêóþ ôðàêòàëüíóþ
äèíàìèêó, õàðàêòåðèçóåòñÿ íåëèíåéíûìè âçàèìîäåéñòâèÿìè ìåæäó ñòðóêòóðíûìè êîìïîíåíòàìè è ÷óâñòâèòåëüíîñòüþ ê íà÷àëüíûì óñëîâèÿì; ïîñëåäíåå îçíà÷àåò, ÷òî ìàëûå ðàçëè÷èÿ íà÷àëüíîãî ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû ìîãóò âåñòè ê äðàìàòè÷åñêèì ðàçëè÷èÿì åå äîëãîâðåìåííîé äèíàìèêè [ñì. 12, 14]. Íåëèíåéíûå ñèñòåìû
ìîãóò èçìåíÿòüñÿ âíåçàïíûì, ñêà÷êîîáðàçíûì îáðàçîì
â ðåçóëüòàòå áèôóðêàöèè, êîãäà ìàëûé ñäâèã çíà÷åíèÿ
ïàðàìåòðà âûçûâàåò èçìåíåíèå ïîâåäåíèÿ ñèñòåìû [9,
14]. Áèôóðêàöèÿ ìîæåò âåñòè ê ðàçðóøåíèþ àòòðàêòîðà
è åãî çàìåíå íîâûìè àòòðàêòîðàìè [7].
Ôðàêòàëû è õàîñ òåñíî ñâÿçàíû: õàîòè÷åñêèå ñèñòåìû êîíòðîëèðóþòñÿ ïîâòîðÿþùèìèñÿ ñîáûòèÿìè, ãåíåðèðóþùèìè ôðàêòàëüíûå ôîðìû è ïðîöåññû [12,
15]. Äëÿ áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ è ñòðóêòóð õàðàêòåðíà íåêîòîðàÿ ñòåïåíü íåðåãóëÿðíîñòè, ò. å. íàëè÷èå
ýëåìåíòîâ õàîñà. Èññëåäîâàíèÿ ôðàêòàëîâ è õàîñà â
áèîëîãèè îõâàòûâàþò âñå óðîâíè îðãàíèçàöèè æèâîãî,
îò ìîëåêóë äî ýêîñèñòåì, îáëàäàþùèå ñâîéñòâàìè
ôðàêòàëîâ. Ó æèâîòíûõ è ÷åëîâåêà îðãàíèçàöèÿ íåðâíîé, êðîâåíîñíîé, äûõàòåëüíîé è ðÿäà äðóãèõ ñèñòåì õàðàêòåðèçóåòñÿ ñâîéñòâàìè ôðàêòàëüíûõ îáúåêòîâ, ÷òî ïðîÿâëÿåòñÿ â ìàñøòàáíîé èíâàðèàíòíîñòè,
ò. å. ñõîäñòâå ìîðôîëîãèè âåòâëåíèÿ ïðè ïîñëåäîâàòåëüíîì óìåíüøåíèè ìàñøòàáà [9, 12, 13, 15, 16].
Ó çäîðîâûõ ëþäåé íàáëþäàåòñÿ õàîòè÷åñêàÿ ôðàêòàëüíàÿ äèíàìèêà ôóíêöèîíèðîâàíèÿ íåðâíîé, ñåðäå÷íîé, äûõàòåëüíîé ñèñòåì, âûÿâëÿåìàÿ, â ÷àñòíîñòè,
íà ýëåêòðîýíöåôàëîãðàììàõ è ýëåêòðîêàðäèîãðàììàõ
[8, 9].
Èññëåäîâàíèÿ íåëèíåéíîé äèíàìèêè, ôðàêòàëîâ è
õàîñà âàæíû ïðè àíàëèçå ãîìåîñòàçà â íîðìå è ïðè ïàòîëîãèè [9, 11]. Òðàäèöèîííàÿ ìîäåëü ãîìåîñòàçà êàê
êîíñòàíòíîãî, ñòàòè÷íîãî ñîñòîÿíèÿ íå îáúÿñíÿåò íàáëþäàåìóþ ôðàêòàëüíóþ äèíàìèêó [9]. Âîïðåêè òðàäèöèîííûì ïðåäñòàâëåíèÿì î ãîìåîñòàçå, øèðîêèé
ñïåêòð ñèñòåì îðãàíèçìà ôóíêöèîíèðóåò, ïðîÿâëÿÿ
ñëîæíûå ôëóêòóàöèè äàæå â óñëîâèÿõ ïîêîÿ, êàê, íàïðèìåð, íîðìàëüíîå ñåðäöåáèåíèå [9]. Ãîìåîñòàç â ðåàëüíîñòè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íå ãîìåîñòàòèêó, à ãîìåîäèíàìèêó (homeodynamics) ñ óñëîæíåííûìè ïàòòåðíàìè èåðàðõè÷åñêèõ ðèòìîâ íåñêîëüêèõ ïîðÿäêîâ
[17]. Ñëîæíûå ðèòìû îðãàíèçìà íåèçáåæíû, ïîâñåìåñòíû è âîçíèêàþò êàê ðåçóëüòàò íåëèíåéíûõ áèîëîãè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â èõ âçàèìîäåéñòâèè ñ ôëóêòóèðóþùèì îêðóæåíèåì. Ôèçèîëîãè÷åñêèå ðèòìû îáû÷íî ïðîÿâëÿþò íåðåãóëÿðíûå ôëóêòóàöèè âî âðåìåíè
è ðåäêî áûâàþò ñòðîãî ïåðèîäè÷íûìè [8]. Ôèçèîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû çäîðîâîãî è áîëüíîãî îðãàíèçìà ðàçâåðòûâàþò øèðîêèé ñïåêòð ìîðôîôóíêöèîíàëüíîé
äèíàìèêè, êîòîðàÿ íå ïîääàåòñÿ òðàêòîâêå â ðàìêàõ
ëèíåéíûõ ïîñòðîåíèé è êëàññè÷åñêîé êîíöåïöèè ãîìåîñòàçà.
Ãîëüäáåðãåð îáíàðóæèë, ÷òî äèíàìèêà ñåðäöåáèåíèÿ çäîðîâîãî ñåðäöà áîëåå âàðèàáåëüíà, ÷åì ïðè ñåðäå÷íûõ çàáîëåâàíèÿõ, è ïðåäïîëîæèë, ÷òî èìåííî òàêàÿ íåðåãóëÿðíîñòü — ïðèçíàê çäîðîâüÿ [9]. Ôèçèîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû õàðàêòåðèçóþòñÿ ñòðàííûìè
àòòðàêòîðàìè, â ÷àñòíîñòè, ñîêðàùåíèÿ ñåðäöà çäîðîâîãî ÷åëîâåêà ëèøåíû ñòðîãîé ïåðèîäè÷íîñòè, èõ òðàåêòîðèè â ôàçîâîì ïðîñòðàíñòâå îáðàçóþò õàîòè÷åñêèé, èëè ñòðàííûé àòòðàêòîð [9, 12]. Ïðè íåêîòîðûõ
óãðîæàþùèõ æèçíè êàðäèîâàñêóëÿðíûõ ïàòîëîãèÿõ,
âêëþ÷àÿ îñòàíîâêó ñåðäöà è îáøèðíûé èíôàðêò ìèîêàðäà, íàáëþäàþòñÿ çíà÷èòåëüíûå èçìåíåíèÿ ýëåêòðîêàðäèîãðàììû; ïðè ñòàðåíèè è çàáîëåâàíèÿõ ñåðäöà
ðèòì åãî ñîêðàùåíèé ïðèîáðåòàåò áîëåå ðåãóëÿðíóþ
ïåðèîäè÷íîñòü, ñîîòâåòñòâóþùóþ ïðåäåëüíîìó öèêëó
èëè äàæå òî÷å÷íîìó àòòðàêòîðó, â ïîñëåäíåì ñëó÷àå — ñ áûñòðûì ôàòàëüíûì èñõîäîì [9]. Ïîäîáíûì
îáðàçîì õàîòè÷åñêàÿ äèíàìèêà ôóíêöèîíèðîâàíèÿ
íåðâíîé ñèñòåìû îðãàíèçìà îêàçàëàñü ïðèçíàêîì çäîðîâüÿ, òîãäà êàê èçáûòî÷íî óïîðÿäî÷åííûé ðåæèì
ñâèäåòåëüñòâóåò î ïàòîëîãèè [9]. Îïðåäåëåííàÿ õàîòè÷íîñòü, áåñïîðÿäî÷íîñòü ðàáîòû ñåðäöà íàáëþäàåòñÿ ó çäîðîâûõ ìîëîäûõ ëþäåé ñ áîëüøèì ïîòåíöèàëîì
àäàïòèâíûõ ðåàêöèé íà íåïðåäñêàçóåìûå èçìåíåíèÿ
ÊËÅÒÊÈ Â ÑÈÑÒÅÌÅ ÌÍÎÃÎÊËÅÒÎ×ÍÎÃÎ ÎÐÃÀÍÈÇÌÀ...
ñðåäû. Áåðä [12] ïðåäïîëàãàåò, ÷òî æèâûå îðãàíèçìû
ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé õàîòè÷åñêèå ñèñòåìû âûñîêîé
ðàçìåðíîñòè è áîëåå óñòîé÷èâû ïðè îòíîñèòåëüíî âûñîêîé ñòåïåíè õàîñà, íàçâàâ ýòî ÿâëåíèå õàîñòàáèëüíîñòüþ (chaostability). Ôèçèîëîãè÷åñêóþ ñèñòåìó ñ ïàòîëîãè÷åñêèìè èçìåíåíèÿìè ìîæíî âûÿâèòü êëèíè÷åñêè, ïîñêîëüêó åå ïîâåäåíèå ñòåðåîòèïíî, ïîâòîðÿåìî
è ïðåäñêàçóåìî; ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî â õîäå áîëåçíè è
ïðè ñòàðåíèè ïðîèñõîäèò ïîòåðÿ ñëîæíîñòè [9, 11];
ïðè ñòàðåíèè ñíèæàåòñÿ ðàçìåðíîñòü àòòðàêòîðà [7].
Ïðåäïîëàãàåòñÿ òàêæå, ÷òî õàîòè÷åñêàÿ äèíàìèêà ôèçèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì ìîëîäûõ çäîðîâûõ ëþäåé ñëóæèò ôàêòîðîì, îáåñïå÷èâàþùèì âîçìîæíîñòü àäàïòàöèè ê èçìåíåíèÿì ñðåäû.
Èòàê, îïðåäåëåííàÿ ìåðà õàîñà â ôóíêöèîíèðîâàíèè îðãàíèçìà — ïðèçíàê çäîðîâüÿ, òîãäà êàê âîçíèêíîâåíèå æåñòêîé ïåðèîäè÷íîñòè óêàçûâàåò íà åãî íàðóøåíèÿ è ñóæàåò ñïîñîáíîñòü ñèñòåìû ê îòâåòó; ïî
ìåðå ñòàðåíèÿ îðãàíèçìà çàïàñ ãèáêîñòè è àäàïòèâíîñòè ðåàêöèé ïàäàåò [9, 12]. Îðãàíèçì â ñâîåì ðàçâèòèè
è ôóíêöèîíèðîâàíèè ïîðîæäàåò è óñïåøíî èñïîëüçóåò è óïîðÿäî÷åííîñòü, è õàîñ. Õàîòè÷åñêàÿ äèíàìèêà â
ôèçèîëîãèè îðãàíèçìà àäàïòèâíà, ïîòîìó ÷òî îáåñïå÷èâàåò ìàêñèìàëüíî ãèáêóþ ðåàêöèþ íà èçìåíÿþùååñÿ, õàîòèçèðîâàííîå, íåïðåäñêàçóåìîå îêðóæåíèå.
Ñòåðåîòèïíûé, ðèãèäíûé îòâåò íå ìîæåò áûòü àäàïòèâíûì, ëèøü ãèáêîñòü ðåàêöèé îáåñïå÷èâàåò íàøå
âûæèâàíèå. Èìåííî õàîòè÷åñêàÿ äèíàìèêà ôèçèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì îðãàíèçìà äàåò âîçìîæíîñòü ãèáêîãî
îòâåòà [9, 12, 13]. ×åðòà çäîðîâîé ôóíêöèè — ôèçèîëîãè÷åñêàÿ ïëàñòè÷íîñòü, àäàïòèâíîñòü, ñïîñîáíîñòü îòâåòà íà íåïðåäñêàçóåìûå ñòèìóëû [9].
