Американский эмбриолог Ф.Р. Лилли еще в 1919 году выразил короткой фразой суть возникновения и новой особи, и нового эволюционного вида: "Элементы, которые соединяются, представляют собой одиночные клетки, и каждая из них находится на краю гибели, однако в результате соединения этих клеток возникает новая особь, являющаяся очередным звеном в бесконечном процессе Жизни". (См. С. Гилберт "Биология развития", т. 3, http://userdocs.ru/biolog)
Понятно, что должна существовать субстанция, которая "держит вместе" клетки любой живой особи "как в горе, так и в радости". И как это не покажется невероятным, но единственной субстанцией, способной играть такую роль, является всем нам известная вода. (См. также примечание 1)
Вода, в отличие от других жидкостей, обладает огромной силой поверхностного натяжения. Благодаря этому свойству, она стремится все "стянуть" в один объем.
Другим жизненно важным свойством воды является ее способность достаточно быстро реагировать как одно целое на любое внешнее или внутреннее воздействие, изменяя свое объемное состояние и контакты с содержащимися в ней веществами и структурами. Это свойство воды обеспечивает огромную пластичность организма и его почти бесконечные адаптационные возможности. Если по каким-то причинам возникают условия, препятствующие реализации этого свойства воды, то в реакциях организма тут же проявляется ригидность. (См. также примечания 2-4)
Из этих двух свойств воды, способных поддерживать единство живого организма, вытекает третье необходимое условие для такого единства: силы взаимодействия между любыми структурами организма должны быть близки по величине и противоположны по направлению силам водородных связей молекул воды с этими структурами. Эти силы называют силами Ван-дер-Ваальса, или слабыми взаимодействиями: "Вся молекулярная биология держится на межмолекулярном распознавании, а оно, в свою очередь, - на слабых взаимодействиях. Это все генетические ферменты, рибосома, тРНК... и т.д. Это иммунитет. Это многочисленные варианты взаимодействия рецептор-лиганд". (См. Антон Миндубаев "Роль слабых взаимодействий в биополимерах", https://biomolecula.ru)
Если после соединения гормона с его рецептором вода не способна вновь их разделить, то осуществляется интернализация этого гормон-рецепторного комплекса, то есть происходит его поглощение клеткой. Напротив, если силы слабых взаимодействий между гормоном и молекулами воды превосходят силы слабых взаимодействий этого гормона с его рецептором, то результатом может стать серьезное опухолевое заболевание организма: "Интенсивное образование гидроксилированных производных эстрогенов, в частности, катехолэстрогенов, является фактором, предрасполагающим к развитию ряда злокачественных новообразований, в частности, рака тела матки, рака молочной железы". (См. В.М. Попков и др. "Активация липопероксидации как ведущий патогенетический фактор развития типовых патологических процессов и заболеваний различной этиологии", https://monographies.ru, далее: Активация липопероксидации)
Если же в организме появится структура, сила отталкивания которой от других его частей будет превышать силы поверхностного натяжения воды, существующие в этом организме, то организм эту структуру рано или поздно отторгнет.
С потерей подвижности молекул воды в организме также связано старение: "При дегидратации, которая в определенной степени наблюдается с возрастом, объем воды в организме с 80 % снижается до 50 %". (См. Р.П. Самусев и др. "Возрастная морфология (часть I)", https://iknigi.net)
От свойств воды в организме, в конечном счете, зависит способность больного быстро и эффективно отвечать на действие микродоз гомеопатических препаратов. (См. также дополнение 1)
Лучше всего продемонстрировать роль воды в организме можно на примере синтеза и распада АТФ, который называют энергетической валютой клетки. Причем гидролиз АТФ (отщепление неорганического фосфата под действием молекул воды) в водных растворах происходит даже при нуле градусов в течение нескольких часов. (См. "Аденозинфосфорные кислоты", https://www.chemport.ru)
Легкость, с которой осуществляется синтез и гидролиз АТФ, обеспечивает как энергетические свойства АТФ, так и ту роль, которую играет АТФ в большинстве процессов жизнедеятельности клетки. (Синтез АТФ связан с высвобождением одной молекулы воды, а его распад - с поглощением одной молекулы воды.)
