Что такое АТФ-молекула и как она может нам помочь!

Из всей информации, которая обрушивается на биологов-первокурсников, в числе первых стоит тот непреложный факт, что все живые клетки используют в качестве «горючего» небольшую молекулу под названием аденозинтрифосфат (АТФ). Этот универсальный источник энергии питает биологические реакции, обеспечивающие функционирование клеток и процветание всего живого организма. АТФ — незаменимый «игрок» на биологическом поле. А вырабатывается эта молекула в сложно устроенных органеллах – митохондриях.
Обнаружилось, однако, что эта самая востребованная человеческим организмом молекула выполняет еще одну, совсем другую, но не менее значимую функцию. Результаты многолетних исследований показывают, что АТФ, вне всякого сомнения, еще и важная сигнальная молекула, обеспечивающая связь между клетками и тканями по всему организму. Оказывается, АТФ — не только универсальный источник энергии, но и универсальный «связной».
Среди прочих вещей, которые узнают первокурсники биологических факультетов, особое место занимает утверждение, что небольшая молекула под названием аденозинтрифосфат (АТФ) служит универсальным поставщиком энергии для всех клеток. Она обеспечивает работу разнообразных клеточных механизмов, позволяющих функционировать каждой отдельной клетке и организму в целом. Но не все молеку лы АТФ участвуют во внутриклеточных процессах. Часть их выходит в межклеточную среду и играет роль «связных» между клетками.
Молекула АТФ участвует в функционировании всех пяти органов чувств. Доказано, что рецепторы АТФ на поверхности нервных клеток в сетчатке глаза реагируют на информацию, поступающую от палочек и колбочек (клеток, воспринимающих световые сигналы). В свою очередь, нервные клетки сетчатки используют АТФ и ацетилхолин в качестве конейромедиаторов для передачи информации в центры головного мозга, отвечающие за ее обработку. Помимо повседневной работы АТФ участвует как сигнальная молекула в очень важном акте в процессе развития эмбриона — формировании зрительной системы. Николас Дейл (Nicholas Dale) из Уорикского университета в Англии вместе со своими коллегами показал, что высвобождение АТФ в строго определенный момент развития эмбриона действительно служит сигналом к началу формирования глаза.
Такую же роль АТФ играет в развитии улитки внутреннего уха — структуры, ответственной за восприятие звука. АТФ участвует в работе слухового аппарата и у взрослого человека. Полость улитки выстилают до 50 тыс. волосковых сенсорных клеток, и примерно половина из них имеют АТФ-рецепторы, которые, как было показано, в ряде случаев опосредуют импульсацию нейронов. Далее, вкусовые сосочки на кончике языка несут Р2Х-рецепторы, опосредующие вкусовые ощущения. Сью Киннамон (Sue C. Kinnamon) и ее коллеги из Университета штата Колорадо в ходе хорошо продуманных и организованных экспериментов продемонстрировали, что АТФ представляет собой жизненно важный нейромедиатор, передающий сигналы от вкусовых сосочков соответствующим нервным клеткам.
В качестве нейромедиатора АТФ непосредственно участвуют в функционировании головного мозга и сенсорных рецепторов, а также в регуляции работы мышц и других органов и тканей. Высвобождаясь из клеток, не относящихся к нервной системе, АТФ часто служит «спусковым крючком» для защитных реакций. Ниже приведены некоторые примеры действия АТФ на различные органы и ткани. В одних случаях эти функции уже установлены, в дру гихизучаются
МОЗГ. АТФ опосредует связь между нейронами, а также между нейронами и клетками. Информация, переносимая этими молекулами и продуктом их расщепления аденозином, влияет на сон, память, обучаемость, двигательную активность. А если сигнал слишком сильный, может развиться эпилепсия или другие психические расстройства. АТФ способствует заживлению ран, но в то же время может запускать процесс апоптоза при нейродегенеративных заболеваниях
СЕНСОРНЫЕ ОРГАНЫ И БОЛЕВЫЕ ОЩУЩЕНИЯ. АТФ регулирует, а в некоторых случаях переносит информацию от сенсорных нервов глаз, ушей, носа и языка в головной мозг. Участвует в передаче в головной мозг болевых стимулов
СЕРДЦЕ. Молекулы АТФ стимулируют сокращения сердечной мышцы. Нарушения в работе этой сигнальной системы вызывают аритмию и изменение артериального давления.
ДРУГИЕ ОРГАНЫ. АТФ, высвобождаемый нервными клетками кишечника, способствует сокращению его стенок и секреции пищеварительных ферментов. АТФ участвует также в регуляции эрекции, сокращений стенок мочевого пузыря.
КОСТНАЯ ТКАНЬ. Активация АТФ-рецепторов стимулирует процессы восстановления костной ткани и подавляет процессы ее разрушения.
КОЖА. Активация АТФ-рецепторов способствует заживлению ран, а также, возможно, участвует в нормализации процессов клеточной пролиферации при таких заболеваниях, как псориаз и склеродермия.
ИММУННАЯ СИСТЕМА. Молекулы АТФ, выходящие из клеток при повреждениях тканей, стимулируют клетки иммунной системы к запуску воспаления — защитной реакции организма. Однако слишком сильное и длительное воспаление может привести к нежелательным последствиям, например ревматоидному артриту. АТФ в качестве переносчика информации помогает клеткам иммунной системы уничтожать клетки, инфицированные патогенными бактериями, предотвращает стимулирующее действие АТФ.
Еще одно поле деятельности для терапии, нацеленной на АТФ, — пищеварительная система. Джеймс Галлиган (James J. Galligan) и другие сотрудники Университета штата Мичиган показали, что АТФ, высвобождаемый из нервных клеток кишечника, связывается с Р2Х- и P2Y-рецепторами стенок и участвует в регуляции их ритмичных сокращений, проталкивающих пищу по кишечному тракту. Одновременно молекулы АТФ, связывающиеся с P2Y-рецепторами на поверхности клеток, которые выстилают полость кишечника, усиливают секрецию пищеварительных ферментов.
Тот факт, что АТФ участвует в поддержании нормальной работы множества органов и тканей, предполагает возможность его применения для лечения целого ряда расстройств: болезней почек, костей, мочевого пузыря, кожи, неврологических и психических патологий. И что еще более важно — АТФ, возможно, является одним из естественных защитников организма от онкологических заболеваний. Еще в 1983 г. Элиезер Рапопорт (Eliezer Rapoport), работавший тогда в Медицинской школе Бостонского университета, сообщил о способности АТФ уничтожать раковые клетки. Новость была воспринята с большим скептицизмом, но с тех пор сразу несколько лабораторий независимо друг от друга показали, что АТФ действительно подавляет рост опухолей, в частности предстательной железы, молочных желез, прямой кишки, яичников, пищевода, а также останавливает развитие меланомы. Сигнальная система с участием АТФ, с одной стороны, вызывает апоптоз раковых клеток, а с другой — способствует дифференциации клеток, и все вместе это замедляет рост опухоли.
Для того чтобы новые сведения о функциях АТФ нашли практическое применение — имеется в виду создание лекарственных препаратов, готовых к употреблению, — придется проделать огромную работу. Уже сейчас многие научно-исследовательские лаборатории и фармацевтические компании активно занимаются поисками препаратов, которые избирательно влияли бы на определенные подтипы рецепторов АТФ или блокировали расщепление АТФ после его высвобождения из клеток.
А мы с Вами этим препаратом уже располагаем!!!