Ñ äðóãîé ñòîðîíû, ÷ðåçìåðíàÿ ñòåïåíü õàîòèçàöèè
âåäåò ê ïàòîëîãèè, íàïðèìåð, ïðè ôèáðèëëÿöèè ñåðäå÷íîé ìûøöû, íàðóøàþùåé åå íîðìàëüíóþ ñîãëàñîâàííóþ ðàáîòó.  îðãàíèçìå âîçìîæíà êîíêóðåíöèÿ
àòòðàêòîðîâ è äîìèíèðîâàíèå îäíîãî èç íèõ. Áàññåéíû
àòòðàêòîðîâ ðàçäåëåíû ãèïåðïîâåðõíîñòÿìè ñ òîïîëîãè÷åñêèìè ñèíãóëÿðíîñòÿìè (îñîáåííîñòÿìè), êîòîðûå ìîãóò ñîäåðæàòü òî÷êè ïåðåãèáà; ñèòóàöèÿ êîíôëèêòà ìåæäó àòòðàêòîðàìè ðàçðåøàåòñÿ ïðè áèôóðêàöèè [7]. Äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ñèñòåìû îò îäíîãî ðåæèìà
ê äðóãîìó òðåáóåòñÿ ïðåîäîëåíèå áàðüåðà, äîïîëíèòåëüíàÿ àêòèâíîñòü. Íàïðèìåð, ñåðäöåáèåíèå ãåíåðèðóåòñÿ ñèíîàòðèàëüíûì óçëîì ñåðäöà, äåéñòâóþùèì ó
çäîðîâûõ ëþäåé êàê äàò÷èê ñåðäå÷íîãî ðèòìà; òàêîé
ðèòì ñåðäöà ñëóæèò àòòðàêòîðîì íîðìàëüíîãî ñåðäöåáèåíèÿ [8]. Â íîðìàëüíîì ñåðäöå åñòü è âòîðîé àòòðàêòîð, ñîîòâåòñòâóþùèé âåíòðèêóëÿðíîé ôèáðèëëÿöèè,
íî ó áîëüøèíñòâà ëþäåé íîðìàëüíûé çäîðîâûé ñåðäå÷íûé ðèòì ñîõðàíÿåòñÿ â õîäå ìèëëèàðäîâ áèåíèé,
ïðåæäå ÷åì âîçíèêàþò óñëîâèÿ, âåäóùèå ê äîìèíèðîâàíèþ ôàòàëüíîãî àòòðàêòîðà.  àíîìàëüíîì ñåðäöå
áàññåéí àòòðàêöèè ñèíóñíîãî ðèòìà íåãëóáîê, òàê ÷òî
ïåðåõîä ê ôèáðèëëÿòîðíîìó àòòðàêòîðó ñòàíîâèòñÿ
áîëåå ëåãêèì èëè äàæå íåèçáåæíûì [8]. Ìåäèêàìåíòîçíûå ñðåäñòâà, èíäóöèðóþùèå áèôóðêàöèþ äèíàìèêè, ìîãóò âåñòè ê çàìåùåíèþ íåçäîðîâûõ ðèòìîâ áîëåå íîðìàëüíûìè; â îïàñíûõ äëÿ æèçíè ñëó÷àÿõ øîêîâîå âîçäåéñòâèå íà ñåðäöå äåôèáðèëëÿòîðîì ìîæåò
519
êîíâåðòèðîâàòü àðèòìèþ â íîðìàëüíûé ñåðäå÷íûé
ðèòì, ÷òî äåìîíñòðèðóåò íàëè÷èå äâóõ àòòðàêòîðîâ
[8]. Òàêèì îáðàçîì, äëÿ íîðìàëüíîãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíèçìà âàæíî îïòèìèçèðîâàííîå ñîîòíîøåíèå
ïîðÿäêà è õàîñà.
Õîòÿ ñîîòâåòñòâèå êîíöåïöèé íåëèíåéíîé äèíàìèêè è ôðàêòàëüíîé ãåîìåòðèè êëàññè÷åñêèì êëèíè÷åñêèì ñèíäðîìàì îêàçûâàåòñÿ íå ïðîñòûì [11], ìîæíî
ñäåëàòü çàêëþ÷åíèå, ÷òî çäîðîâûé îðãàíèçì èñïîëüçóåò õàîòè÷åñêóþ äèíàìèêó ñâîèõ ôèçèîëîãè÷åñêèõ
ôóíêöèé äëÿ àäàïòàöèè ê âíåçàïíûì, íåïðåäñêàçóåìûì èçìåíåíèÿì ñðåäû. Âåðîÿòíî, ñîñóùåñòâîâàíèå è
êîíêóðåíöèÿ ïîðÿäêà è õàîñà â ïðîöåññàõ ìîðôîãåíåçà
è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíèçìà — îáùåå ñâîéñòâî
æèâûõ ñèñòåì. Æåñòêîå èíâàðèàíòíîå ïîâåäåíèå ñâîéñòâåííî ìàøèíàì, íå ñïîñîáíûì ê àäàïòàöèè. Ñèñòåìû ñ õàîòè÷åñêîé äèíàìèêîé ìîðôîãåíåçà îáëàäàþò áîëüøåé óñòîé÷èâîñòüþ ê âîçìóùåíèÿì, ñïîñîáíîñòüþ ê ñàìîîðãàíèçàöèè, áîëüøåé ãèáêîñòüþ è
ïëàñòè÷íîñòüþ ïî ñðàâíåíèþ ñ æåñòêî äåòåðìèíèðîâàííûìè ñèñòåìàìè — ïîýòîìó õàîòè÷åñêèé ðåæèì
àäàïòèâåí. Õàîñ, äàþùèé îïðåäåëåííóþ ñòåïåíü ñâîáîäû, àâòîíîìíîñòè êëåòî÷íûõ è òêàíåâûõ ñèñòåì è
îñòàâëÿþùèé âîçìîæíîñòü èõ ñàìîîðãàíèçàöèè —
ïóòü ê àäàïòàöèè, è çäîðîâûé îðãàíèçì ýêñïëóàòèðóåò
âîçìîæíîñòè õàîñà äëÿ àäàïòàöèè ê èçìåíåíèÿì ñðåäû, òîãäà êàê ïðè ïàòîëîãèè èçáûòîê õàîñà âåäåò ê äåãðàäàöèè îðãàíèçìà.
Âîçìîæíî, ìíîãèå õðîíè÷åñêèå áîëåçíè ÷åëîâåêà
íåÿñíîãî ïðîèñõîæäåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé íîðìàëüíóþ ñåòü ñâÿçåé, çàõâà÷åííóþ áàññåéíîì àíîìàëüíîãî àòòðàêòîðà [18], ñ âîçíèêíîâåíèåì ãîìåîñòàòè÷åñêîãî òóïèêà. Âî ìíîãèõ ñèñòåìàõ âîçìîæíî âíåçàïíîå ïîÿâëåíèå ðåãóëÿðíûõ îñöèëëÿöèé ìåæäó äâóìÿ
çíà÷åíèÿìè; òàêîé òèï äèíàìèêè, âîçìîæíî, ëåæèò â
îñíîâå ïàòîëîãè÷åñêèõ êàðäèîâàñêóëÿðíûõ ñèíäðîìîâ, âêëþ÷àÿ âíåçàïíóþ îñòàíîâêó ñåðäöà [9]. Ðåãóëÿöèîííûå âîçìîæíîñòè îðãàíèçìà íå âñåãäà ìîãóò áûòü
ïîëíîöåííî ðåàëèçîâàíû — âîçíèêàåò ïàòîëîãèÿ, êîãäà íåîáõîäèìî ïåðåêëþ÷åíèå ñïîñîáà ïîääåðæàíèÿ
ãîìåîñòàçà è âûáîð ïðèîðèòåòà àêòèâíîñòè [4]. Âîçìîæíîñòü âûáîðà îðãàíèçìîì àëüòåðíàòèâíûõ ïóòåé ïîääåðæàíèÿ ãîìåîñòàçà, âûáîð ïðèîðèòåòîâ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ, íàçâàííûé ïðèíöèïîì ïðèîðèòåòíîé
àêòèâíîñòè, èãðàåò ïåðâîñòåïåííóþ ðîëü â ñàìîñîõðàíåíèè îðãàíèçìà: â íåçíàêîìûõ ñèòóàöèÿõ æèâûå
ñèñòåìû ïðîâîäÿò ïîèñê íîâûõ âàðèàíòîâ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ, èñïîëüçóÿ äëÿ ýòîãî ìåõàíèçìû ïðîãíîçèðîâàíèÿ ëèáî ñëó÷àéíûé, ýâðèñòè÷åñêèé ïîèñê [5].
Èåðàðõèÿ íåëèíåéíîé äèíàìè÷åñêîé ñèñòåìû îðãàíèçìà, âêëþ÷àþùàÿ õàîòè÷åñêóþ äèíàìèêó ñ îñöèëëÿöèÿìè â îïðåäåëåííîì äèàïàçîíå è ëîêàëüíûìè
àòòðàêòîðàìè, îáåñïå÷èâàåò ïîèñêîâóþ àêòèâíîñòü è
âûáîð îïòèìóìà àäàïòèâíîé ðåàêöèè íà ìíîãèõ óðîâíÿõ. Õàîñ ñëóæèò ðåñóðñîì ñàìîîðãàíèçàöèè, îñöèëëèðóþùàÿ õàîòè÷åñêàÿ äèíàìèêà êëåòî÷íûõ ñèñòåì
îðãàíèçìà ñïîñîáñòâóåò íåïðåðûâíîìó ïîèñêó è ñêàíèðîâàíèþ ñðåäû è ñîáñòâåííîãî ñîñòîÿíèÿ, ïðèâîäÿ
èíîãäà ê íåîæèäàííûì «ðåøåíèÿì» îðãàíèçìà è åãî
ñèñòåì.
520
Â. À. ÊÎÒÎËÓÏÎÂ, Â. Â. ÈÑÀÅÂÀ
Ïëàñòè÷íîñòü è ñàìîîðãàíèçàöèÿ
íà êëåòî÷íîì óðîâíå
 ðåçóëüòàòå ìåæäèñöèïëèíàðíûõ èññëåäîâàíèé ðàçðàáîòàíî è ïîäòâåðæäåíî ýêñïåðèìåíòàëüíûìè äàííûìè ïðåäñòàâëåíèå î ñïîñîáíîñòè àêòèâíûõ ñðåä ê ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé ñàìîîðãàíèçàöèè. Ôèçèîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû îðãàíèçìà ÷åëîâåêà, îðãàíû, òêàíåâûå è
êëåòî÷íûå êîìïëåêñû ìîãóò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê àêòèâíûå ñðåäû ñ ïîëîæèòåëüíûìè è îòðèöàòåëüíûìè îáðàòíûìè ñâÿçÿìè è àâòîâîëíîâûì ìåõàíèçìîì èõ ñàìîîðãàíèçàöèè, îáðàçóþùèå èåðàðõè÷åñêóþ ñåòü ñ âçàèìíîé
çàâèñèìîñòüþ è ñóáîðäèíàöèåé. Ïðîöåññû ñàìîîðãàíèçàöèè â àêòèâíûõ ñðåäàõ, âîçíèêøèå è çàêðåïèâøèåñÿ â
ýâîëþöèè æèâûõ ñèñòåì, áàçèðóþòñÿ íà ãåíåðàöèè
óñòîé÷èâûõ àâòîîñöèëëÿöèé è àâòîâîëí è èõ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé îðãàíèçàöèè [8]. Ñàìîîðãàíèçàöèÿ
ïðîèñõîäèò â ðàìêàõ áèîëîãè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòåé [4,
5]; ëþáîå èçìåíåíèå ãîìåîñòàçà îðãàíèçìà, â òîì ÷èñëå
ìåäèêàìåíòîçíûìè ñðåäñòâàìè, âëèÿåò íà ýíåðãåòè÷åñêèå ïðîöåññû è ïåðåíîñ èíôîðìàöèè.
Íàèáîëåå ÿñíàÿ äåìîíñòðàöèÿ äèíàìèêè äåòåðìèíèðîâàííîãî õàîñà â ôèçèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåìàõ âûÿâëåíà â ýêñïåðèìåíòàõ ñ ïåðèîäè÷åñêîé ñòèìóëÿöèåé
ñïîíòàííî îñöèëëèðóþùèõ èëè âîçáóäèìûõ ñèñòåì,
òàêèõ êàê ñåðäå÷íàÿ òêàíü, à òàêæå íåéðîííûå ñåòè [8].
Õàîòè÷åñêàÿ äèíàìèêà îñöèëëÿöèé, êîëåáàíèé, àâòîâîëí — ðåñóðñ àäàïòèâíîé ñàìîîðãàíèçàöèè â êóëüòèâèðóåìûõ êëåòî÷íûõ ñèñòåìàõ è â îðãàíèçìå. Ýëåêòðîñòèìóëÿöèÿ ñïîíòàííî ñîêðàùàþùèõñÿ àãðåãàòîâ
êëåòîê ñåðäöà êóðèíûõ ýìáðèîíîâ âåäåò ê ïåðèîäè÷åñêîé ëèáî àïåðèîäè÷åñêîé äèíàìèêå ñ âîçìîæíîñòüþ
íåñêîëüêèõ ñîñòîÿíèé ñèñòåìû è ïåðåêëþ÷åíèé ìåæäó íèìè.  çàâèñèìîñòè îò íà÷àëüíûõ óñëîâèé ñåðäå÷íàÿ òêàíü, êóëüòèâèðóåìàÿ â âèäå ñëîÿ ìèîöèòîâ èëè
èõ àãðåãàòîâ ðàçëè÷íîé ãåîìåòðèè, ìîæåò áûòü ïîêîÿùåéñÿ, ïîääåðæèâàþùåé êîíöåíòðè÷åñêèå ëèáî âðàùàþùèåñÿ ñïèðàëüíûå âîëíû, à òàêæå ïðîÿâëÿþùåé
áîëåå ñëîæíóþ äèíàìèêó [8, 19]. Èçó÷åíèå äèíàìèêè
êóëüòèâèðóåìîé ñåðäå÷íîé òêàíè âûÿâëÿåò åå ïàðàëëåëèçì ñ äèíàìèêîé ñåðäöà ïðè ñëîæíîé àðèòìèè è âåäåò ê ëó÷øåìó ïîíèìàíèþ ñåðäå÷íûõ àðèòìèé. Ïðè
íåêîòîðûõ ðåæèìàõ ñòèìóëÿöèè àãðåãàòîâ âåíòðèêóëÿðíûõ êëåòîê ñåðäöà êóðèíîãî ýìáðèîíà âîçíèêàëè
ñëîæíûå ðèòìû, ïðîÿâëÿþùèå ïîðàçèòåëüíîå ñõîäñòâî ñ íåêîòîðûìè ñåðäå÷íûìè àðèòìèÿìè. Ïîíèìàíèå
ïðîèñõîæäåíèÿ ñëîæíûõ àðèòìèé ìîæåò ñïîñîáñòâîâàòü ëó÷øåìó ïðåäñêàçàíèþ ñïîíòàííûõ ïåðåõîäîâ
ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé àêòèâíîñòè ñåðäöà, êîòîðûå ìîãóò âåñòè ê âíåçàïíîé ñìåðòè. Ïîêàçàíî, ÷òî ãåòåðîãåííîñòü è ãåîìåòðè÷åñêèå îñîáåííîñòè êóëüòèâèðóåìûõ àãðåãàòîâ ìèîöèòîâ ñåðäöà îòâåòñòâåííû çà
îáðàçîâàíèå ðàçëè÷íûõ àòòðàêòîðîâ; íåêîòîðûå îïàñíûå ñåðäå÷íûå àðèòìèè ÷åëîâåêà ñâÿçàíû ñ âîçíèêíîâåíèåì ïîäîáíûõ àòòðàêòîðîâ [8].
