Парабиоз — сращивание организмов¶

Парабиоз (от др.-греч. παρά — рядом, при, возле и βίος — жизнь) — временное или постоянное срастание двух или нескольких организмов, при котором устанавливается физиологическое взаимодействие между их тканями, органами или системами. В отличие от симбиоза в узком смысле, при парабиозе происходит прямой обмен веществами, гуморальными и нервными сигналами между сращёнными особями. Явление изучается в физиологии, экспериментальной медицине и биологии развития.

¶История изучения

Термин «парабиоз» ввёл французский физиолог и нобелевский лауреат Шарль Рише в 1898 году для обозначения состояния, при котором два организма, соединённые общим кровотоком, обмениваются веществами и реагируют на раздражители как единое целое. Рише и его ученики показали, что через парабиотическое соединение от одной особи к другой могут передаваться токсины, антитела, гормоны и нервные импульсы.

В СССР значительный вклад в изучение парабиоза внёс физиолог Владимир Николаевич Черниговский, разработавший методику хронических парабиотических экспериментов на животных. Его школа исследовала роль гуморальных факторов в регуляции вегетативных функций, влияние парабиотического соединения на деятельность сердца, дыхания и пищеварения. Работы Черниговского и его сотрудников показали, что через парабиотический мостик между организмами передаются не только химические вещества, но и возбуждение, что позволило изучать механизмы нейрогуморальной регуляции.

¶Метод парабиоза в экспериментальной физиологии

Классический парабиотический эксперимент выполняется следующим образом: у двух животных (обычно крыс или морских свинок) сшиваются кровеносные сосуды — как правило, сонные артерии или бедренные вены — так, чтобы кровь циркулировала через оба организма. Соединение может быть однонаправленным (кровь течёт от одного животного к другому) или взаимным (обмен кровью в обе стороны). Однонаправленный парабиоз позволяет разделить эффекты, обусловленные гуморальными факторами, от эффектов, передаваемых нервным путём: если раздражение нерва у первого животного вызывает реакцию у второго при отсутствии обратного тока крови, значит, сигнал передаётся по нервным волокнам, проходящим через соединение.

С помощью парабиотического метода были получены данные о механизмах болевой чувствительности, о роли симпатической нервной системы в регуляции сосудистого тонуса, о свойствах гуморальных факторов, выделяемых при шоке и воспалении. Метод широко применялся в лабораториях первой половины XX века и оставался в употреблении до внедрения более точных биохимических и молекулярных методов исследования.

¶Парабиоз в природе

В естественных условиях парабиотические отношения встречаются у различных групп животных и растений. Наиболее известные примеры:

• Сиамские близнецы — врождённое сращивание двух плодов у млекопитающих, птиц, рептилий и земноводных. Возникает при неполном разделении однояйцевых близнецов на ранних стадиях эмбрионального развития. Сращение может затрагивать различные органы — от кожи и мягких тканей до печени, сердца и головного мозга.
• Срастание колониальных организмов — у некоторых коралловых полипов, губок и асцидий отдельные особи, выросшие из личинок-близнецов, могут оставаться соединёнными тканями, формируя сложные колонии с общим кровотоком.
• Срастание стволов деревьев — у ряда древесных пород (дуб, бук, сосна) соседние деревья могут срастаться стволами или корнями, образуя генетические химеры. В России описаны случаи срастания берёз, формирующие так называемые «троеберёзники» и «четвероберёзники».
• Паразитарные парабиотические связи — у некоторых паразитических червей (например, ленточных) сегменты стробилы функционально связаны, а у сиамских двойников паразитов, таких как двойниковые черви, наблюдается сращивание особей.

¶Парабиоз и трансплантология

Парабиотические эксперименты заложили основу понимания тканевой совместимости и отторжения трансплантатов. В 1940-х годах Питер Медавар, используя парабиотические модели на мышах, показал, что приобретённая трансплантационная непереносимость обусловлена иммунной реакцией реципиента на антигены донора. Эти работы стали одним из фундаментальных вкладов в иммунологию и принесли Медавару Нобелевскую премию по физиологии или медицине в 1960 году.

Парабиотический метод также использовался при изучении старения: в опытах Константина Солдатова и других исследователей сращивание молодого и старого животных позволяло проверять гипотезы о существовании «факторов старения» и «факторов молодости» в крови. Результаты этих исследований остаются предметом научных дискуссий.

¶Парабиоз в культуре и этике

Понятие парабиоза широко используется в научной фантастике и философии для обсуждения проблем идентичности, границ личности и этики сращивания организмов. В биоэтике обсуждаются вопросы, связанные с лечением сиамских близнецов, разделение которых может привести к гибели одного из них, а также перспективы создания искусственных парабиотических систем для поддержания жизнедеятельности.

¶Примечания

В русскоязычной научной литературе термин «парабиоз» иногда используется в расширенном значении — для обозначения любого временного функционального взаимодействия организмов, включая некоторые формы симбиоза. В строгом физиологическом смысле парабиоз предполагает прямое тканевое или сосудистое соединение с общим кровотоком.

Источники:

• Рише Ш. Трактат об общей физиологии человека и животных (Traité de physiologie générale et appliquée, 1900).
• Черниговский В. Н. Парабиотический метод в физиологии и медицине. — М.: Медгиз, 1952.
• Медавар П. B. The Immunology of Transplantation (1958).
• Большой энциклопедический словарь: Биология / под ред. М. С. Гилярова. — М.: Большая российская энциклопедия, 1989.
• Биологический энциклопедический словарь / под ред. М. С. Гилярова. — М.: Советская энциклопедия, 1986.