По существующим представлениям АТФ образуется частично в цитоплазме в процессе анаэробного (бескислородного) гликолиза и, в основном, в митохондриях в процессе аэробного (кислородного) гликолиза (в цикле Кребса).
Эти представления как минимум неполны.
Хорошо известно, что клеточная смерть (апоптоз) происходит при "выключенных" митохондриях - основных поставщиках АТФ. Однако до самой последней стадии гибели клетки нехватки АТФ в ней не наблюдается: "Для блеббинга [пузырение, выпячивание клеточной мембраны в местах отслойки от нее белков цитоскелета] необходимо большое количество ATP (для поддержания сократимости миозина), так что генерация энергии в клетках не затрагивается". (См. "Апоптоз: фаза экзекуции: фаза блеббинга: ATP", http://medbiol.ru)
А дело здесь в том, что в клетке существует очень много путей образования АТФ.
Было показано, что ионные каналы, выкачивающие из клетки кальций, натрий и протоны путем гидролиза АТФ, при переносе этих ионов через те же ионные каналы в обратном направлении, наоборот, АТФ синтезируют. (См. Ю.А. Владимиров "Кальциевые насосы живой клетки", http://www.pereplet.ru)
Все становится ясным, как только мы признаем, что в образовании АТФ главная роль принадлежит воде. И кальций, и натрий, и протоны, входя в цитоплазму, связывают молекулы воды, делая ее менее подвижной. Противодействуя этому процессу, клетка и начинает синтезировать АТФ и выделять дополнительные молекулы воды. (См. также примечание 5)
Поэтому выброс вошедших в клетку ионов и возврат клетки в свое стационарное состояние в значительной степени происходит с использованием АТФ, синтезируемых при входе в цитоплазму самих же этих ионов.
Синтез АТФ при входе ионов кальция в цитоплазму объясняет, почему вошедший в цитоплазму кальций сам начинает активировать открытие других кальциевых каналов: это происходит под действием молекул АТФ, которые образуются при входе в цитоплазму ионов кальция. (См. примечание 6)
А вот образование АТФ для использования его в разных клеточных процессах позволяют только протоны, и происходит это, видимо, во многих областях клеточных мембранных структур, в том числе, и во внешней плазматической мембране.
Так, в клетке существует механизм выделения через плазматическую мембрану нейтральных веществ (например, молочной кислоты), которые вне клетки высвобождают протоны. Те, в свою очередь, входят обратно в клетку. В результате образуется АТФ, а протоны нейтрализуются до воды. Этот механизм позволяет клетке всегда обеспечивать свои многочисленные потребности в АТФ. (В образования АТФ митохондрией заложен тот же принцип: вынос протонов из матрикса специальным переносчиком с последующим их входом обратно.)
Таким способом обеспечивают свои потребности в АТФ все фагоцитирующие клетки в момент "кислородного взрыва", когда потребление кислорода клеткой возрастает многократно, а также тромбоциты и, возможно, эритроциты. О таком способе пополнения клеткой своих потребностей в АТФ нужно думать во всех случаях, при которых клетка производит перекись водорода и другие активные формы кислорода с одновременным закислением внеклеточной среды. (См. также примечания 7-9)
Наиболее активно описанный механизм образования АТФ используется раковыми клетками. Можно сказать, что раковая клетка работает как одна "большая митохондрия", обеспечивая себя АТФ за счет градиента протонов, выбрасываемых из клетки с молочной кислотой.
От подвижности молекул внутриклеточной воды зависит не только синтез АТФ и поддержание ионного гомеостаза, но и большинство ферментативных реакций, которые обеспечивают клеточный метаболизм. Часто молекула воды является одним из продуктов этих реакций. При этом активность ферментов, как правило, зависит от их свободного или связанного с мембранами состояния. Так что от воды зависит и "выпадение в осадок" фермента на мембрану, и обратное его "растворение" в цитоплазме.
Вот еще два примера, подтверждающие уникальную роль внутриклеточной воды.