Æèâûå ñèñòåìû — îòêðûòûå, äàëåêèå îò ðàâíîâåñèÿ ñèñòåìû, íåïðåðûâíî îáìåíèâàþùèåñÿ âåùåñòâîì, ýíåðãèåé è èíôîðìàöèåé ñî ñðåäîé. Áèîëîãè÷åñêèé ìîðôîãåíåç âêëþ÷àåò ïðîöåññ ñàìîîðãàíèçàöèè — ïðîöåññ, â õîäå êîòîðîãî ãëîáàëüíûé ïàòòåðí
ñèñòåìû ïîðîæäàåòñÿ ìíîãî÷èñëåííûìè ëîêàëüíûìè
âçàèìîäåéñòâèÿìè ýëåìåíòîâ íèçøèõ óðîâíåé, ïðè÷åì
áèîëîãè÷åñêàÿ ñàìîîðãàíèçàöèÿ íàïðàâëÿåòñÿ è çàêðåïëÿåòñÿ åñòåñòâåííûì îòáîðîì [8, 20, 21, 22].
 ñëîæíûõ áèîëîãè÷åñêèõ ñåòåâûõ ñèñòåìàõ ñ íåëèíåéíîé äèíàìèêîé, õàðàêòåðèçóþùèõñÿ îáðàòíûìè
ñâÿçÿìè, óñòîé÷èâîñòüþ, ãèáêîñòüþ, èåðàðõè÷íîñòüþ,
íàïðèìåð, ãåííûõ ðåãóëÿòîðíûõ ñåòÿõ, ñèñòåìàõ âçàèìîäåéñòâóþùèõ ãåííûõ ïðîäóêòîâ, ñåòÿõ ìîðôîãåíåòè÷åñêèõ âçàèìîäåéñòâèé â õîäå ðàçâèòèÿ íåèçáåæíà
ñàìîîðãàíèçàöèÿ [23].
Ìîðôîëîãè÷åñêèå è ôóíêöèîíàëüíûå ÷åðòû ñàìîîðãàíèçóþùåéñÿ ñèñòåìû ñîçäàþòñÿ êàê ýïèôåíîìåí
ïóòåì ìíîãî÷èñëåííûõ íåëèíåéíûõ âçàèìîäåéñòâèé
ýëåìåíòîâ íèçøèõ óðîâíåé. Áèîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû,
ðàññìàòðèâàåìûå è èññëåäóåìûå êàê âîçáóäèìûå ñðåäû, ñîñòîÿò èç îòäåëüíûõ êëåòîê, ñïîñîáíûõ ê èíäèâèäóàëüíûì ðåàêöèÿì è ãåíåðàöèè ðàçíîîáðàçíûõ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ïàòòåðíîâ.  êîíòåêñòå êëåòî÷íîé áèîëîãèè ñàìîîðãàíèçàöèÿ ìîæåò áûòü
îïðåäåëåíà êàê ñïîñîáíîñòü ìàêðîìîëåêóëÿðíîãî êîìïëåêñà èëè êëåòî÷íîé îðãàíåëëû äåòåðìèíèðîâàòü
ñâîþ ñîáñòâåííóþ ñòðóêòóðó íà îñíîâå ôóíêöèîíàëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé êîìïîíåíòîâ [24]. Íà ñóáêëåòî÷íîì óðîâíå ïîñòðîåíèå ñòðóêòóð öèòîñêåëåòà óæå òðàäèöèîííî ðàññìàòðèâàåòñÿ êàê ñàìîîðãàíèçàöèÿ, äîñòàòî÷íî õîðîøî èññëåäîâàííàÿ è äîêóìåíòèðîâàííàÿ
[22, 24, 25, 26]. Ïîêàçàíî, ÷òî ñóáúåäèíèöû àêòèíà è
òóáóëèíà ïîëèìåðèçóþòñÿ, îáðàçóÿ àêòèíîâûå ôèëàìåíòû è ìèêðîòðóáî÷êè öèòîñêåëåòà, êîòîðûå îïðåäåëÿþò ôîðìó êëåòêè, åå ïåðåìåùåíèå è ïîëÿðíîñòü,
âíóòðèêëåòî÷íûé òðàíñïîðò, ôîðìèðîâàíèå ìèòîòè÷åñêîãî âåðåòåíà. Êàæäàÿ èç êëåòî÷íûõ ôóíêöèé òðåáóåò ðàçëè÷íîé àðõèòåêòóðû, ãåíåðèðóåìîé îãðàíè÷åííûì íàáîðîì êîìïîíåíòîâ. Íåïðåðûâíûé äèíàìè÷åñêèé îáìåí ñóáúåäèíèö àêòèíà, òóáóëèíà è èõ
âçàèìîäåéñòâèå ñ àññîöèèðîâàííûìè áåëêàìè ñóùåñòâåííû äëÿ ïîëèìåðèçàöèè ðàçëè÷íûõ ñòðóêòóð öèòîñêåëåòà.  î÷åíü ïðîñòîé ìîäåëüíîé ñèñòåìå in vitro,
âêëþ÷àâøåé ëèøü òóáóëèí è ÃÒÔ, âîçíèêàëè ñëîæíûå, ìíîãîîáðàçíûå è äèíàìè÷íûå ïàòòåðíû ñàìîîðãàíèçàöèè ìèêðîòðóáî÷åê [27]. Ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü
îðãàíèçàöèè ñòðóêòóðû ñåòè ìèêðîòðóáî÷åê îò îòíîñèòåëüíîé êîíöåíòðàöèè òóáóëèíà, ìîòîðíûõ áåëêîâ
ìèêðîòðóáî÷åê è ÀÒÔ [24, 25, 26].
Ïåðåìåùåíèå ôèáðîáëàñòîâ ïðîèñõîäèò çà ñ÷åò íåïðåðûâíîé ïåðåñòðîéêè àêòèíîâîãî öèòîñêåëåòà; àêòèíîâûå ôèëàìåíòû ó ìåìáðàíû êëåòêè ðàñòóò ïðåèìóùåñòâåííî â íàïðàâëåíèè êëåòî÷íîãî äâèæåíèÿ, è
òàêàÿ êèíåòèêà ïîëèìåðèçàöèè àêòèíà îáåñïå÷èâàåò
ïåðåìåùåíèå êëåòêè [28]. Ñàìîîðãàíèçóþùèåñÿ, äèíàìè÷íûå ñòðóêòóðû öèòîñêåëåòà ìîãóò áûòü ëåãêî
ìîäèôèöèðîâàíû ïåðåñòðîéêîé ñâîèõ ñóáúåäèíèö è
íå òðåáóþò ñëîæíûõ ìåõàíèçìîâ äëÿ ðåãóëÿöèè èõ àðõèòåêòóðû; ñàìîîðãàíèçàöèÿ — ýôôåêòèâíûé ïóòü
ôîðìèðîâàíèÿ ñëîæíûõ âíóòðèêëåòî÷íûõ ñòðóêòóð,
îáåñïå÷èâàþùèé ñòðóêòóðíóþ ñòàáèëüíîñòü áåç ïîòåðè ïëàñòè÷íîñòè; âîçìîæíî, ýòî îñíîâíîé ïðèíöèï
êëåòî÷íîé àðõèòåêòóðû [24]. Ôîðìèðîâàíèå öèòîñêåëåòà è ïðîÿâëåíèå ïîâåäåí÷åñêèõ êëåòî÷íûõ ðåàêöèé — ïîèñêîâûé ïðîöåññ. Ñòðóêòóðû öèòîñêåëåòà îðãàíèçóþòñÿ «ìåòîäîì ïðîá è îøèáîê» â ðåçóëüòàòå ïî-
ÊËÅÒÊÈ Â ÑÈÑÒÅÌÅ ÌÍÎÃÎÊËÅÒÎ×ÍÎÃÎ ÎÐÃÀÍÈÇÌÀ...
èñêîâîãî ïîâåäåíèÿ ìàêðîìîëåêóëÿðíûõ ñòðóêòóð,
àíàëîãè÷íîãî ïîâåäåíèþ ìóðàâüåâ — íàïðèìåð, ñòàáèëèçàöèè ìèêðîòðóáî÷åê ïðè íàõîæäåíèè ìîëåêóëÿðíîé «ìèøåíè» [22].
Ñïîñîáíîñòü ê àäàïòèâíîé ñàìîîðãàíèçàöèè êîíòðîëèðóåòñÿ, ïîäõâàòûâàåòñÿ è ãåíåòè÷åñêè çàêðåïëÿåòñÿ åñòåñòâåííûì îòáîðîì [21, 29]. Ôèçè÷åñêèå è òîïîëîãè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè îãðàíè÷èâàþò è íàïðàâëÿþò ýâîëþöèîííûå èçìåíåíèÿ áèîëîãè÷åñêèõ
ñèñòåì [29, 30, 31, 32]. Â õîäå ýâîëþöèè îòáèðàåòñÿ
ñïîñîáíîñòü ê ñàìîîðãàíèçàöèè ïóòåì íåëèíåéíûõ
âçàèìîäåéñòâèé ýëåìåíòîâ áèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì, ÷òî
âåäåò ê ôîðìèðîâàíèþ óïîðÿäî÷åííîé â ïðîñòðàíñòâå
è âðåìåíè îðãàíèçàöèè öåëîãî. Ïðîèñõîäèò îòáîð ñàìîîðãàíèçóþùèõñÿ êîîïåðîíîâ, ñïîñîáíûõ ñîçäàòü
îïòèìàëüíóþ ñðåäó êëåòîê, òêàíåé è îðãàíîâ [5]. Íàèáîëåå âàæíûå ñîáûòèÿ â ðàííåé ýâîëþöèè ìíîãîêëåòî÷íûõ æèâîòíûõ îáóñëîâëåíû ýâîëþöèîííûìè ïðèîáðåòåíèÿìè íà êëåòî÷íîì óðîâíå, ïðåæäå âñåãî ñàìèì âîçíèêíîâåíèåì ìíîãîêëåòî÷íîñòè ñ ñèñòåìîé
ìåæêëåòî÷íîé êîììóíèêàöèè, êëåòî÷íûõ êîíòàêòîâ è
êëåòî÷íîé äèôôåðåíöèàöèåé [22].
Êëåòêè ìíîãîêëåòî÷íîãî îðãàíèçìà ÿâëÿþòñÿ ñðàâíèòåëüíî àâòîíîìíûìè êîîïåðîíàìè [5]. Êëåòêà âîâëå÷åíà â îðãàíèçàöèþ îíòîãåíåçà âñåõ óðîâíåé. Ðåîðãàíèçàöèÿ öèòîñêåëåòà ëåæèò â îñíîâå ìîðôîãåíåçà
[33]. Ïðîöåññ ñàìîîðãàíèçàöèè, ñâîéñòâåííûé ñèñòåìå
öèòîñêåëåòà [22], îïðåäåëÿåò èíòåãðàëüíóþ ïîëÿðèçàöèþ öèòîñêåëåòà.  ïðîöåññå îîïëàçìàòè÷åñêîé ñåãðåãàöèè ÿéöåêëåòêè, êëþ÷åâîì äëÿ óñòàíîâëåíèÿ îñåâîé
ïîëÿðíîñòè áóäóùåãî îðãàíèçìà, öèòîñêåëåò ÿéöåâîé
êëåòêè âûïîëíÿåò ôóíêöèþ ãëîáàëüíîãî ìîðôîãåíåòè÷åñêîãî äåòåðìèíàíòà, íàïðàâëÿþùåãî è çàêðåïëÿþùåãî àíèçîòðîïèþ ðàñïðåäåëåíèÿ ìîëåêóëÿðíîé èíôîðìàöèè â îîïëàçìå [13, 31, 34].
