Господин Свещаров
Биология за всички (25)

Боледуват ли растенията от рак?

Една моя близка роднина веднъж патетично се провикна:

— Защо природата така толерира растенията?

Можете да си представите учудването на моята близка, когато й отговорих, че в нейните биологични познания има сериозен пропуск. Обясних й, че растителните организми също не са застраховани срещу злокачествени и доброкачествени израждания на клетките. Нещо повече — докато биолози и медици все още спорят за причинителите на много от туморните заболявания при животните и хората, ботаниците отдавна добре познават причинителите на тези болести при растенията. Туморни заболявания при растенията предизвикват хиляди най-различни същества. Така например един вид низши гъби предизвикват рака по картофите и по хвойновите храсти; паразити от класа на нематодите причиняват тумори по цвеклото, зелето и морковите; представителите на един бактериен вид довеждат до тумори по корените на ябълката; един вид житни дървеници — до уродливото развитие на пшеничните класове и много други.

Преди да опишем по-подробно някои от най-характерните причинители на рак по растенията, нека кажем накратко в какво се състои злокачественото израждане на клетките. Неговата истинска природа е била открита от Джон Мюлер през 1838 г. Той доказал, че тази болест се дължи на изменение в клетъчното делене и че туморите се образуват в резултат на ненормална клетъчна пролиферация.

Хармоничното развитие на всеки организъм се осъществява чрез значителен брой контролни механизми, природата на някои от които е все още неизвестна. Този контрол е на различни нива: клетъчно, органно и на нивото на целия организъм. Допуска се, че чрез цитоплазмените връзки, които се образуват между нормалните клетки, се извършва обмен на сигнали, контролиращи клетъчната активност. Такива връзки не са установени нито между туморните клетки, нито между нормални и туморни клетки. Този факт идва да ни подскаже за една автономност на туморните клетки, установена при много животински тумори, каквито са карциномите, саркомите, епителиомите, миеломите и т.н. Друга проява на автономността при туморните клетки е липсата на контактно подтискане. Нормалните животински клетки, каквито са фибробластите например, при култивиране ин витро мигрират активно върху вътрешната повърхност на съда, в който се развиват. Когато две клетки влязат в контакт, те взаимно се обездвижват. Като резултат от това културата от нормални клетки образува един едноклетъчен слой върху повърхността на съда за култивиране. Туморните клетки се отнасят по съвършено различен начин. Техните мембрани образуват псевдоподи, чието движение не се спира при контакт с други клетки. Това води до образуването не на единичен слой, както при нормалните клетки, а до струпвания на маса от клетки. Затова раковите клетки лесно се отделят от тумора и се инфилтрират в здрави органи, където често на големи разстояния от основния тумор те образуват нови огнища, наречени метастази. Този вид дезорганизиран растеж, на който ракът е една от формите, не се среща само при човека и животните, а изглежда, че засяга всички многоклетъчни организми.

Както при животните, в растенията също се срещат и прости хиперплазии (разраствания на тъканта), които спират да растат, когато индуциращият ги агент изчезне. Такива са многобройните подутини по растенията, които познаваме под името гали и които всички често сме срещали. Те се причиняват от паразити, насекоми или гъби. Ето защо в наши дни започна все по-често да се среща и наименованието фитоонкология. Така преди 10 години съветският учен Рижиков предложи да се нарича разделът, който се занимава с изучаването на рака при растенията. Но преди да се доближим до проблема за растителните тумори, би следвало да се дефинира какво се подразбира под тумор и да се прецизират критериите, които позволяват да ги разпознаваме.

През 1910 г. датският ветеринарен лекар Йенсен в резултат на една блестяща серия от експерименти, извършени върху плъхове и мишки, доказа, че туморни клетки от плъх, трансплантирани (присадени) върху здраво животно, предизвикват образуването на тумори. Няколко години по-късно той установява същия механизъм и за растителните тумори. Той доказва, че едно късче туморна тъкан от червено цвекло, изолирано и трансплантирано върху захарно цвекло, продължава да се развива по автономен начин, образувайки тумор. Туморът остава червено оцветен поради съдържанието на характерния за червеното цвекло пигмент бетацианин.

Между истинските растителни тумори и галите, предизвикани от паразити, има една съществена разлика. Галите спират да се развиват от момента, когато се прекрати действието на туморогенния причинител. Освен това една част от такава свръхразраснала се тъкан, трансплантирана в стъблото на здраво растение, никога не образува тумори. За развитие на тъканна култура от нормални растителни клетки са необходими регулатори на растежа, каквито са ауксините и цитокинините. Туморни клетки от същия вид обаче се развиват извънредно активно ин витро при пълна липса на регулатори на растежа, и то много по-интензивно, отколкото нормалните клетки. Туморните клетки изглежда са способни да се запазят практически безкрайно дълго. Например някои човешки клетъчни линии много трудно може да претърпят повече от 50 пасажа. След това клетките или умират, или придобиват някои ненормални цитологични отнасяния, като загуба на някои хромозоми или появата на нови допълнителни хромозоми. Напротив, познатата в целия свят туморна клетъчна лилия Хе-Ла, която е изолирана, още в 1950 г. от тумор на матката на болна жена от Балтимор, продължава да се култивира и до днес.