Во всех клетках организма при повреждении их генетического аппарата начинает проявлять свою активность белок p53, который способен вызвать апоптоз клетки, если восстановление нормального функционирования этой клетки становится невозможным.
Но, кроме повреждения генетического аппарата, активация белка p53 происходит еще при самых разнообразных нарушениях внутриклеточных функций. Вот их список: "...истощение запасов нуклеотидов, нарушения цитоскелета (нарушения полимеризации актиновых волокон, деполимеризация микротрубочек), нарушения биогенеза рибосом, состояние гипоксии и ишемии, состояние гипероксии, отсутствие или избыток некоторых ростовых факторов или цитокинов, нарушения клеточной адгезии и фокальных контактов, дефектные интегрины, ...появление полиплоидных клеток, образование микроядер, разрушение хромосомного веретена, гипер- и гипотермия, действие окиси азота". (См. П.М. Чумаков "Белок p53 и его универсальные функции в многоклеточном организме", https://www.fbras.ru)
Казалось бы, как один белок может контролировать столько функций? А разгадка проста. Белок p53 содержит небольшой участок, богатый пролином, который способен связывать молекулы воды, ограничивая их реакционноспособность. И именно в контроле доступности молекул воды при нарушении самых разных клеточных процессов и состоит защитная роль белка p53. (См. также примечания 10-12)
Другим вездесущим клеточным белком является кальций-связывающий белок - кальмодулин. Этот белок активирует многочисленные ферменты - киназы и фосфатазы.
Активность кальмодулина зависит от количества связанных им ионов кальция. (Кальмодулин способен связать от одного до четырех ионов кальция.)
Но ионизированный кальций сильно гидратирован и удерживает вокруг себя 6-8 молекул воды. (См. Н.Б. Гусев "Внутриклеточные Ca-связывающие белки", часть I, http://www.pereplet.ru) Значит, связывание иона кальция с кальмодулином высвобождает 6-8 молекул воды, что, естественно, ускоряет ферментативные реакции. (См. примечания 13-14)
Как уже говорилось, необходимым условием сохранения целостности и единства организма является практическое равенство сил взаимодействия между клетками этого организма, силам их взаимодействия с молекулами воды. Организм сможет оставаться здоровым в процессе своего роста и развития со всеми своими критическими периодами, стрессами и болезнями только пока все клетки и части этого организма будут способны реализовать это условие.
Равенство сил притяжения и отталкивания между клетками силам водородных связей обеспечивается электрическим зарядом, существующим на их поверхности, и клеточным мембранным потенциалом.
Ярче всего подстройка клеток под слабые взаимодействия воды проявляется в процессе положительной и отрицательной селекции лимфоцитов в тимусе. Лимфоциты, созревающие в вилочковой железе, выйдут из тимуса только в том случае, если их мембранный потенциал и поверхностный заряд будут обеспечивать им контакт с другими клетками (положительная селекция), но этот контакт в норме должен быть недолгим (отрицательная селекция). Все лимфоциты, не удовлетворяющие этим двум условиям, уничтожаются. (Положительная селекция - гибель лимфоцитов с низким аффинитетом, отрицательная селекция - гибель лимфоцитов с высоким аффинитетом.)
Таким образом, единый пул клеточной и внеклеточной воды контролирует все процессы как в клетке, так и во всем организме. Это относится также к поддержанию кислотно-щелочного равновесия жидких сред организма и состоянию его буферных систем.
Клетка, конечно, полностью зависимая структура. Внутриклеточные процессы связаны с функционированием всего организма и зависят от способности самой клетки взаимодействовать с этим организмом и отвечать на все его требования. В свою очередь, это определяется ее рецепторным аппаратом и работой ее ионных насосов, которые и обеспечивают необходимую величину мембранного потенциала и заряда плазматической клеточной мембраны. (См. также примечание 15)
Другим очень важным фактором, который отличает здоровую клетку от больной, является ее способность поддерживать нормальные зарядовые соотношения между ядром и цитоплазмой: pH цитоплазмы может быть немного кислой, нейтральной или щелочной (в мышечных клетках измеряемое pH может быть равно 6.9), но pH ядра должно быть всегда щелочным и превышать pH цитоплазмы. То есть заряд ядра всегда отрицателен: "Кислотность ядерного сока, определенная путем микроинъекции индикаторов в ядро, оказалась несколько выше, чем у цитоплазмы". (См. "Кариоплазма. Химический состав", https://studfile.net)
"Вязкость кариоплазмы примерно такая же, как и гиалоплазмы, а кислотность выше". (См. "Ядро", http://medbiol.ru)
И именно более высокий pH ядра по отношению к цитоплазме определяет все ядерно-цитоплазматические процессы.