Ñïîñîáíîñòü êëåòî÷íûõ àíñàìáëåé
ê ñàìîîðãàíèçàöèè
Ýêñïåðèìåíòû ñ êóëüòèâèðóåìûìè in vitro äèññîöèèðîâàííûìè êëåòêàìè îðãàíèçìà ðàñêðûâàþò çàìå÷àòåëüíûå âîçìîæíîñòè ñàìîîðãàíèçàöèè êëåòîê ïðè
îòñóòñòâèè êîíòðîëèðóþùèõ âëèÿíèé îðãàíèçìà [28,
31]. Êëåòêè in vitro ñïîíòàííî îáðàçóþò àíñàìáëè ñ êîîðäèíèðîâàííûì «ñîöèàëüíûì» ïîâåäåíèåì êëåòîê è
ãåíåðàöèåé óïîðÿäî÷åííûõ ìîðôîëîãè÷åñêèõ ïàòòåðíîâ.  êëåòî÷íûõ êóëüòóðàõ ïðîÿâëÿåòñÿ ïîèñêîâîå
äâèæåíèå êëåòîê, êîíòàêòíàÿ îðèåíòàöèÿ êëåòîê, êîíòàêòíîå èíãèáèðîâàíèå äâèæåíèÿ êëåòîê [22, 31, 35].
Ïðîñòðàíñòâåííûå ïàòòåðíû â îäíîñëîéíûõ êóëüòóðàõ ìèîãåííûõ êëåòîê è ôèáðîáëàñòîâ — ðåçóëüòàò
ìåæêëåòî÷íûõ âçàèìîäåéñòâèé: êîíòàêòíîé îðèåíòàöèè êëåòêà—êëåòêà è êîíòàêòíîãî èíãèáèðîâàíèÿ
êëåòî÷íîãî äâèæåíèÿ. Ïóòåì êîíòàêòíîé îðèåíòàöèè
êëåòêà—êëåòêà è êëåòêà—ñóáñòðàò îñóùåñòâëÿåòñÿ
òðàíñëÿöèÿ áëèæíåãî, ëîêàëüíîãî ïîðÿäêà êëåòî÷íûõ
âçàèìîäåéñòâèé â äàëüíèé, ãëîáàëüíûé ïîðÿäîê êëåòî÷íûõ ïîëåé [31].
Ïðè èññëåäîâàíèè in vitro àãðåãèðóþùèõ êëåòîê
ðàçëè÷íûõ îðãàíèçìîâ âûÿâëåí îáùèé ñöåíàðèé ñàìî-
521
îðãàíèçàöèè êàê ïåðåõîä îò õàîñà ê ïîðÿäêó, «ôàçîâûé
ïåðåõîä» ñîñòîÿíèÿ êëåòî÷íîé ñèñòåìû, àíàëîãè÷íûé
èçìåíåíèþ ôàçîâîãî ñîñòîÿíèÿ â ôèçè÷åñêèõ ñèñòåìàõ
[13, 31, 34]. Êëåòêè êðîâè è ãåìîëèìôû — ñèñòåìà áûñòðîãî ðåàãèðîâàíèÿ, õàðàêòåðèçóþùàÿñÿ õàîòè÷åñêîé
äèíàìèêîé è áûñòðîòîé ïåðåõîäîâ èç îäíîãî ñîñòîÿíèÿ â äðóãîå, ïðè÷åì êîíå÷íîìó ñîñòîÿíèþ ìîæåò
ïðåäøåñòâîâàòü ïåðåõîäíûé õàîñ. Ïðîâåäåíî ýêñïåðèìåíòàëüíîå èññëåäîâàíèå äèíàìèêè ôðàêòàëüíîé ñàìîîðãàíèçàöèè àãðåãèðóþùèõ êëåòîê ñ ïðèìåíåíèåì
êîìïüþòåðíûõ ìîäåëåé, â êîòîðûõ ïðîñòîé íàáîð ïðàâèë ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ äîñòàòî÷íî ñëîæíûõ ïàòòåðíîâ, ñî÷åòàþùèõ óïîðÿäî÷åííîñòü è õàîñ. Ïîêàçàíî, ÷òî â õîäå àãðåãàöèè êëåòîê in vitro ïðîÿâëÿþòñÿ
êàê îáùèå äëÿ æèâûõ è íåæèâûõ ñèñòåì çàêîíîìåðíîñòè ôðàêòàëüíîé ñàìîîðãàíèçàöèè, òàê è ñïåöèôè÷åñêèå áèîëîãè÷åñêèå ìåõàíèçìû êëåòî÷íîé àãðåãàöèè,
çàâèñÿùèå îò ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ñèñòåìû àêòèíîâûõ
ôèëàìåíòîâ. Ïåðåõîäíûé õàîñ â ïðîöåññå êëåòî÷íîé
àãðåãàöèè èìååò ôðàêòàëüíóþ ïðèðîäó è ïîä÷èíÿåòñÿ
çàêîíîìåðíîñòÿì ôðàêòàëüíîé ãåîìåòðèè [13, 16, 31].
Íàáëþäàëàñü ñïîíòàííàÿ ðàññîðòèðîâêà ýìáðèîíàëüíûõ êëåòîê ðàçëè÷íûõ îðãàíèçìîâ, êîíå÷íûå êîìáèíàöèè íåðåäêî áûëè ñõîäíû ñ íàòèâíûìè ñòðóêòóðàìè in vivo [10, 28, 31]. Èññëåäîâàíèÿ âçàèìíîãî âûñòðàèâàíèÿ ïîäâèæíûõ êëåòîê âûÿâëÿþò èçìåíåíèå
êîëëåêòèâíîãî ïîâåäåíèÿ êàê âíåçàïíûé ñïîíòàííûé
ïåðåõîä îò õàîòè÷åñêîãî äâèæåíèÿ îòäåëüíûõ êëåòîê ê
èõ ñîãëàñîâàííîìó ïåðåìåùåíèþ [10, 13, 31]. Òàêîå
êîëëåêòèâíîå ïîâåäåíèå êëåòîê óìåíüøàåò çàòðàòû
ýíåðãèè íà îäíó êëåòêó, îïòèìèçèðóÿ ýíåðãåòè÷åñêèå
çàòðàòû ïîïóëÿöèè [10].
Ïîêàçàíî, ÷òî ðåàãðåãàòû äèññîöèèðîâàííûõ ýìáðèîíàëüíûõ êëåòîê ìîðñêîãî åæà ðàçâèâàþòñÿ ñ îáðàçîâàíèåì ïëàâàþùèõ «ýìáðèîèäîâ» [36] è çàòåì áîëåå
èëè ìåíåå íîðìàëüíûõ ëè÷èíîê, ïîñëå ìåòàìîðôîçà
ñòàíîâÿùèõñÿ ôåðòèëüíûìè ìîðñêèìè åæàìè [37].
Êðóïíûå êëåòî÷íûå àãðåãàòû, îáðàçîâàâøèåñÿ ïîñëå
äèññîöèàöèè íà êëåòêè ìíîæåñòâà çàðîäûøåé ìîðñêîãî åæà, ïðåòåðïåâàþò â ïðèêðåïëåííîì, ðàñïëàñòàííîì ñîñòîÿíèè àáåððàíòíîå ðàçâèòèå ñ ïîÿâëåíèåì
ýïèòåëèàëüíûõ ñëîåâ è äðóãèõ äèôôåðåíöèðîâàííûõ
ëè÷èíî÷íûõ òêàíåé è êëåòîê, âêëþ÷àÿ îòäåëåíèå îò
îáùåé ìàññû îòäåëüíûõ áëàñòóëî- èëè ãàñòðóëîïîäîáíûõ îáðàçîâàíèé, ïîäîáíûõ ôîðìèðóåìûì ïðè ïî÷êîâàíèè ëè÷èíîê èãëîêîæèõ [23, 31, 34, 38].
Ìîðôîãåíåç êóëüòèâèðóåìûõ êëåòî÷íûõ àíñàìáëåé ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ èíûì, ÷åì ïðè íîðìàëüíîì
ðàçâèòèè öåëîãî îðãàíèçìà, îáðàçîì, ïðèâîäÿ ê òîìó
æå ðåçóëüòàòó. Òàê, íàïðèìåð, äèññîöèèðîâàííûå áëàñòîìåðû ìîðñêîé çâåçäû èëè ìîðñêîãî åæà, ëåæàùèå
íà äíå ÷àøåê â âèäå ðûõëîãî ñëîÿ êëåòîê, â ïåðèîä, ñîîòâåòñòâóþùèé ñòàäèè ýïèòåëèçàöèè áëàñòóëû, ïëîòíî ñìûêàþòñÿ ñ îáðàçîâàíèåì ýïèòåëèàëüíîãî ïëàñòà.
Çàòåì êðàÿ îäíîñëîéíîé êëåòî÷íîé ïëàñòèíêè, èçãèáàÿñü, ïðèïîäíèìàþòñÿ íàä ñóáñòðàòîì è ñìûêàþòñÿ, çàâåðøàÿ îáðàçîâàíèå áëàñòóëû ñòîëü íåîáû÷íûì ñïîñîáîì [31, 32]. Ãàñòðóëÿöèÿ è îáðàçîâàíèå ìåçîäåðìû
ïðè ðàçâèòèè öåëîãî îðãàíèçìà èç äèññîöèèðîâàííûõ
áëàñòîìåðîâ èãëîêîæèõ òàêæå ìîãóò îñóùåñòâëÿòüñÿ
èíà÷å, ÷åì â õîäå ýìáðèîãåíåçà èíòàêòíûõ çàðîäûøåé,
522
Â. À. ÊÎÒÎËÓÏÎÂ, Â. Â. ÈÑÀÅÂÀ
ïðèâîäÿ ïðè ýòîì ê ðàçâèòèþ íîðìàëüíîãî îðãàíèçìà.
 ÷àñòíîñòè, ôîðìèðîâàíèå ìåçîäåðìû ó ýìáðèîíîâ
ìîðñêîé çâåçäû, ðàçâèâøèõñÿ èç ðåàãðåãàòîâ äèññîöèèðîâàííûõ ýìáðèîíàëüíûõ êëåòîê, ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ êàê íîðìàëüíûì ýíòåðîöåëüíûì ñïîñîáîì, òàê è
íåîáû÷íûì äëÿ èãëîêîæèõ è âñåõ âòîðè÷íîðîòûõ øèçîöåëüíûì ïóòåì [39]. Èòàê, èçìåíåíèå óñëîâèé ìîðôîãåíåçà in vitro âëå÷åò çà ñîáîé èçìåíåííûé ìîðôîãåíåç ñèñòåìû ýìáðèîíàëüíûõ êëåòîê [31, 38]. Ïðè ýòîì
ðàçâèâàþùàÿñÿ ñàìîîðãàíèçóþùàÿñÿ ñèñòåìà ñïîñîáíà ê äîñòèæåíèþ ôèíàëüíîãî ñîñòîÿíèÿ (àòòðàêòîðà)
ðàçíûìè ïóòÿìè — äåìîíñòðèðóÿ ýêâèôèíàëüíîñòü
ðàçâèòèÿ.
Ñïîñîáíîñòü ê ôîðìèðîâàíèþ ðàçíîîáðàçíûõ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ïàòòåðíîâ â âûñîêîé ìåðå
ïðîÿâëÿåòñÿ íåéðîíàìè è èõ àññîöèàöèÿìè [8, 9, 40].
 êëåòî÷íîé êóëüòóðå îáíàðóæåíà ñàìîîðãàíèçàöèÿ
íåéðîíîâ — ñèíõðîíèçàöèÿ àêòèâíîñòè â ãðóïïàõ
âçàèìîñâÿçàííûõ íåéðîíîâ. Õàîòè÷åñêàÿ äèíàìèêà
ìîðôîãåíåçà è ôóíêöèîíèðîâàíèÿ íåéðîíîâ è èõ ñåòåé, ñâÿçàííàÿ ñ êîíêóðåíöèåé íà êëåòî÷íîì óðîâíå,
ñàìîîðãàíèçàöèåé íåéðîííûõ ñåòåé è èõ ôóíêöèÿìè
îáðàáîòêè èíôîðìàöèè — íîðìàëüíàÿ õàðàêòåðèñòèêà
ìîðôîôóíêöèîíàëüíîé îðãàíèçàöèè íåðâíîé ñèñòåìû
[ñì. 9, 40]. Âåòâëåíèå îòðîñòêîâ íåéðîíîâ è îáðàçîâàíèå ñèíàïñîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ ôðàêòàëüíûìè ïðèíöèïàìè ñàìîïîäîáèÿ [40]. Èçâåñòíî, ÷òî
ðîñò íåéðèòîâ, èõ âåòâëåíèå è óñòàíîâëåíèå ìåæíåéðîíàëüíûõ ñâÿçåé îïðåäåëÿþòñÿ ìíîæåñòâîì ãåíåòè÷åñêèõ è ýïèãåíåòè÷åñêèõ ôàêòîðîâ. Íàèáîëåå äåòàëüíî èññëåäîâàíû ìîëåêóëÿðíûå ìåõàíèçìû, îòâåòñòâåííûå çà íàïðàâëåíèå ðîñòà è âåòâëåíèå àêñîíîâ, êàê
è ôîðìèðîâàíèå ïàòòåðíà ìåæíåéðîíàëüíûõ ñâÿçåé.
