2020年10月7日水曜日

病理の話(461) ブラウン運動という有名だがいまいちよくわからんアレ

ブラウン運動ってご存じですか?


ひげそりの立場を認めるためのボランティア? いやそういうことじゃない。


中学校くらいで習うんだけど。


https://www.youtube.com/watch?v=SGOfu24RzlA


この動画を1分くらい見るとなんとなくわかる。液体に浮かぶ小さな粒子を顕微鏡で観察すると、ブルブルジワジワふるえてるよね。


液体にマイクロメートル単位の小さなものをうかべると、それに四方八方から、いきおいよく「水分子など」が激突してくるので、粒子があちこちにはねとばされるのです。これをブラウン運動という。


ブラウン運動でだいじなのは、牛乳の脂肪滴みたいな比較的おおきな物質がブルブル小刻みに触れることではなくて、それをふるわせている「小さな小さな物質たちの猛烈な飛び交いかた」のほうです。つまり液体の中には、目に見えない高速の飛びはねが必ず存在しているのだ、ということ。



このイメージ、実は生体の挙動を考える上でとても大事。



細胞の中にはさまざまな物質が含まれていて、これらはときに、「結合」することで情報のやりとりをする。急にわかりづらいことを言ったのでまた例え話にしよう。


ルンバとその充電器のことを思い浮かべる。ルンバがあちこち駆け回って(?)、さいごに部屋の片隅にある充電器にガチャンと接続するとピカッと光って(?)充電モードにはいる。


このとき、ルンバを「リガンド」とよび、充電器を「レセプター」とよべば、細胞の中で起こっていることを説明しやすい。


ルンバリガンドにはさまざまなものがある。たとえば……EGFという名前のルンバリガンドがある。


これが、EGFR(RはレセプターのR)という名前の充電器レセプターに、ときどき結合するわけだ。ガッチャン。


これで情報が細胞内にジャーンと伝わる。ルンバが充電されるだけじゃなくて、コンセントを通じて家中に必要な情報が伝わって、細胞が機能を変えたりする。


この「結合」、いったいどうやって起こっているのか? ルンバは自走するけれど、細胞内のさまざまな伝達物質は自走しない。じゃあどうしているのかというと……。


先ほどのブラウン運動の説明を思い出すのだ。もともと液体の中にある物質というのはだまって静止していない。ものすごいスピードで飛び交っているのである。イメージでいうと、ぼくが今いる12畳くらいの仕事場のスペースに、50万個くらいの色とりどりのルンバを行き来させるかんじだ。


足の踏み場もない!?


いやごめん、ルンバに例えたのがわるかった。実は、床だけでなく空間を自在に飛び回るんだ。ルンバドローンである!


えっそんなことになったらぼくの頭にぶつかって破裂するよね。


でも細胞内ってのはつまりそういう環境なのだ。これだけの密度で、多様な物質が、エクストリームモードのスカッシュみたいな状態になって、じゃんじゃん飛び回って衝突しまくっている。その先にときおりレセプターがあってガッチャン! ってする。





で、今日のお話はイメージ喚起できればいいかなと思うし、これで終わりでもいいんだけど、最後に。


人間が用いる「薬物」の薬効成分もまた、細胞の内外で、何かに結合して活躍する場合がある。でも、細胞内にはもともと、とんでもない数の「先行ルンバ」たちがいる。


ここで薬効を効かせるためには、ものすごい調節が必要だってこと、わかるだろう?


微量じゃ効かないよね。弱いものじゃ効かないよね。そもそも細胞内にどうやって輸送する? 大きさも調節しないと。ていうかレセプターが本当に存在するの? そのあやしい薬は……。


細胞に何かを与えるにはとてつもないハードルをクリアしなければいけない。だから、世に出ている信頼できる薬は、「臨床試験」のようなめんどくさいハードルを何度も何度もクリアしたものばかりだ。




それを横から出てきてとつぜん、


「このキノコにふくまれる成分は体にいいんですよ~」


なんて言われても、ブラウン運動からはじまるあれこれを知っているぼくは、「そのキノコの薬効成分がどうやって細胞内にとどいて、どうやってルンバに勝つんだよ」としか思えないのである。このイメージ、持っておいてほしい。医者が出す薬ってボス猿ルンバみたいなエリートばかりなんだ。