Так, если заряд цитоплазмы становится "слишком положительным", то в ядре транскрибируются РНК, имеющие большой отрицательный заряд, а затем эти РНК транспортируются в цитоплазму. А если "слишком отрицательным" становится заряд цитоплазмы, то транскрибирующиеся РНК остаются в ядре. Если же более отрицательным чем нужно становится заряд ядра, то в ядро начинают переходить молекулы белка, несущие положительный заряд, например, гистоны, которые тормозят процессы транскрипции РНК.
В определенных пределах ядро и цитоплазма способны подстраиваться друг к другу. Но если этого сделать не удается, то в ядре начинают образовываться гранулярные включения, которые несут, как правило, отрицательный заряд, или включения возникают в цитоплазме. Причем включения в цитоплазме могут нести как отрицательный, так и положительный заряд, в зависимости от жизненных потребностей клетки. Если же нормализовать отношения ядра и цитоплазмы не удается, то клетка запускает процесс деления, если не удается и это, то клетка гибнет.
При этом общая тенденция такова, что цитоплазма стремится, по возможности, повысить свою щелочность (увеличить отрицательный заряд) и стать менее зависимой от ядерных процессов.
Так происходит с эритроцитом, в котором накопление отрицательно заряженного гемоглобина ведет сначала к блокаде ядерных функций, а затем к выбросу из клетки уже ненужного и мешающего ей ядра.
Так происходит в сегментно-ядерных лейкоцитах, в которых ядро практически не функционирует, выполняя только роль структуры, несущей отрицательный заряд.
А образование тромбоцитов, видимо, связано с тем, что мегакариоциты отщепляют от себя "частички цитоплазмы", уменьшая ее отрицательный заряд и поддерживая таким образом свои ядерно-цитоплазматические зарядовые соотношения.
Но за любые "выгоды" надо "платить": нарушение ядерно-цитоплазматических отношений в пользу роли цитоплазмы, блокада функций ядра или его полное отсутствие рано или поздно ведут к гибели клетки.
Таким образом, жизнь клетки среди себе подобных зависит от ее способности поддерживать свои электрофизиологические свойства.
На способности клетки понижать или повышать свой мембранный потенциал и изменять поверхностный заряд своей внешней мембраны основаны две физиологические реакции организма. Это воспаление - проявление клеточной агрессии, и регенерация - восстановление возникших повреждений путем деления клеток.
Естественно, реализация этих двух клеточных реакций зависят от иммунной, нервной и эндокринной систем. Но если при лечении больного не учитывать процессы, происходящие в самой клетке, то лечение будет неудачным, или придется смириться с постоянным приемом лекарств.
Учет клеточных процессов необходим еще по двум причинам. Во-первых, любым процессам в организме сопутствуют в той или иной степени и воспаление, и регенерация; а во-вторых, и недостаток, и избыток воспалительной или пролиферативной клеточной реакции могут проявляться сходным образом. (См. также примечание 16 и дополнения 2-4)
Основную роль и в процессах воспаления, и в процессах регенерации играют клетки иммунной системы, способные передвигаться по кровеносным и лимфатическим сосудам. В норме их контакт с другими клетками кратковременен, но их активация делает эти клетки способными к более длительному взаимодействию как между собой, так и с клетками самых различных органов.
При воспалении активация иммунных клеток, как правило, состоит в уменьшении их отрицательного поверхностного заряда, что повышает чувствительность этих клеток и делает их более агрессивными. (Понижается обычно и мембранный потенциал таких активированных клеток.)