Íàâèãàöèÿ ðàñòóùåãî êîíóñà ðîñòà íåéðîíîâ íàïðàâëÿåòñÿ íåïðåðûâíîé èíòåãðàöèåé ïîçèòèâíûõ è íåãàòèâíûõ ñèãíàëîâ îêðóæåíèÿ [41]. Ïðîñëåæåíî áûñòðîå
îáðàçîâàíèå øèïèêîâ è áûñòðûé ìîðôîãåíåç äåíäðèòîâ ïðè ñòèìóëÿöèè â ýêñïåðèìåíòå: òàêèì îáðàçîì,
ëîêàëüíàÿ àêòèâèçàöèÿ âëèÿåò íà ôîðìèðîâàíèå
ñòðóêòóðû íåéðîíîâ è èõ êîíòóðîâ [42, 43]. Íåéðîíû
êàê õàîòè÷åñêèå ìóëüòèôðàêòàëüíûå ñòðóêòóðû õàðàêòåðèçóþòñÿ íåîäíîêðàòíî ñìåíÿþùèìñÿ àëãîðèòìîì
ôîðìèðîâàíèÿ è âåòâëåíèÿ îòðîñòêîâ è çàâèñèìîñòüþ
èõ ìîðôîãåíåçà îò ñèãíàëîâ îêðóæàþùåé êëåòî÷íîé è
íåêëåòî÷íîé ñðåäû: îòðîñòêè, ïîëó÷àþùèå ñòèìóëèðóþùèå ñèãíàëû, ðàñòóò, óòîëùàþòñÿ, âåòâÿòñÿ è îáðàçóþò øèïèêè, òîãäà êàê ëèøåííûå ñòèìóëÿöèè îòðîñòêè äåãåíåðèðóþò è èñ÷åçàþò. Ôðàêòàëüíàÿ ìîðôîëîãèÿ äåíäðèòîâ íåðâíûõ êëåòîê îïòèìèçèðîâàíà äëÿ
âûïîëíåíèÿ ôóíêöèè ïåðåäà÷è ïîòîêà èíôîðìàöèè,
ñâÿçàíà ñ ñàìîîðãàíèçàöèåé íåéðîííûõ ñåòåé è, âåðîÿòíî, ñ ïðîÿâëåíèÿìè õàîñà â íåðâíîé ñèñòåìå [9, 40].
Ñàìîîðãàíèçàöèÿ íåéðîííûõ ñåòåé è ïðîÿâëåíèÿ õàîñà â èõ ìîðôîëîãèè è ôóíêöèîíèðîâàíèè îáåñïå÷èâàþò àäàïòàöèþ ê õàîòè÷åñêè èçìåíÿþùåéñÿ è íåïðåäñêàçóåìîé ñðåäå îáèòàíèÿ. Äåÿòåëüíîñòü ìîçãà
ìîäåëèðóåò îêðóæàþùåå ïðîñòðàíñòâî [7], èìåííî ïîëèìîðôèçì è âàðèàáåëüíîñòü íåéðîííîé îðãàíèçàöèè
ïîçâîëÿþò ìîçãó ðåàãèðîâàòü íà ðàçíîîáðàçèå ñðåäû,
àäåêâàòíî îòðàæàÿ åå. Ïî âñåé âåðîÿòíîñòè, ïðîÿâëåíèÿ ñàìîîðãàíèçàöèè è ôðàêòàëüíîãî õàîñà â ìîðôî-
ëîãèè íåéðîíîâ è èõ ñåòåé îáåñïå÷èâàþò âîçìîæíîñòü
ìîðôîëîãè÷åñêîé è ôóíêöèîíàëüíîé âàðèàáåëüíîñòè,
êîððåëèðóþùåé ñ ïðîÿâëåíèÿìè øèðîêîãî ñïåêòðà
àäàïòèâíûõ ðåàêöèé, êîòîðûå óõóäøàþòñÿ ïðè íàðóøåíèè ãîìåîñòàçà, â òîì ÷èñëå èñêóññòâåííûìè, ìåäèêàìåíòîçíûìè ñðåäñòâàìè.
Èçìåíåíèÿ ïðîöåññîâ ôîðìîîáðàçîâàíèÿ
è èõ ãåíåòè÷åñêèõ ïðîãðàìì
â îíòîãåíåçå è ýâîëþöèè
 ýâîëþöèè ïåðâè÷åí îòáîð ôåíîòèïîâ, à ñåëåêöèÿ
ãåíîòèïîâ, êîíòðîëèðóþùèõ ôåíîòèïû «ñìåðòíîé
ñîìû», îïîñðåäîâàíà ðåïðîäóêòèâíûì óñïåõîì îðãàíèçìîâ — ôåíîòèïè÷åñêèõ «îáîëî÷åê» ãåíîìîâ ïîëîâûõ êëåòîê. Âçàèìîäåéñòâèå îðãàíèçìà ñî ñðåäîé îáóñëîâëåíî åãî ôåíîòèïîì, à íå ãåíîòèïîì, ïîñêîëüêó
îäèí è òîò æå ãåíîòèï ìîæåò ðåàëèçîâàòüñÿ â âèäå ðàçëè÷íûõ ôåíîòèïîâ [2]. Ïëàñòè÷íîñòü ðàçâèòèÿ âêëþ÷àåò ïîëèôåíèçì, ò.å. ñïîñîáíîñòü íà îñíîâå îäíîãî
ãåíîòèïà ãåíåðèðîâàòü àëüòåðíàòèâíûìè ïóòÿìè ðàçâèòèÿ äâà èëè áîëåå ôåíîòèïîâ, ðàçëè÷àþùèõñÿ ìîðôîëîãèåé, ôèçèîëîãèåé è ïîâåäåíèåì [ñì. 22]. Ñóùåñòâóþò äâà ðîäà ïîëèôåíèçìà: ïîñëåäîâàòåëüíûé,
âêëþ÷àþùèé äâå èëè íåñêîëüêî ðàçëè÷íûõ ñòàäèé
ðàçâèòèÿ, è àëüòåðíàòèâíûé, ñ ïîÿâëåíèåì ðàçëè÷íûõ
ôåíîòèïîâ, íàïðèìåð, ó ñîöèàëüíûõ íàñåêîìûõ.
Ó áåñïîçâîíî÷íûõ æèâîòíûõ âñòðå÷àåòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíûé ïîëèôåíèçì ñ áåíòîñíîé ôîðìîé âçðîñëîãî
îðãàíèçìà è ïåëàãè÷åñêîé ëè÷èíî÷íîé ôàçîé, ðàçëè÷àþùèìèñÿ ýêîëîãèåé, ïîâåäåíèåì, ïèòàíèåì, ìîðôîëîãèåé è ôèçèîëîãèåé [22]. Òàêèì îáðàçîì, ïðîñòàÿ îäíîçíà÷íàÿ ñâÿçü ìåæäó ãåíîòèïîì è ôåíîòèïîì îòñóòñòâóåò, êàðòèðîâàíèå ãåíîòèï—ôåíîòèï îêàçûâàåòñÿ
ñëîæíûì. Ìîðôîãåíåòè÷åñêèå ïðîöåññû äåòåðìèíèðóþòñÿ è ðåãóëèðóþòñÿ ñîâìåñòíûì äåéñòâèåì ìíîãèõ ôàêòîðîâ, âêëþ÷àÿ èçìåíåíèÿ ãîìåîñòàçà îðãàíèçìà è åãî ñèñòåì.
Êàóçàëüíîå îïèñàíèå ðàçâèòèÿ òðåáóåò ïîíèìàíèÿ
âñåé ñåòè ãåííûõ âçàèìîäåéñòâèé è ìåõàíèçìîâ ðàçâèòèÿ, âîâëåêàåìûõ â ôîðìîîáðàçîâàíèå, èõ âëèÿíèÿ íà
ïðîëèôåðàöèþ, àïîïòîç, àäãåçèþ êëåòîê, âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ýïèãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèåé è ò. ä. Ìîëåêóëÿðíûå èññëåäîâàíèÿ ðàçâèòèÿ âñêðûâàþò ìîäóëÿðíóþ àðõèòåêòóðó ðàçâèâàþùèõñÿ ñèñòåì è ñåòåé èõ
ãåííîé ðåãóëÿöèè. Ãåííûå ðåãóëÿòîðíûå ñåòè âêëþ÷àþò áîëüøîå ÷èñëî ãåíîâ, êîäèðóþùèõ ôàêòîðû òðàíñêðèïöèè, ëèãàíäû è ðåöåïòîðû ìåæêëåòî÷íîé ñèãíàëèçàöèè, è ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé, êîíòðîëèðóþùèõ
ýêñïðåññèþ êàæäîãî èç ýòèõ ãåíîâ. Ýòè ýëåìåíòû êîäèðóþùèõ è ðåãóëÿòîðíûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé ÄÍÊ
âìåñòå ñîñòàâëÿþò «ðåãóëÿòîðíûé ãåíîì». Âçàèìîäåéñòâóþùèå ðåãóëÿòîðíûå ãåíû ôîðìèðóþò ðåãóëÿòîðíóþ ñåòü — ãåíîìíóþ ïðîãðàììó ðàçâèòèÿ [44]. Ïðîãðàììà ðàçâèòèÿ çàêîäèðîâàíà êàê îãðîìíàÿ ñåòü ôóíêöèîíàëüíî âçàèìîñâÿçàííûõ ðåãóëÿòîðíûõ ìîäóëåé
ÄÍÊ. Ìåõàíèçì ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ïðîãðàììû ðàçâèòèÿ ãåííîé ðåãóëÿòîðíîé ñåòè — ëîêàëèçîâàííàÿ ýêñïðåññèÿ ãåíîâ, êîäèðóþùèõ ñïåöèôè÷åñêèå ôàêòîðû
òðàíñêðèïöèè è êîìïîíåíòû êëåòî÷íûõ ñèãíàëüíûõ
ÊËÅÒÊÈ Â ÑÈÑÒÅÌÅ ÌÍÎÃÎÊËÅÒÎ×ÍÎÃÎ ÎÐÃÀÍÈÇÌÀ...
ïóòåé â ñïåöèôè÷íûõ ìåñòàõ è âðåìåíè. Òàê, ðàçëè÷íûå ñóáêîíòóðû àêòèâíû â ðàçëè÷íûõ äîìåíàõ ýìáðèîíà è â ðàçíîå âðåìÿ [44]. Ìíîãîñëîéíûå ðåãóëÿòîðíûå ñèñòåìû, êîíòðîëèðóþùèå àêòèâíîñòü ãåíîâ â
ðàçâèòèè è îïðåäåëÿþùèå ïóòü îò ÄÍÊ ê ôóíêöèîíèðóþùåìó áåëêó, ñîçäàþò ìíîãîìåðíûé ýïèãåíåòè÷åñêèé ëàíäøàôò. Ïðîöåññû âçàèìîäåéñòâèÿ êëåòîê è
òêàíåé ìîãóò èãðàòü çíà÷èòåëüíóþ ðîëü â âîçíèêíîâåíèè ÷àñòåé òåëà è ôîðì îðãàíèçìà, â ôåíîòèïè÷åñêîé
ïëàñòè÷íîñòè è íîðìå ðåàêöèè ðàçâèâàþùèõñÿ ñèñòåì. Óñòàíîâëåíèå è íàñëåäóåìîå ïîääåðæàíèå ñïåöèôè÷åñêîãî ýïèãåíåòè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ, âåäóùåãî ê
äèôôåðåíöèàëüíîé ãåííîé ýêñïðåññèè, èãðàåò ðåøàþùóþ ðîëü äëÿ êëåòî÷íîé äèôôåðåíöèàöèè è ðàçâèòèÿ.
 õîäå ýâîëþöèè ïðîÿâëÿëàñü òåíäåíöèÿ ê ðîñòó
÷èñëà ðåãóëÿòîðíûõ ãåíîâ; îòáîð íà ñêîðîñòü àäàïòàöèè ê íîâûì óñëîâèÿì ñïîñîáñòâóåò óäåðæàíèþ â ãåíîìå äóïëèêàöèé ïî ãåíàì, êîíòðîëèðóþùèì ìîðôîãåíåç. ×èñëî ðåãóëÿòîðíûõ ãåíîâ â ãåíîìå ÷åëîâåêà
çíà÷èòåëüíî ïðåâûøàåò èõ ÷èñëî â ãåíîìå ìûøè [45].
Ðåàëèçàöèÿ êëåòêàìè ãåíåòè÷åñêîé èíôîðìàöèè çàâèñèò îò âëèÿíèé ñðåäû îðãàíèçìà. Ïîñêîëüêó èçìåíåííûé ãîìåîñòàç îðãàíèçìà îêàçûâàåòñÿ íîñèòåëåì
èçìåíåííûõ õèìè÷åñêèõ è ôèçè÷åñêèõ ôàêòîðîâ êëåòî÷íîé ñðåäû, îí íåèçáåæíî, â òîò èëè èíîé ñòåïåíè, â
òîé èëè èíîé ïåðèîä îíòîãåíåçà âëèÿåò íà àêòèâíîñòü
ãåíîâ. Ïîìèìî áèîëîãè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòåé [3, 4],
îïðåäåëÿþùèõ íàïðàâëåíèÿ è îãðàíè÷åíèÿ ìîðôîãåíåçà, íåèçáåæíû åãî ôèçè÷åñêèå è òîïîëîãè÷åñêèå
îãðàíè÷åíèÿ [31]. Ìåõàíè÷åñêîå íàòÿæåíèå, ñïîñîáíîå âêëþ÷àòü ãåííóþ ýêñïðåññèþ, îðãàíè÷íî âñòðîåíî
â ìîðôîãåíåòè÷åñêèå ïîëÿ çàðîäûøà [46, 47]. Ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîêàçàíà ìåõàíîçàâèñèìàÿ ìîäóëÿöèÿ
ýêñïðåññèè íåêîòîðûõ ãåíîâ, â ÷àñòíîñòè ãåíà twist
ïîä âîçäåéñòâèåì ìåõàíè÷åñêîé äåôîðìàöèè ïðè ãàñòðóëÿöèè ó äðîçîôèëû [48]. Èòàê, ìîðôîãåíåòè÷åñêèå
ïðîöåññû äåòåðìèíèðóþòñÿ è ðåãóëèðóþòñÿ ñîâìåñòíûì äåéñòâèåì ìíîãèõ ôàêòîðîâ. Ðåãóëÿöèÿ ýêñïðåññèè ãåíîìà îñóùåñòâëÿåòñÿ â ðàìêàõ áèîëîãè÷åñêèõ
çàêîíîìåðíîñòåé ïî ïðèíöèïó ïðèîðèòåòíîé àêòèâíîñòè [4].
