А вот физические нагрузки, как оказалось, действуют позитивно на общую сопротивляемость организма злокачественным клеткам. Каким образом это происходит, читайте далее.

Немного про энергетику

Основным путем добычи энергии у клеток эукариот (мы с вами эукариоты, если кто забыл) обычно является окисление глюкозы с помощью кислорода — аэробный распад. Это очень эффективный и прогрессивный способ выжать энергию из органики. Происходит данный процесс в митохондриях (энергетических органеллах клетки), при этом из одной молекулы глюкозы на выходе получается аж 36 молекул АТФ (универсальных энергетических единиц). А более древним и унылым способом выудить из глюкозы АТФ является анаэробный (бескислородный) распад, который происходит с помощью ферментов в цитоплазме клетки. При этом получается всего 2 молекулы АТФ, но зато этот процесс не зависит от наличия кислорода и митохондрий.

В клетках высших животных используются оба варианта добычи энергии, причем бескислородный распад у большинства клеток обычно является запасным: его активность подавляет присутствие кислорода (эффект Пастера) и включается он в состоянии кислородного дефицита. Например, в мышцах во время самого начала интенсивной работы (пока организм не успел перестроить режим сердца и легких) или во время продолжительных высоких физических нагрузок (как дополнительный источник энергии).

Эффект Варбурга

Лауреат нобелевской премии Отто Генрих Варбург почти 100 лет назад обнаружил, что большинство опухолевых клеток (не все!) отличаются от нормальных клеток странным метаболизмом: основным источником энергии у них является бескислородный распад. При этом происходит он в присутствии кислорода, что не согласуется с эффектом Пастера. Этот процесс получил название эффект Варбурга. Для сравнения: нормальные клетки обычно используют кислородный распад для получения до 90% всей АТФ, бескислородный — для получения 10% АТФ. Опухолевые клетки, проявляющие эффект Варбурга, используют бескислородный распад для получения до 50–60% АТФ.

При чем тут физкультура?

Злокачественные клетки обычно отличаются очень активным метаболизмом, который позволяет им быстро делиться — от скорости деления зависит судьба мутантного клона. Но если они при этом проявляют эффект Варбурга (сидят на неэффективном энергообеспечении) — то глюкозы им для такой бурной жизнедеятельности нужен вагон и маленькая тележка. В общем, жрут они дофига, и тут на сцену выходят мышечные клетки, которые тоже покушать не дураки. Как полагают исследователи, активно работающие мышцы вступают в конкурентное противоборство за глюкозу с клетками-отступниками. И не только.

Анализ 20-летних данных наблюдения за группой людей (n = 2734; 1302 женщины) показал, что высокоинтенсивные упражнения значительно снижают скорость роста и риск метастазирования некоторых опухолей. А в трех моделях меланомы у мышей физические нагрузки перед инъекцией рака также значительно защищали зверей от метастазов в отдельных органах (ссылка на исследование: https://aacrjournals.org/cancerres/article/82/22/4164/710131/An-Exercise-Induced-Metabolic-Shield-in-Distant ) Похоже, что активные миоциты «объедают» опухолевые клетки. От самой опухоли это, конечно, не избавляет, но на голодной диете не сильно-то разгонишься расти и метастазировать. Кроме того, как считают исследователи, мышечная активность перепрограммирует метаболизм некоторых органов, делая их среду неблагоприятной для расселения и развития перерожденных клеток.

Дело в том, что распространение метастазов для опухоли — очень проблематичный процесс, в котором приживаются всего 0,01 % процентов клонов. В органах налажена многоступенчатая защита от подобных самозванцев (их там не хлебом-солью встречают), потому, чтобы повысить шансы на успешную экспансию, клетки опухоли готовят для этого «почву». В 1889 г. британский хирург С. Педжет опубликовал свою теорию под названием «seed and soil» (от англ. – семена и почва), согласно которой клетки первичной опухоли не просто рассылают свои клоны во все стороны, а заранее подготавливают органы к приему метастаз. Для этого опухоль выделяет экзосомы – пузырьки с коктейлем из цитокинов (информационных молекул), транскрипционных факторов (приказов, изменяющих активность генома), факторов роста и т.д. Эти экзосомы располагают клетки других органов быть более дружелюбными и гостеприимными по отношению к потомкам опухоли, образуя так называемые преметастатические ниши.