Чаще всего иммунные клетки активируются под действием свободных молекул или молекул, встроенных в плазматические мембраны других клеток. Такие молекулы принято называть антигенами. При этом антигены могут быть как чужеродные, так и синтезируемые самим организмом.
Обязательное условие активации - это соединение антигена не менее чем с двумя рецепторами клеточной мембраны. Неспособность клетки ответить сразу на несколько разных сигналов и вызывает либо ее гибель, либо ее деление и специализацию.
"При IgE-зависимой активации антиген должен соединиться по крайней мере с двумя молекулами IgE на поверхности тучной клетки, поэтому антигены, несущие один участок связывания с антителом, не активируют тучные клетки". (См. "Аллергические реакции немедленного типа: тучные клетки", http://humbio.ru)
Целью любого клеточного ответа всегда является желание клетки выжить во что бы то ни стало. Поэтому все реакции иммунных клеток направлены прежде всего на самих себя и свою защиту.
Так, плазматическая клетка, образовавшаяся из B-лимфоцита, синтезирует и выбрасывает в кровь свои собственные рецепторы (антитела), чтобы воспрепятствовать антигену вновь соединиться с рецепторами на ее мембране. А Т-лимфоцит продуцирует только те цитокины, которые должны позволить ему восстановить его функциональный статус.
Но если защитные реакции иммунных клеток превысят некоторый порог: будет синтезировано слишком много антител или цитокинов, или чувствительность других иммунных клеток будет выше нормы, - то на увеличение уровня медиаторов иммунной системы начнут отвечать другие клетки организма, продуцируя свои цитокины и антитела. В результате иммунные реакции в организме могут выйти из-под его контроля, проявляясь самыми разными формами болезней. (См. также примечание 17)
При регенерации, напротив, контакты между клетками слабеют, поверхностный заряд клеточной мембраны, в том числе и у клеток иммунной защиты, становится более отрицательным, видимо, возрастает и мембранный потенциал. В зоне регенерации образуются многоядерные клетки, клеточные пласты начинают наползать друг на друга, иммунная (воспалительная) реакция клеток подавляется. "Активация иммунных функций Т-лимфоцитов приводит к уменьшению их способности стимулировать клеточный тип регенерации, следовательно, между морфогенетической и иммунной функциями имеют место реципрокные взаимоотношения". (См. Б.Г. Юшков "Клетки иммунной системы и регуляция регенерации", https://cyberleninka.ru)
При регенерации иммунные клетки также выделяют цитокины и антитела, но их уровень жестко контролируется. Если этого не происходит, то возникает патологическая пролиферация: от образования келоидных разрастаний до опухолей. Причем процесс регенерации всегда стремится к локализации в значительно большей степени, чем процесс воспаления. Это и понятно: повышенный отрицательный мембранный потенциал клетки при регенерации определяет ее пониженную реактивность. (См. также примечания 18-19)
От баланса иммунных реакций регенерации (пролиферации клеток) и воспаления (активации клеток) зависит в конечном итоге ответ организма на его контакт с любыми бактериями или вирусами, развитие того или другого инфекционного заболевания: "Т-клетки резистентных к туберкулезу мышей отвечают пролиферацией на повторяющиеся стимуляции микобактериальными антигенами, тогда как Т-клетки чувствительных к туберкулезу мышей погибают уже после второй стимуляции". (См. А.В. Пичугин, А.С. Апт "Апоптоз клеток иммунной системы при туберкулезной инфекции", http://tb-hiv.ru)
Поэтому для успешного лечения человека с любой инфекцией полезно учитывать уровень иммунных медиаторов, циркулирующих в его крови, и электрофизиологическое состояние клеток его организма.
В отношении бактериальных инфекций, прежде всего, нужно сказать, что, пока бактерии находятся на поверхности кожи, внешних или внутренних слизистых оболочках, как бы в свободном состоянии, они сами по себе не представляют особой угрозы. Но именно на такие свободные бактерии в первую очередь действует массированная атака антибиотиков, вызывая их гибель и появление в крови токсинов, вырабатываемых самими бактериями, и токсинов, состоящих из клеточных элементов погибших бактерий.