Ôèçèîëîãè÷åñêèå ïàðàìåòðû ãîìåîñòàçà íåèçáåæíî
ïðåîáðàçóþòñÿ â îíòîãåíåçå. Îðãàíèçì ÷åëîâåêà —
ìíîãîóðîâíåâàÿ ñèñòåìà ñ èåðàðõèåé ìíîæåñòâà ñóáñèñòåì, ñïîñîáíûõ ê ñàìîîðãàíèçàöèè è àäàïòàöèè;
òåððèòîðèÿ çäîðîâüÿ — àêòèâíîå ïðîñòðàíñòâî ñàìîîðãàíèçàöèè è ñàìîàäàïòàöèè, íåëèíåéíàÿ äèíàìè÷åñêàÿ ñèñòåìà, ñëåäóþùàÿ ïðèíöèïàì îðãàíèçîâàííîé ñëîæíîñòè [49]. Êîîïåðàòèâíûå âçàèìîîòíîøåíèÿ
÷àñòåé îðãàíèçìà íàðóøàþòñÿ, íàïðèìåð, ïðè ñèñòåìíûõ çàáîëåâàíèÿõ.  ìíîãîêëåòî÷íûõ îðãàíèçìàõ
íà òåõ èëè èíûõ ýòàïàõ îíòîãåíåçà è ïðè íåêîòîðûõ çàáîëåâàíèÿõ ìîãóò âîçíèêàòü ñïåöèôè÷åñêèå êîîïåðàòèâíûå ñàìîðåãóëèðóþùèåñÿ ñòðóêòóðíî-ôóíêöèîíàëüíûå êîíñòðóêöèè, êîòîðûå îáëàäàþò ýëåìåíòàìè
ñàìîñîõðàíåíèÿ, ò. å. ÿâëÿþòñÿ êîîïåðîíàìè [5].  ÷àñòíîñòè, ïàòîëîãè÷åñêèå èçìåíåíèÿ ãîìåîñòàçà êàê ãîìåîñòàòè÷åñêèå òóïèêè [3] ñ íàðóøåíèÿìè êîîïåðàöèîííûõ îòíîøåíèé â îðãàíèçìå ìîãóò ïðèâîäèòü ê
îíêîãåíåçó êàê àíîìàëüíîé ôîðìå æèçíè êëåòîê îðãàíèçìà â ðåçóëüòàòå óòðàòû ñïîñîáíîñòè îðãàíèçìà
523
óñòðàíèòü çëîêà÷åñòâåííûå êëåòêè è óñëîâèÿ, ñïîñîáñòâóþùèå èõ âîçíèêíîâåíèþ. Âîçìîæíî, â õîäå
îíêîãåíåçà âîçíèêàþò íîâûå êîîïåðàòèâíûå âçàèìîäåéñòâèÿ êëåòîê, íàïðàâëåííûå íà ïîääåðæàíèå æèçíåñïîñîáíîñòè è êîíêóðåíòîñïîñîáíîñòè êëåòî÷íîé
ñèñòåìû îïóõîëè.
Ñòâîëîâûå êëåòêè, ò. å. êëåòêè ýìáðèîíîâ, ïîëîâîé
è ñîìàòè÷åñêèõ ëèíèé ìíîãîêëåòî÷íûõ æèâîòíûõ,
îáåñïå÷èâàþò èõ ðàçâèòèå, ðåïðîäóêöèþ è âûæèâàíèå
[50]. Êàæäàÿ òêàíü ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èåðàðõèþ êëåòîê, âêëþ÷àþùóþ ñòâîëîâûå êëåòêè, îáåñïå÷èâàþùèå
ôèçèîëîãè÷åñêóþ è ðåïàðàòèâíóþ ðåãåíåðàöèþ. Íàðóøåíèå ãîìåîñòàçà ñòâîëîâûõ êëåòîê ìîæåò ñïîñîáñòâîâàòü èõ çëîêà÷åñòâåííîé òðàíñôîðìàöèè. Ñòâîëîâûå êëåòêè îïóõîëåé ìîãóò âîçíèêàòü ïóòåì ãåíåòè÷åñêèõ èëè ýïèãåíåòè÷åñêèõ èçìåíåíèé, íàðóøàþùèõ
ðåãóëÿöèþ ïðîëèôåðàöèè íîðìàëüíûõ ñòâîëîâûõ êëåòîê èëè ïîäàâëåíèå äèôôåðåíöèàöèè, áëîêèðîâàíèå
àïîïòîçà è ïðèîáðåòåíèå ñïîñîáíîñòè ê íåêîíòðîëèðóåìîé ïðîëèôåðàöèè ó ïðîãåíèòîðíûõ êëåòîê [51,
52]. Èçìåíåíèÿ, âûçûâàþùèå íåçàâèñèìîñòü ñòâîëîâûõ êëåòîê îò ðîñòîâûõ ñèãíàëîâ èëè èõ óñòîé÷èâîñòü
ê àíòèðîñòîâûì ñèãíàëàì, áóäóò âåñòè ê íåêîíòðîëèðóåìîé ïðîëèôåðàöèè ñòâîëîâûõ êëåòîê è âîçìîæíîìó êàíöåðîãåíåçó; ìíîãî÷èñëåííûå ôàêòîðû ìèêðîîêðóæåíèÿ ìîãóò çàïóñêàòü íà÷àëüíûå ýòàïû îáðàçîâàíèÿ îïóõîëåé [52].
Ðàçâèòèå îïóõîëåé íå âûõîäèò çà ðàìêè áèîëîãè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòåé è ñòðåìëåíèÿ êëåòîê ê âûæèâàíèþ. Çëîêà÷åñòâåííûå îïóõîëè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé
ñëîæíûå äèíàìè÷åñêèå è ñàìîîðãàíèçóþùèåñÿ áèîñèñòåìû, ñïîñîáíûå ê êîëëåêòèâíîé ìèãðàöèè êëåòîê è
ñïîíòàííîìó ðàçâèòèþ óïîðÿäî÷åííûõ ìíîãîêëåòî÷íûõ ïàòòåðíîâ. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî çëîêà÷åñòâåííàÿ
îïóõîëü — ýêñïàíñèÿ ìíîãîêëåòî÷íîé áèîñèñòåìû,
âîçíèêàþùåé â ðåçóëüòàòå ñëîæíîãî ìíîãîñòóïåí÷àòîãî ïðîöåññà êàíöåðîãåíåçà [10]. Íàáëþäàåòñÿ îïðåäåëåííîå ñõîäñòâî ìîëåêóëÿðíûõ ìåõàíèçìîâ, âåäóùèõ ê õîìèíãó íîðìàëüíûõ ñòâîëîâûõ êëåòîê, è èíâàçèè è ìåòàñòàçèðîâàíèþ ðàêîâûõ êëåòîê [52];
ïðåäñòàâëåíû ñâèäåòåëüñòâà êîëëåêòèâíîé ìèãðàöèè
ïðè ìåòàñòàçèðîâàíèè çëîêà÷åñòâåííûõ êëåòîê è ñïîñîáíîñòè òàêèõ êëåòîê ê êîëëåêòèâíîìó ïîâåäåíèþ
[10].
Ñîãëàñíî ôîðìóëèðîâêå Ð. Âèðõîâà, îðãàíèçì åñòü
ãîñóäàðñòâî êëåòîê [ñì. 28]. Ýòî ãîñóäàðñòâî æåñòêî
êîíòðîëèðóåò êëåòî÷íîå ïîâåäåíèå è ñïîñîáñòâóåò âûæèâàíèþ êëåòîê, ïîääåðæèâàþùèõ ãîìåîñòàç îòäåëüíûõ êîîïåðîíîâ â ðàìêàõ ïîòðåáíîñòåé îðãàíèçìà.
Çäîðîâûé îðãàíèçì ðåãóëèðóåò ãîìåîñòàç, ñàìîîáíîâëåíèå, äèôôåðåíöèàöèþ è àïîïòîç êëåòîê, ñëóæàùèõ
åãî ÷àñòÿìè è ñòðîèòåëüíûìè áëîêàìè, ñîõðàíÿÿ ñâîþ
öåëîñòíîñòü è ïîäàâëÿÿ èíäèâèäóàëüíîñòü êëåòîê. Íî
â îðãàíèçìå ïðîèñõîäèò è êëåòî÷íàÿ êîíêóðåíöèÿ.
Ðàçðàáîòàíà èåðàðõè÷åñêàÿ ìíîãîóðîâíåâàÿ òåîðèÿ åñòåñòâåííîãî îòáîðà, ïðåäïîëàãàþùàÿ ýâîëþöèîííóþ
ñåëåêöèþ íà ìíîãèõ óðîâíÿõ, âêëþ÷àþùèõ íå òîëüêî
îðãàíèçìû, íî è ãåííûå ñèñòåìû, êëåòêè, ãðóïïû îðãàíèçìîâ; ðàññìàòðèâàåòñÿ êîíêóðåíöèÿ è ñåëåêöèÿ íà
êëåòî÷íîì óðîâíå ìíîãîêëåòî÷íîãî îðãàíèçìà [22,
53]. Ðåãóëÿòèâíîå ðàçâèòèå, òèïè÷íîå äëÿ õîðäîâûõ
524
Â. À. ÊÎÒÎËÓÏÎÂ, Â. Â. ÈÑÀÅÂÀ
æèâîòíûõ, ñâÿçàíî ñ «èçáûòî÷íîñòüþ» êëåòî÷íîãî ìàòåðèàëà, âîçìîæíîñòüþ ñåëåêöèè íà êëåòî÷íîì óðîâíå
â ïðåäåëàõ îðãàíèçìà (÷òî ïîêàçàíî äëÿ èììóíîêîìïåòåíòíûõ êëåòîê è íåéðîíîâ) è îòíîñèòåëüíî âûñîêèì
óðîâíåì êëåòî÷íîé ãèáåëè, àïîïòîçà [ñì. 23].  õîäå
ðàçâèòèÿ ñïèííîãî è ãîëîâíîãî ìîçãà èç íåðâíîé òðóáêè ïîçâîíî÷íûõ âîçíèêàåò çíà÷èòåëüíî áîëüøåå ÷èñëî
íåéðîáëàñòîâ, ÷åì ýòî íåîáõîäèìî äëÿ óñòàíîâëåíèÿ
ñâÿçåé ñ êëåòêàìè-ìèøåíÿìè; íàéäåíû ñâèäåòåëüñòâà
ïåðåïðîèçâîäñòâà è êîíêóðåíöèè íåéðîíîâ, èõ îòðîñòêîâ è ñèíàïñîâ â ðàçâèâàþùåéñÿ íåðâíîé ñèñòåìå ïîçâîíî÷íûõ [ñì. 22, 54, 55]. Èçáûòîê íåéðîáëàñòîâ, âûæèâàþùèõ ëèøü ïðè óñòàíîâëåíèè ñâÿçè ñ èííåðâèðóåìîé ìèøåíüþ, ñâèäåòåëüñòâóåò î êîíêóðåíöèè è
ñåëåêöèè íà óðîâíå ãðóïï íåéðîíîâ [54]. Äîïîëíèòåëüíûå íåéðîáëàñòû è äðóãèå ïðîèçâîäíûå âîçíèêàþò èç êëåòîê íåðâíîãî ãðåáíÿ — ïëàñòè÷íûõ ìóëüòèïîòåíòíûõ êëåòîê ñ ïîèñêîâûì ïîâåäåíèåì, ìèãðèðóþùèõ è ñïîñîáíûõ ê «õîìèíãó», èññëåäóþùèõ
îêðóæåíèå è íàõîäÿùèõ «ìèøåíü» [22]. Êîíêóðåíöèÿ
íà êëåòî÷íîì óðîâíå íåèçáåæíî ïîðîæäàåò ýëåìåíòû
õàîñà (ñëó÷àéíîñòè, âàðèàáåëüíîñòè), âûÿâëåííûå â
îðãàíèçàöèè ñåòåé íåéðîíîâ, ÷òî ñâÿçàíî ñ âûñîêîé
ñòåïåíüþ ñïîñîáíîñòè êîíòóðîâ è ñåòåé íåéðîíîâ ê ñàìîîðãàíèçàöèè è ôîðìèðîâàíèþ ðàçíîîáðàçíûõ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííûõ ïàòòåðíîâ [9].
