Когда речь идет об исследовании жизненных явлений на клеточном уровне, то часто на первое место выдвигается вопрос о роли в этих явлениях клеточной поверхности, т. е. плазматической мембраны клетки. И это не удивительно, ибо через плазматическую мембрану происходит непрерывный обмен между внутренней и наружной средой клетки.

С помощью мембраны клетка «узнает» и «выбирает» из окружающей среды нужные для нее питательные и лекарственные вещества, медиаторы, гормоны, токсины и др. и выделяет в эту среду продукты обмена. Для того чтобы мембрана быстро, своевременно и избирательно могла реагировать на «запросы» клетки, с одной стороны, и непрерывно меняющиеся условия внешней среды, с другой, в ней в процессе эволюции выработались специальные приспособительные механизмы: ферментативные системы, хеморецептивные образования, системы активного и пассивного ионного транспорта.

В зависимости от функции, выполняемой клеткой, в ее мембране могут преобладать те или иные процессы, обеспечивающие выполнение данной функции. Наряду с этим плазматическая мембрана всех исследованных до настоящего времени функционально различных клеток обладает также общими свойствами. Сюда прежде всего относятся электрическая разность потенциалов на мембране, системы активного и пассивного транспорта ионов, неравномерность распределения ионов по обе стороны мембраны.

Поскольку эти свойства являются общими для всех типов клеток, то естественно предположить и их связь с такими общими регуляторными биологическими процессами, протекающими в клетках, как рост и размножение клеток, дифференцировка, транспорт наиболее нужного «строительного материала», синтез основных внутриклеточных соединений. Так, исследования последних лет показали, что величина электрической разности потенциалов на мембране, т. е. мембранный потенциал покоя (МПП), а также ионная проницаемость мембраны тесно связаны с митотической активностью клетки и что от соотношения содержания ионов внутри клетки зависит протекание ферментативных и синтетических процессов в ней.

В последние годы накапливается все больше данных о значительных структурно-функциональных изменениях протоплазматической мембраны опухолевых клеток по сравнению с нормальными клетками. Так, было показано, что между злокачественными клетками сцепление нарушено, и они не обладают контактным торможением.

Для опухолевых клеток характерна высокая электрофоретическая подвижность, она соответствует степени их злокачественности. Считают, что все эти свойства опухолевых клеток связаны с изменениями в их протоплазматической мембране. Установлено, что ионная проницаемость мембран в месте контакта опухолевых клеток гораздо ниже, чем в гомологичной нормальной ткани. Другими словами, для опухолевой ткани характерно нарушение диффузионных связей между клетками. Все эти данные подтверждают физиологическую изолированность клеток опухоли, препятствующую формированию единой полноценной клеточной системы.

Следует отметить еще одну особенность протоплазматических мембран злокачественных клеток — их повышенную проницаемость. Благодаря этому в малигнизированную клетку могут проникать вещества, изменяющие метаболические и синтетические процессы в клетке; кроме того, она утрачивает способность удерживать ряд ферментов и нуклеиновых кислот.

Однако, хотя и удалось обнаружить ряд качественных н количественных изменений в протоплазматической мембране злокачественных клеток, до сих пор мы еще не можем ответить на вопрос, в чем состоит первичное и специфическое изменение протоплазматической мембраны клеток, ведущее к возникновению опухоли, и каковы характерные особенности мембраны малигнизирующейся клетки.

Для того чтобы решить вопрос о причинно-следственных связях между мембранными процессами и злокачественным ростом, необходимо исследовать их на протяжении всего периода трансформации клетки. В литературе нет данных, указывающих, когда наступают изменения регуляторных механизмов протоплазматической мембраны клеток, сопровождающиеся их малигнизацией. Исследование свойств плазматической мембраны опухолевых, а также малигнизирующихся клеток прольет свет на природу нарушений процессов клеточной регуляции, что, естественно, поможет разработке путей эффективной профилактики и терапии злокачественных новообразований.

Учитывая все это, мы провели исследование МПП, внутриклеточного содержания ионов и активности транспортной АТ-Фазы нормальных и малигнизирующихся мышечных волокон. Поперечнополосатые мышечные волокна являются удобным объектом для таких исследований, потому что различные мембранные процессы в них достаточно хорошо исследованы в нормальных условиях. Для сравнения исследовали также клетки нормальной печени и гепатомы.