Бессимптомное бактерионосительство распространено значительно шире, чем это признается: "Y. pestis [возбудитель чумы] выделили из зева у 15 из 114 здоровых людей; при отсутствии химиопрофилактики бактерионосительство продолжалось до 31-35 дней". (См. И.В. Домарадский "Чума", https://litlife.club)
Инфекционную опасность представляют бактерии, которые захватываются, но не уничтожаются фагоцитами. Это тот случай, когда фагоцит и бактерии "находят общий язык", входя в симбиотические отношения, то есть бактерии для фагоцита становятся "своими". При этом многие инфекционные бактерии, например, бактерии туберкулеза, чумы или сибирской язвы, сами активной подвижностью не обладают.
Симбиоз фагоцита и бактерии устанавливается далеко не сразу. Захватив бактерию, фагоцит обычно стремится ее уничтожить, а бактерия, конечно, борется за свою жизнь: "ЛЖК [летучие жирные кислоты], вырабатываемые анаэробными бактериями, подавляют способность фагоцитов к эффективной борьбе с бактериями и вызывают "паралич" нейтрофилов". (См. Н.В. Белобородова, С.М. Белобородов "Метаболиты анаэробных бактерий (летучие жирные кислоты) и реактивность макроорганизма", http://nature.web.ru)
Но уж если симбиоз все-таки возникнет, то со временем такие бактерии могут стать причиной инфекционного процесса.
Вот факты, которые подтверждают роль фагоцитов в возникновении и развитии бактериальных инфекций.
"Например, токсины B. anthracis [бактерия сибирской язвы] действуют на организм человека опосредованно, через эволюционных потомков простейших - макрофаги. Когда у мышей удаляли макрофаги, они приобретали устойчивость к сибиреязвенному токсину..." (См. М. В. Супотницкий "Бактериальные токсины. Их природа, механизмы действия, возможности конструирования гибридных и модифицированных токсинов", сайт автора, http://supotnitskiy.ru)
Благодаря фагоцитам и "...независимо от способа заражения, уже через несколько часов микобактерии туберкулеза можно обнаружить в таких отдаленных от входных ворот органах, как, например, печень, костный мозг, селезенка и др." (См. В.И. Пузик, 3.А. Лебедева "Патогенез туберкулеза, как заболевание целостного организма", https://ftiza.su)
При этом "...клеточная мембрана нейтрофильных гранулоцитов [разновидность фагоцитов] предохраняет бактерии от воздействия лекарственных веществ и антител организма, не диффундирующих внутрь гранулоцитов". (См. "Практическая гематология детского возраста /Дисфункции гранулоцитов/", https://lmed.in)
Вне всяких сомнений, симбиоз бактерий с любой клеткой, а не только с фагоцитом, происходит тогда, когда у клетки возникают проблемы с поддержанием нормального уровня своего метаболизма, что заставляет клетку искать другие способы обеспечения своей целостности.
Так, "...мембранный потенциал бактерий в 1.5-2 раза выше, чем у мембран эукариотических клеток". (См. Л.К.Шатаева и др. "Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы)", http://bio-cat.ru) Значит, бактерии, попадая внутрь клетки, помогают ей поддерживать ее электрофизиологические свойства и уменьшают требования к ее ядерно-цитоплазматическому обмену. (См. также примечания 20-21)
Бактерии способны предотвращать гибель клетки: "Микоплазменная инфекция ингибирует p53-зависимую остановку клеточного цикла и p53-зависимый апоптоз". (См. Д.Ю. Логунов "Модуляция активности транскрипционных регуляторов p53 и NF-kB в условиях микоплазменной инфекции...", Автореферат, https://www.dissercat.com)
"...в инфицированных микоплазмой клетках существенно понижается содержание пролина". (См. там же) То есть бактерии увеличивают подвижность клеточной воды в цитоплазме, что ослабляет механизмы клеточного контроля и ускоряет ферментативные реакции.
Бактерии, наверняка, могут брать на себя и какие-то клеточные функции, в том числе, образуя АТФ или нужные клетке белки, что опять же способствует выживанию самой клетки.
Поэтому связывать инфекционность со свойствами самих бактерий ошибочно.