Êëåòêà ìíîãîêëåòî÷íîãî îðãàíèçìà ñîõðàíÿåò ÷åðòû èíäèâèäóàëüíîãî ñóùåñòâà, ñïîñîáíîãî ê ïîèñêó,
êîëëåêòèâíîìó ïîâåäåíèþ è êîëëåêòèâíîé ñàìîîðãàíèçàöèè — ñëîæíîãî ñóùåñòâà, îáëàäàþùåãî íåïðîñòûì èíäèâèäóàëüíûì ïîâåäåíèåì [28]. Íîðìàëüíûå
êëåòêè ïðîÿâëÿþò «ñîöèàëüíîå» ïîâåäåíèå â ôîðìå
êîíòàêòíîãî èíãèáèðîâàíèÿ äâèæåíèÿ ïðè ñòîëêíîâåíèè êëåòîê.  ÷àñòíîñòè, òàêîå ñîöèàëüíîå ïîâåäåíèå
ôèáðîáëàñòîâ ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîêàçàíî â îäíîñëîéíîé êóëüòóðå êàê ðåàêöèÿ «çàæèâëåíèÿ ðàíû», êîãäà
êëåòêè ïåðåìåùàþòñÿ íà îñâîáîäèâøóþñÿ ïîâåðõíîñòü è äåëÿòñÿ, çàñåëÿÿ è çàæèâëÿÿ «ðàíó» â êëåòî÷íîì ñëîå [28]. Îïóõîëåâûì êëåòêàì ñâîéñòâåííû îòñóòñòâèå êîíòàêòíîãî èíãèáèðîâàíèÿ è ñïîñîáíîñòü ê
ìåòàñòàçèðîâàíèþ, ò.å. àñîöèàëüíîå ïîâåäåíèå îòíîñèòåëüíî çäîðîâûõ êëåòîê [56].
Îðãàíèçì, íå ñïîñîáíûé ïîääåðæèâàòü íîðìàëüíûé ãîìåîñòàç ñâîèõ ñèñòåì è ãîìåîñòàç êîîïåðîíîâ,
ñîçäàþùèõ æèçíåííîå ïðîñòðàíñòâî êëåòîê, ìîæåò
îêàçàòüñÿ ïåðåä óãðîçîé âîçíèêíîâåíèÿ çëîêà÷åñòâåííîé îïóõîëè. Åñëè êëåòêè íå íàõîäÿò èñòî÷íèê
ïîääåðæàíèÿ ñâîåãî ãîìåîñòàçà â ñîòðóäíè÷åñòâå ñ îðãàíèçìîì, îíè ìîãóò èñïîëüçîâàòü äðóãîé ïóòü, óãðîæàþùèé âûæèâàíèþ îðãàíèçìà. Çëîêà÷åñòâåííàÿ îïóõîëü ðàçâèâàåòñÿ â îðãàíèçìå êàê âî âíåøíåé ñðåäå.
Ñïîñîáíîñòü ê ïðîëèôåðåöèè è ñàìîîðãàíèçàöèè, ïëàñòè÷íîñòü, íåçàâèñèìîñòü îò ñèãíàëîâ îðãàíèçìà,
óñòîé÷èâîñòü ê èíãèáèðóþùèì ñèãíàëàì, èíâàçèâíîñòü, ñïîñîáíîñòü ê ìåòàñòàçèðîâàíèþ äàþò çëîêà÷åñòâåííûì êëåòêàì âîçìîæíîñòü âûæèâàíèÿ è êîíêóðåíòíûå ïðåèìóùåñòâà ïåðåä íîðìàëüíûìè êëåòêàìè
îðãàíèçìà.  îðãàíèçìå ïîÿâëÿåòñÿ íîâàÿ ôîðìà æèçíè êëåòî÷íîé ñèñòåìû êàê ñëåäñòâèå èçìåíåíèÿ ñðåäû
ýòèõ êëåòîê â ðåçóëüòàòå íàðóøåíèÿ ãîìåîñòàçà îðãàíèçìà, âîçíèêàåò íîâûé ãîìåîñòàç, ïàòîëîãè÷åñêèé
äëÿ îðãàíèçìà. Êîëëåêòèâíàÿ ñòðàòåãèÿ ðàêîâûõ êëåòîê äàåò âîçìîæíîñòü èõ âðåìåííîãî âûæèâàíèÿ â îðãàíèçìå, ïîñêîëüêó ýâîëþöèÿ îïóõîëè îãðàíè÷åíà
êîíòåêñòîì ïðîñòðàíñòâà è âðåìåíè òåëà õîçÿèíà, õîòÿ
âûÿâëåíû íåìíîãî÷èñëåííûå ïðèìåðû îïóõîëåé,
óñïåøíî ïåðåäàþùèõñÿ îò îäíîãî îðãàíèçìà-«õîçÿèíà» ê äðóãîìó [57].
Çàêëþ÷åíèå
Îðãàíèçì ÿðêî îõàðàêòåðèçîâàí Áåêëåìèøåâûì
[58] êàê ìîðôîïðîöåññ, ôîðìà, äëÿùàÿñÿ â ïîòîêå îáìåíà. Ïî Áåêëåìèøåâó, îáúåêòîì áèîëîãè÷åñêîãî èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿþòñÿ íå èíäèâèäóàëüíûå òåëà, à èíäèâèäóàëüíûå ìîðôîïðîöåññû [58]. Òîì [7] ïîëàãàë
ãëàâíûì îáúåêòîì èçó÷åíèÿ â áèîëîãèè íå èçîëèðîâàííóþ îñîáü, à íåïðåðûâíóþ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííóþ êîíôèãóðàöèþ, ñâÿçûâàþùóþ ðîäèòåëüñêóþ
îñîáü ñ ïîòîìêàìè. Ñîãëàñíî Òîìó, êóðèöà è ÿéöî —
ëèøü âðåìåííûå ñå÷åíèÿ òàêîé íåïðåðûâíîé ãëîáàëüíîé êîíôèãóðàöèè [7].
Òðàåêòîðèè òàêîé ãëîáàëüíîé êîíôèãóðàöèè ïðåîáðàçóþòñÿ â õîäå îíòîãåíåçà è ôèëîãåíåçà. Òðàåêòîðèè è ñåòè ðàçâèòèÿ îáåñïå÷èâàþò åãî ðåãóëÿòèâíîñòü,
âîçìîæíîñòè ðåïàðàöèè è ðåãåíåðàöèè — ýêâèôèíàëüíîå ñîñòîÿíèå ñëóæèò àòòðàêòîðîì äèíàìèêè âñåé ñèñòåìû â õîäå îíòîãåíåçà.
Ñïîñîáíîñòü áèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì ê àäàïòèâíîé
ñàìîîðãàíèçàöèè ïîäõâàòûâàåòñÿ, ãåíåòè÷åñêè çàêðåïëÿÿñü, åñòåñòâåííûì îòáîðîì [8, 21, 22, 29].  ýâîëþöèè ïîñòîÿííî îòáèðàëîñü ïîèñêîâîå ïîâåäåíèå,
èñïîëüçîâàëàñü êîíêóðåíöèÿ è ñåëåêöèÿ íà ñóáêëåòî÷íîì è êëåòî÷íîì óðîâíå. Ïîèñêîâîå ïîâåäåíèå âûñøèõ îðãàíèçìîâ â ïåðèîä îáó÷åíèÿ ïðîÿâëÿåòñÿ â èãðàõ. Ð. Ýøáè [59, ñ. 334] ïèñàë: «Ãåíîòèï ïåðåäàåò
÷àñòü ñâîåãî êîíòðîëÿ íàä îðãàíèçìîì âíåøíåé ñðåäå.
Íàïðèìåð, îí íå îïðåäåëÿåò â äåòàëÿõ, êàê êîòåíêó ëîâèòü ìûøü, íî äàåò åìó ìåõàíèçì íàó÷åíèÿ è ñêëîííîñòü ê èãðå, òàê ÷òî ñàìà ìûøü ó÷èò êîòåíêà âñåì
òîíêîñòÿì ëîâëè ìûøåé».
Îòáîð ñàìîîðãàíèçóþùèõñÿ ñèñòåì âåäåò ê âîçðàñòàíèþ óñòîé÷èâîñòè, íàäåæíîñòè, ãèáêîñòè è ïëàñòè÷íîñòè, ò. å. àäàïòèðóåìîñòè è ñïîñîáíîñòè ýâîëþöèîíèðîâàòü. Óñïåøíûå ýâîëþöèîííûå íàõîäêè — ìîäóëè ãåííûõ ñåòåé, òðàåêòîðèé è ñåòåé ðàçâèòèÿ —
äóïëèöèðîâàëèñü è èñïîëüçîâàëèñü â ýâîëþöèè, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âîçíèêëè ïîâòîðû ãåíîâ, ãåííûõ êëàñòåðîâ, â ðàçâèòèè — ïîâòîðÿåìîñòü ñòàäèé äðîáëåíèÿ
(ïðè ïîëèýìáðèîíèè), ïðîöåññîâ áëàñòîãåíåçà (ïðè
áåñïîëîì ðàçìíîæåíèè), ýòàïîâ ìîðôîãåíåçà (íàïðèìåð, ñåãìåíòàöèÿ, âåòâëåíèå äûõàòåëüíîé ñèñòåìû,
æåëåç è ò. ä.). Èòàê, â ýâîëþöèè ïðîèñõîäèò îòáîð
óñòîé÷èâûõ, ãèáêèõ, ìîäóëÿðíûõ ñèñòåì, ñïîñîáíûõ ê
àäàïòèâíîé ñàìîîðãàíèçàöèè.
Èñïîëüçîâàíèå èìåþùåãîñÿ îïûòà ñèñòåìíûõ ïîäõîäîâ â áèîëîãèè è ìåäèöèíå ïîçâîëèëî ñäåëàòü íåêîòîðûå îáîáùåíèÿ, êîòîðûå ìîãóò îáëåã÷èòü ïëàíèðîâàíèå áóäóùèõ èññëåäîâàíèé è âíåäðåíèå íîâûõ ïîäõîäîâ ê äèàãíîñòèêå è òåðàïèè íåêîòîðûõ áîëåçíåé [3,
4]. Îáùèå õàðàêòåðèñòèêè æèâûõ ñèñòåì äàþò âîç-
ÊËÅÒÊÈ Â ÑÈÑÒÅÌÅ ÌÍÎÃÎÊËÅÒÎ×ÍÎÃÎ ÎÐÃÀÍÈÇÌÀ...
ìîæíîñòü âûðàáîòàòü îïðåäåëåíèå ðàçëè÷íûõ áîëåçíåé è óñòàíîâèòü èõ ïðè÷èíû. Áîëåçíü ñâÿçàíà ñ íàðóøåíèåì ãîìåîñòàçà, ïîääåðæèâàåìîãî â ðàìêàõ áèîëîãè÷åñêèõ çàêîíîìåðíîñòåé âîçíèêíîâåíèÿ, ðàçâèòèÿ è
àäàïòàöèè ôóíêöèîíàëüíûõ ñèñòåì îðãàíèçìà, ñëåäîâàòåëüíî, è âîññòàíîâèòåëüíîå ëå÷åíèå äîëæíî îñóùåñòâëÿòüñÿ ñ ó÷åòîì ýòèõ çàêîíîìåðíîñòåé. Ñèñòåìíûé ïîäõîä ïîçâîëÿåò îïðåäåëèòü áîëåçíü êàê ïðîöåññ
â îðãàíèçìå, âîçíèêàþùèé ïðè âîçäåéñòâèè íà íåãî
ïàòîãåííûõ ôàêòîðîâ (âíåøíèõ èëè âíóòðåííèõ) è
ñâÿçàííûé ñ îãðàíè÷åíèåì âîçìîæíîñòè âûïîëíåíèÿ
îðãàíèçìîì åãî ôóíêöèé [1].  ñëîæíûõ ñèñòåìàõ íåçíà÷èòåëüíûå âîçäåéñòâèÿ ìîãóò ïðèâîäèòü ê ñóùåñòâåííûì ïîñëåäñòâèÿì, ïîýòîìó âîçìîæíî ýôôåêòèâíîå ïðèìåíåíèå íåëåêàðñòâåííûõ ìåòîäîâ êîððåêöèè
ñîñòîÿíèÿ îðãàíèçìà [2]. Ñèñòåìíûé ïîäõîä, ó÷èòûâàþùèé çàêîíîìåðíîñòè ðàçâèòèÿ ôóíêöèé â ýâîëþöèè
ìíîãîêëåòî÷íûõ îðãàíèçìîâ, îòêðûâàåò íîâûå âîçìîæíîñòè äëÿ äèàãíîñòèêè è ëå÷åíèÿ ìíîãèõ çàáîëåâàíèé.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
[1] Kotolupov V. A. The illness (morbus). New biological
principles — illness and pharmacy / 3rd European Congress Achievements in Space Medicine into Health Care
Practice and industry (Berlin, September 28—30, 2005).
Berlin-Adlershof: Kopie & Druck, P. 170—176.
[2] Êîòîëóïîâ Â. À., ßêîâåíêî Ë. Â. Îáùèå çàêîíîìåðíîñòè ôóíêöèîíèðîâàíèÿ æèâûõ ñèñòåì: ñèñòåìíûé ïîäõîä â áèîëîãèè è ìåäèöèíå / Êîñìè÷åñêàÿ áèîëîãèÿ è
àâèàêîñìè÷åñêàÿ ìåäèöèíà. Ìàòåðèàëû XIII êîíôåðåíöèè / Ïîä ðåä. À. È. Ãðèãîðüåâà, Å.À. Èëüèíà. Ì.:
Èíñòèòóò ìåäèêî-áèîëîãè÷åñêèõ ïðîáëåì ÐÀÍ, 2006.
Ñ. 153—154.
[3] Êîòîëóïîâ Â. À., Ëåâ÷åíêî Â. Ô. «Çîíàëüíàÿ ìîäåëü»
îïèñàíèÿ ãîìåîñòàçà / Æ. Ýâîëþö. Áèîõ. Ôèçèîë.
