Мікробна ендокринологія та біополітики

Стаття про роль нового біологічного напрямку - мікробної ендокринології, присвяченій дослідження еволюційно-консервативних хімічних чинників, що виступають як гормони та/або медіатори у вищих тварин і людини і в той же час як сигнальні молекули - агенти міжклітинної комунікації в мікробному і, зокрема, у прокаріотів світі. Показано, що мікробна ендокринологія має істотне біомедичних і біополітіческое значення і в той же час сприяє зміні домінуючих біологічних парадигм у наступних відносинах: 1) все більшого значення в еволюції життя і його походження відводиться не біополімери, а малим молекул; 2) долаються дисциплінарні бар'єри між біологією і соціальними науками на основі вивчення біосоціальних форм та факторів поведінки (біосоціологія, біополітики, соціобіологія і ін); 3) мікробні об'єкти все частіше розглядаються не як одноклітинні істоти, а як компоненти колоній, що представляють аналоги багатоклітинних організмів.

This paper concentrates on the implications of a novel subfield of biology, microbial endocrinology, which deals with conservative chemical factors functioning as hormones and/or neuromediators in higher animals and humans as well as intercellular communication agents in microorganisms. Microbial endocrinology has a considerable biomedical and biopolitical potential, and it has recently contributed to the following innovations in the biological paradigms: (1) modern biology attaches special attention to the evolutionary role of small molecules, such as inorganic compounds (CO, NO), anions (S2-, Sn2-, OH -, PO43-, etc.), And cations (Al3 +, Mg2 +, Mn2 +, etc.), As well as simple organic substances including carbohydrogens, amines, and amino acids. Presumably, the emergence of life on Earth and the earliest stages of its evolution depended on the dynamic interplay of small-size molecules. Biopolymers became secondarily involved in the fine-grained regulation of life-sustaining and reproductive activities (which had originally depended on small molecules); (2) a large number of human human and non-human behaviors have turned out to depend, in part, on similar or even identical information-carrying substances (involved in the operation of the nervous, paracrine, and endocrine system). These facts have significantly contributed to the development of the conceptual basis of modern biopolitics, a subfield of life sciences dealing with the biological roots of social and political activities of Homo sapiens; (3) the life of unicellular creatures is considered from a biosocial perspective. For example, a microbial colony is envisaged as similar to a coherent multicellular organism or a "superorganism"

Тема цієї роботи - філософсько-методологічне значення сучасного біологічного напрямку (що має біотехнологічне і біомедичної значення) - мікробної ендокринології (Lyte, 1993). Цей напрям досліджує роль внутріорганізменних сигнальних агентів (гормони, медіатори) вищих тварин і людини в клітинної диференціювання, соціальну поведінку і комунікації одноклітинних істот.

Мікробна ендокринологія є логічним продовженням широкого фронту досліджень протягом багатьох десятиліть, спрямованих на розширення кола біологічних об'єктів, "охоплених" ендокринологічний підходом. Спочатку віднесене до вищим тваринам і людині, центральне поняття ендокринології - гормон - виявилось, як відомо, придатним до комах та інших безхребетних твариною, а також до вищих рослин і водоростей.

Початок мікробної ендокринології було покладено виявленням у мікроорганізмів з'єднань, ідентичних або аналогічних гормонів тварин. Наприклад, інсулін був виявлений у багатьох досліджених мікроорганізмах. У Neurospora crassa інсулін бере участь у регуляції метаболізму вуглеводів. Цей грибок містить ген, гомологічних інсулінової гену ссавців (Lenard, 1992). Інші гормони, ідентифіковані у мікроорганізмів, включають кортикотропін (Tetrahymena pyriformis), соматостатин (Bacillus subtilis, найпростіше Plasmodium falciparum), прогестерон (грибок Trychophyton mentagrophytes), а також a-фактор (дріжджі Saccharomyces cerevisiae), гомолог гонадотропін-вивільняє гормону вищих тварин (Lenard, 1992). Подальші приклади наведені в таблиці, що підсумовує дані літератури.

Суттєве значення, крім даних про виявлення тих чи інших "тварин" сигнальних агентів у про-або еукаріотичної мікрофлори, мають також наступні факти: 1) виявлення у мікроорганізмів специфічних рецепторів, з високою спорідненістю зв'язують сигнальні речовини тварини/людини (наприклад, кортикостероїд-зв'язуючого білка у дріжджів Candida albicans, Lenard, 1992); 2) дані про ефекти в мікробних системах гормонів та інших внутріорганізменних сигнальних молекул. Так, прогестерон пригнічує, а інсулін стимулює ріст штамів мікроскопічного грибка Blakeslea trispora (Феофілова та ін, 1997). Додаткові приклади наведені нижче.

Особливий інтерес представляє мікробіологічна роль нейромедіаторів (або нейротрансміттеров) - Передавачів нервового імпульсу від клітини до клітини в нервовій системі (серотонін, норадреналін, дофамін, окис азоту, аспарагінова і