Вот мнение на этот счет исследователя чумной инфекции, крупного советского ученого, биохимика и микробиолога И.В. Домарадского: "Многочисленные попытки найти связь между теми или иными свойствами бактерий и их вирулентностью чаще всего заканчиваются неудачей. ...вирулентность микроба следует рассматривать как функцию его способности адаптироваться к организму хозяина". (См. И.В. Домарадский "К 100-летию противочумной службы России", http://www.pseudology.org)
Проявления инфекционной болезни связаны с тем, что, с одной стороны, клетки, зараженные бактериями, перестают выполнять свои функции в организме, а с другой стороны, начинают извращаться иммунные реакции организма в виде повышения уровня продукции антител и цитокинов. И если уровень этих иммунных медиаторов превысит некоторый порог, то реакция организма проявится как болезнь: "..."специфические" патогенные эффекты возбудителей холеры обусловливаются лишь на начальных этапах развития инфекционного процесса. Дальнейшее развитие воспалительно-деструктивного процесса в тонком кишечнике обеспечивается комплексом биологически активных веществ и цитокинов, при посредстве которых формируются системные метаболические сдвиги, расстройства микроциркуляции в различных органах и тканях, развитие синдрома полиорганной недостаточности". (См. Активация липопероксидации)
Вопрос о бактериальных инфекциях нельзя отделить от вопроса действия на организм бактериальных токсинов.
Большое количество бактериальных ядов относится к так называемым бинарным токсинам. Эти токсины представляют собой две и более слабо связанные между собой белковые цепи. Часть токсина имеет лектиноподобную структуру, ответственную за связывание токсина с рецепторами клетки, а другая его часть способна блокировать ферментативные внутриклеточные процессы. Сходную структуру из двух частей имеет рицин - яд из семян клещевины. Из двух частей состоит яд гремучей змеи: "В ядах гремучих змей токсичная фосфолипаза связана с нетоксичной b-субъединицей, способствующей связыванию токсинов со специфическими мишенями". (См. В.П. Зинченко, Л.П. Долгачева "Внутриклеточная сигнализация", https://www.booksite.ru)
В токсикологии ведущую роль эффектам бинарных токсинов отводят той части токсина, которая действует внутри клетки.
На самом же деле, действие токсина, в основном, определяется его рецепторной, лектиноподобной частью. Кроме того, именно рецепторная часть токсина определяет тип ткани, на которую будет действовать этот токсин.
Лектиноподобная часть токсина, соединяясь с несколькими рецепторами клеточной мембраны, блокирует метаболические процессы в клетке, что не позволяет ей адекватно ответить на действие части токсина, которая проникает в цитоплазму. Механизм сходен с иммунной реакцией: "Для иммунного ответа необходима сшивка распознающих структур и эпитопов, поэтому одиночные эпитопы неиммуногенны". (См. "Антигены и их распознавание в иммунной системе", https://cyberpedia.su)
У клетки остается только один путь выживания: приступить к своему делению, если это невозможно, то клетка погибает. (См. также примечание 22)
Видимо, поэтому при дифтерии наблюдается поражение клеток, неспособных к делению (клетки нервной системы, почек, сердца), а вот клетки, обладающие высоким пролиферативным потенциалом, внешне часто выглядят интактными. (См. "Повреждение клетки и межклеточных структур", "Патология" в 2-х томах, под ред. М.А. Пальцева, В.С. Паукова, http://vmede.org)
Определяющая роль рецепторной части бактериальных токсинов подтверждается во многом сходным ответом организма на токсины, действующие прежде всего на клеточную мембрану. Это и липополисахарид (ЛПС) - часть бактериальной клеточной стенки; и растительные лектины - такие как Кон А, ФГА, рицин: "Общность симптомов отравления рицином и бактериальной интоксикации обусловлена способностью лектинов, в том числе и рицина, связываться с рецептором липополисахаридов (бактериальных эндотоксинов), экспрессируемых макрофагами, посредством которых инициируется каскад воспалительных реакций при участии эффекторов иммунной системы". (См. А.М. Верескунов "Фармакологическая и токсикологическая характеристика действия рицина", http://medleg-spb.narod.ru)
Косвенным подтверждением высказанного утверждения является расползание области мышечной блокады, вызванной введением ботокса, при посещении после такой процедуры бани или сауны. Это возможно только в том случае, если основное действие токсина ботулизма связано с внешней поверхностью клеточной мембраны.