2009à. Ò. 45. ¹ 2. Ñ. 443—451.
[4] Êîòîëóïîâ Â. À., Ëåâ÷åíêî Â. Ô. Ìóëüòèôóíêöèîíàëüíîñòü è ãîìåîñòàç. Çàêîíîìåðíîñòè ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îðãàíèçìà, âàæíûå äëÿ ïîääåðæàíèÿ ãîìåîñòàçà /
Æ. Ýâîëþö. Áèîõ. Ôèçèîë. 2009 á. Ò. 45. ¹ 4. Ñ. 244—
250.
[5] Ëåâ÷åíêî Â. Ô., Êîòîëóïîâ Â. À. Óðîâíè îðãàíèçàöèè
æèâûõ ñèñòåì: êîîïåðîíû / Æ. Ýâîëþö. Áèîõ. Ôèçèîë.
2010. Ò. 46. ¹ 6. Ñ. 530—538.
[6] Òîì Ð. Êîììåíòàðèè. Äèíàìè÷åñêàÿ òåîðèÿ ìîðôîãåíåçà / Íà ïóòè ê òåîðåòè÷åñêîé áèîëîãèè. I. Ïðîëåãîìåíû / Ïîä ðåä. Á. Ë. Àñòàóðîâ. Ì.: Ìèð, 1970.
Ñ. 38—46, 145—156.
[7] Òîì Ð. Ñòðóêòóðíàÿ óñòîé÷èâîñòü è ìîðôîãåíåç. Ì.:
«Ëîãîñ», 2002.
[8] Glass L. Multistable spatiotemporal patterns of cardiac activity / Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. Vol. 102.
P. 10 409—10 410.
[9] Goldberger A. L. Complex Systems. Giles F. Filley Lecture / Proc. Amer. Thorac. Soc. 2006. Vol. 3. P. 467—471.
[10] Deisboeck T. S., Couzin I. D. Collective behavior in cancer
cell populations / BioEssays 2009. Vol. 31. P. 190—197.
[11] Varela M., Ruiz-Esteban R., Mestre De Juan M. J. Chaos,
fractals, and our concept of disease / Perspect. Biol. Med.
2010. Vol. 53. P. 584—595.
[12] Bird R. J. Chaos and Life. Complexity and order in evolution and thought. New York: Columbia University Press,
2003.
525
[13] Èñàåâà Â. Â. Ñèíåðãåòèêà äëÿ áèîëîãîâ: ââîäíûé êóðñ.
Ì.: Íàóêà, 2005.
[14] Àðíîëüä Â. È. Òåîðèÿ êàòàñòðîô. Ì.: Íàóêà, 2000.
[15] Mandelbrot B. B. The Fractal Geometry of Nature. Freeman, NewYork, 1983.
[16] Èñàåâà Â. Â. Ôðàêòàëüíûå è õàîòè÷åñêèå ïàòòåðíû æèâîòíûõ / Òðóäû Çîîëîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà ÐÀÍ, 2009.
Ïðèëîæåíèå ¹ 1. Ñ. 199—218.
[17] Goodwin B. C. Temporal organization and disorganization
in organisms / Chronobiol. Internat. 1997. Vol. 14.
P. 531—536.
[18] Anafi R. C., Bates J. H. T. Balancing robustness against
the dangers of multiple attractors in a Hopfield-type model
of biological attractors / PloS. 2010. Vol. 5. e14413.
P. 1—7.
[19] Bub G., Shrier A., Glass L. Global organization of dynamics in oscillatory heterogeneous excitable media / Phys.
Rev. 2005. Vol. 94. P. 028105-1—028105-4.
[20] Kauffman S. A. The origins of order. Self-organization and
selection in evolution. New York, Oxford: Oxford University Press, 1993.
[21] Camazine S., Deneubourg J. L., Franks N. R., Sneyd J.,
Theraulaz G., Bonabeau E. Self-organization in Biological Systems. Princeton University Press, Princeton, 2001.
[22] Kirschner M. W., Gerhart J. C. The Plausibility of Life.
New Haven and London: Yale University Press, 2005.
[23] Èñàåâà Â. Â. Ñàìîîðãàíèçàöèÿ áèîëîãè÷åñêèõ ñèñòåì /
Èçâåñòèÿ ÐÀÍ. Ñåðèÿ Áèîë. 2012. ¹ 2. Ñ. 1—10.
[24] Misteli T. The concept of self-organization in cellular architecture / J. Cell Biol. 2001. Vol. 155. P. 181—185.
[25] Ventegodt S., Hermansen T. D., Flensborg-Madsen T., Nielsen M. L., Clausen B., Merrick J. Human Development
IV: The Living Cell has Information-Directed Self-Organization / Sci. World J. 2006. Vol. 6. P. 1132—1138.
[26] Pinot M., Chesnel F., Kubiak J. Z., Arnal I., Nedelec F. J.,
Gueroui Z. Effects of confinement on the self-organization
of microtubules and motors / Curr. Biol. 2009. Vol. 19.
P. 954—960.
[27] Taboni J. Self-organization and other emergent properties
in a simple biological system of microtubules / Complexus. 2006. V. 3. P. 200—210.
[28] Ñàìîéëîâ Â. È., Âàñèëüåâ Þ. Ì. Ìåõàíèçìû ñîöèàëüíîãî ïîâåäåíèÿ òêàíåâûõ êëåòîê ïîçâîíî÷íûõ: êóëüòóðàëüíûå ìîäåëè / Æ. Îáù. Áèîë. 2009. Ò. 70. Ñ. 239—
244.
[29] Johnson B. R., Lam S. K. Self-organization, natural selection, and evolution: cellular hardware and genetiñ software / BioScience. 2010. Vol. 60. P. 879—885.
[30] Isaeva V. V., Presnov E. V., Chernyshev A. V. Topological
patterns in metazoan evolution and development / Bulletin
Mathematical Biology. 2006. Vol. 68. P. 2053—2067.
[31] Isaeva V. V., Kasyanov N. V., Presnov E. V. Analysis situs
of spatial-temporal architecture in biological morphogenesis / Progress in Mathematical Biology Research / Ed.
J. T. Kelly. New York: Nova Science Publishers. 2008.
P. 141—189.
[32] Presnov E., Isaeva V., Kasyanov N. Topological determination of early morphogenesis in Metazoa / Theory in Bioscience. 2010. Vol. 129. P. 259—270.
[33] Âàñèëüåâ Þ. Ì. Ðåîðãàíèçàöèÿ öèòîñêåëåòà — îñíîâà
ìîðôîãåíåçà / Îíòîãåíåç. 2007. Ò. 38. ¹ 2. Ñ. 120—
125.
[34] Èñàåâà Â. Â. Êëåòêè â ìîðôîãåíåçå. Ì.: Íàóêà. 1994.
[35] Âàñèëüåâ Þ. Ì., Ãåëüôàíä È. Ì. Ïîèñêîâûå ìèãðàöèè
êëåòîê â íîðìàëüíîì ðàçâèòèè è â êàíöåðîãåíåçå /
Áèîõèìèÿ. 2006. Ò. 71. ¹ 8. Ñ. 1030—1020.
[36] Spiegel E., Spiegel M. Cell-cell interactions during sea urchin morphogenesis / Developmental Biology: A Compre-
526
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]
[47]
[48]
Â. À. ÊÎÒÎËÓÏÎÂ, Â. Â. ÈÑÀÅÂÀ
hensive Synthesis. New York, London: Plenum Press,.
1986. Vol. 2. P. 195—240
Hinegardner R. T. Morphology and genetics of sea urchin
development / Amer. Zool. 1975. V. 15. P. 679—689.
Èñàåâà Â. Â. Ðàçíîîáðàçèå îíòîãåíåçîâ ó æèâîòíûõ ñ
áåñïîëûì ðàçìíîæåíèåì è ïëàñòè÷íîñòü ðàííåãî ðàçâèòèÿ / Îíòîãåíåç. 2010. Ò. 41. ¹ 5. Ñ. 340—352.
Tamura M., Dan-Sohkawa M.. Kaneko H. Coelomic pouch
formation in reconstructing embryos of the starfish Asterina pectinifera / Develop. Growth Differ. 1998. V. 40.
P. 567—575.
Waliszewski P., Konarski J. Neuronal differentiation and
synapse formation occur in space and time with fractal dimension / Synapse. 2002. Vol. 43. P. 252—258.
Dickson B. J. Molecular mechanisms of axon guidance /
Science. 2002. V. 298. N 5600. P. 1959—1964.
Barinaga M. Synapses call the shots / Science. 2000.
V. 290. N 5492. P. 735—738.
Malevic-Savatic M., Malinow R., Svoboda K. Rapid dendritic morhogenesis in CA1 hippocampal dendrites induced
by synaptic activity / Science. 1999. V. 283. P. 1923—
1926.
Erwin D. H., Davidson E. H. The evolution of hierarchical
gene regulatory networks / Nature Rev. Genet. 2009.
Vol. 10. P. 141—148.
Venter J. C., Adams M. D., Myers E. W. et al. The sequence of the human genome / Science. 2001. V. 291.
P. 1304—1351.
Áåëîóñîâ Ë. Â. Îñíîâû îáùåé ýìáðèîëîãèè. Ì.: Èçä-âî
ÌÃÓ è «Íàóêà». 2005.
Ingber D. E. Mechanical control of tissue growth: Function follows form / Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2005.
V. 102. P. 11 571—11 572.
Farge E. Mechanical induction of twist in the Drosophila
foregut/stomodeal primordium / Curr. Biol. 2003. V. 13.
P. 1365—1377.
[49] Janecka I. P. Cancer control through principles of systems
science, complexity, and chaos theory: A model / Int. J.
Med Sci. 2007. Vol. 4. P. 164—173.
[50] Isaeva V. V. Pluripotent gametogenic stem cells of asexually reproducing invertebrates. In: Embryonic Stem
Cells — Basic Biology to Bioengineering / Ed. M. S. Kallos. Rijeka: Intech. 2011. P. 449—478.
[51] Reya T., Morrison S. J., Clarke M. F., Weissman I. L.
Stem cells, cancer, and cancer stem cells / Nature. 2001.
Vol. 414. P. 106—111.
[52] Alkatout I., Kalthoff H. Tumor stem cells: How to define
them and how to find them? / Stem Cells: From Hydra to
Man. Ed. T.C.G. Bosch. Springer Science + Business Media B.V. 2008. P. 165—185.
[53] Gould S. J. The Structure of Evolutionary Theory. Cambridge, Massachusetts, London, England: The Belknap
Press of Harvard University Press, 2002.
[54] Edelman G. M. Neural darwinism: Selection and reentrant
signaling in higher brain function / Neuron. 1993. V. 10.
P. 115—125.
[55] Ñàâåëüåâ Ñ. Â. Ïðîèñõîæäåíèå ìîçãà. Ì.: ÂÅÄÈ,
2005.
[56] Âàñèëüåâ Þ. Ì. Ñîöèàëüíîå ïîâåäåíèå íîðìàëüíûõ êëåòîê è àíòèñîöèàëüíîå ïîâåäåíèå îïóõîëåâûõ êëåòîê / Ñîðîñîâñêèé Îáðàç. Æ. 1997. ¹ 5.
Ñ. 20—25.
[57] Rinkevich B. Stem cells: Autonomy interactors that emerge as causal agents and legitimate units of selection / Stem
Cells in Marine Organisms. Eds. B. Rinkevich, V. Matranga. Springer: Dordrecht, Heidelberg, London, New York.
2009. P. 1—20.
[58] Áåêëåìèøåâ Â. Í. Îñíîâû ñðàâíèòåëüíîé àíàòîìèè
áåñïîçâîíî÷íûõ. Ì.: Íàóêà, 1964. Ò. 1.
[59] Ýøáè Ï. Êîíñòðóêöèÿ ìîçãà. Ì.: ÈË, 1962.
Ïîñòóïèëà 28 èþíÿ 2011
CELLS IN THE SYSTEM OF MULTICELULAR ORGANISMS
FROM POSITIONS OF NON-LINEAR DYNAMICS
V. A. Kotolupov* and V. V. Isaeva**
* Center of Systemic Medicine, Vipava, Slovenia
** Zhirmunskii Institute of Marine Biology, Far East Branch of the Russian Academy of Sciences,
Vladivostok, Russia
ABSTRACT
The organism physiological systems forming a hierarchic network with mutual dependence and subordination can be considered as systems with non-linear dynamics including positive and negative feedbacks. In the course of evolution there occurred selection of steady, flexible, modular systems capable for
adaptive self-organization by non-linear interaction of components, which leads to formation of the ordered in space and time steady and plastic organization of the whole. Cells of multicellular organisms are
capable for coordinated «social» behavior with formation of ordered cell assemblies, which provides a
possibility of morphological and functional variability correlating with manifestations of the large spectrum of adaptive reactions. The multicellular organism is the multilevel system with hierarchy of numerous subsystems capable for adaptive self-organization; disturbance of their homeostasis can lead to pathological changes. The healthy organism regulates homeostasis, self-renewal, differentiation, and apoptosis
of cells serving its parts and construction blocks by preserving its integrity and controlling behavior of
cells. The systemic approach taking into account biological regularities of the appearance and development of functions in evolution of multicellular organisms opens new possibilities for diagnostics and treatment of many diseases.
Key words: homeostasis, non-linear dynamics, self-organization.
Скачать