Мышечные клетки в ответ на сокращение тоже выделяют большое количество разнообразных активных молекул. Эти молекулы имеют общее название миокины и действуют как в пределах мышцы, так и на других уровнях: попадая в транспортную систему крови, они обеспечивают взаимодействие между мышцами и другими органами. Так мышечная ткань «общается» с мозгом, жировой, костной тканью, печенью, кишечником, поджелудочной железой, сосудами, кожей и здорово влияет на их работу. Судя по всему, активность скелетных мышц также перепрограммирует клетки других органов и мешает опухолевым отступникам создавать «уютные гнездышки» для своих отпрысков.

Как именно это происходит - точно пока еще не ясно, но это точно еще одна причина полюбить физкультуру.

Текст частично взят из моей книги «Иммунная армия. Как два триллиона микросуществ хранят ваше здоровье и как им помочь» https://www.piter.com/collection/all/product/armiya-immuniteta-kak-dva-trilliona-mikroskopicheskih-suschestv-hranyat-vashe-zdorovie-i-kak-im-pomoch#tab-4

Кстати! Презентация книги состоится в Доме книги (СПБ) 23 октября 2026 года (пятница), в 18:00. Если кто будет мимо пробегать – заглядывайте, познакомимся.

А перед этим, 22 октября я читаю в СПБ научно-популярную лекцию «Разум без мозга. О чем думают ваши клетки?» Подробности можно будет узнать здесь: https://vk.ru/zanudascience

Приходите, буду рада пожать лапу и пообщаться)

Каждый из вас наверняка слышал, что митохондрии — это клеточные органеллы, передающиеся исключительно по материнской линии. Кроме того, вы, вероятно, замечали, что митохондрии визуально похожи на бактерии.

А теперь попробуйте связать между собой два факта 🔎: бактериальное происхождение митохондрий и их материнскую передачу.

Кто‑то, поразмышляв об эволюционной теории, может даже воскликнуть: «Я же говорил(а), что первым человеком была женщина, а не мужчина!». Но давайте разберемся во всем по порядку:

Вот вам несколько фактов о сходстве митохондрий с бактериями:
- У митохондрий есть отдельная митохондриальная ДНК (мтДНК). Согласно эндосимбиотической теории, митохондрии возникли в результате поглощения древней археей бактерии, которая впоследствии стала внутриклеточным симбионтом. В ходе эволюции большая часть бактериальных генов переместилась в ядерный геном, но митохондрии сохранили собственную ДНК. Таким образом, в клетках человека генетический материал хранится не только в ядре, но и в митохондриях.
Если вам интересно, зачем нашим клеткам столько ДНК — ставьте 🩷, расскажу подробнее.

- Митохондрии окружены двумя мембранами — внешней и внутренней. При этом структура внутренней мембраны схожа с мембраной бактерий, у которых вместо внешней мембраны располагается более жёсткая структура — клеточная стенка.

- Митохондрии, как и бактерии, размножаются прямым делением, которое не зависит от деления клетки. Количество митохондрий в клетке коррелирует с её энергетическими потребностями.

- Некоторые классы антибиотиков могут негативно влиять не только на бактерии, но и на митохондрии ваших клеток.

А что насчёт передачи митохондрий от матери 🤱
Действительно, в большинстве случаев митохондрии передаются потомству исключительно по материнской линии, так как сперматозоид использует свои митохондрии для обеспечения энергией собственного движения и после оплодотворения яйцеклетки его митохондрии обычно разрушаются.

Благодаря этому механизму была сформулирована концепция «митохондриальной Евы» — общего женского предка, от которого современные люди унаследовали мтДНК. Бывают случаи, когда наследуются отцовские митохондрии, но они скорее исключение из правила.

Конечно, на сегодняшний день учёные пытаются исследовать точные механизмы, которые могли привести к возникновению митохондрий из бактерий, но пока не удалось полностью воспроизвести этот процесс в лабораторных условиях 🦠

Если узнали что‑то новое и интересное из этого поста — подписывайтесь на мой тг канал “CELLebrities_BioSci”

#biology #cell #биология #огэ #егэ #клетка

🦉 Иллюстрация к посту создана при помощи всемогущего ИИ