Так что можно сказать, что подавляющая часть бинарных бактериальных токсинов относится к иммунологическим ядам. То есть за их действием всегда прячется иммунная система с ее антителами и цитокинами. (См. также примечания 23-24)
Что касается вирусных инфекционных заболеваний, то, прежде всего, нужно отметить отсутствие связи между проявлениями этих заболеваний и свойствами вызывающих их вирусов.
Так как воспроизводство вируса возможно только в живых клетках, то по этому признаку вирус относят к неживой материи. Значит, размножение вируса будет возможно только в том случае, если клетка сама создаст для этого благоприятные условия. При этом первыми, кто поглощает вирус и создает условия для его размножения и распространения по организму, являются чаще всего все те же иммунные клетки крови и, в первую очередь, макрофаги.
Без сомнения, размножение вируса или встраивание его в клеточный геном должны помогать клетке в ее существовании, даже непродолжительном.
Вирусные РНК или ДНК несут отрицательный заряд и этим позволяют клетке улучшить свои ядерно-цитоплазматические отношения. Вирусы также помогают клетке поддерживать ее мембранный потенциал: "В инфицированной ВПГ [вирусом простого герпеса] клетке резко снижается количество цАМФ". (См. "Иммунопатогенез герпеса", https://medi.ru)
Косвенным подтверждением определяющей роли самой клетки при вирусной инфекции является ее способность восстанавливать инфекционность инактивированного вируса: "Некоторые вирусы после инактивации ультрафиолетовыми лучами могут восстанавливать инфекционность при последующем облучении зараженных тканей видимым светом. При освещении инактивированного вируса вне клеток хозяина реактивация не происходит". (См. "Воздействие радиации на вирусы", https://virus-infekciya.ru)
Заметим, что облучение клеток видимым светом гиперполяризует ее клеточную мембрану.
Вот еще два интересных факта.
"Гипертермия способствует репликации ВИЧ (в отличие от других вирусов)". (См. "Факторы, способствующие активации ВИЧ...", https://dommedika.com) И "...малые дозы УФ облучения могут активировать вирус [ВИЧ]..." (См. Н.В. Лазовская и др. "Влияние физических и химических методов на степень инактивации вируса иммунодефицита человека", https://www.mednovosti.by)
Казалось бы, эти факты противоречат друг другу: облучение ультрафиолетом понижает мембранный потенциал клетки, а гипертермия, напротив, его повышает. Но то, что оба воздействия активируют продукцию вируса иммунодефицита, доказывает, что ВИЧ помогает клетке адекватно отвечать на внешние воздействия. (См. также примечание 25)
Причины же развития вирусных инфекций все те же. Извращение работы клеток и увеличение уровня иммунных медиаторов в организме. Поэтому разные вирусы часто вызывают заболевания с одинаковыми симптомами, которые, в свою очередь, похожи на симптомы бактериальных инфекций.
Хотя, конечно, вирусные инфекции намного опасней инфекций бактериальных: причина состоит в том, что симбиоз клетки с бактерией есть "мир по необходимости", а вот вирус для клетки становится, как говорится, "плотью от ее плоти".
Но, в любом случае, действия, направленные на консолидацию всего организма и нормализацию его иммунной, эндокринной и нервной регуляции, а на клеточном уровне - на восстановление мембранного потенциала и улучшение ядерно-цитоплазматических отношений, заставят клетки отказаться от размножения в них вируса, а бактериальному симбионту они "перекроют кислород", что вызовет его гибель. (См. также примечания 26-28 и дополнения 5-6)
Что касается вакцинации населения от бактериальных и вирусных инфекций, то такой метод борьбы с инфекционными болезнями куда больше выполняет социальный заказ, чем имеет биологическое значение.
Использование иммунной сыворотки, содержащей специфические антитела, может помочь сразу, в момент заражения, или когда контакт с инфекционным агентом неминуем, но вакцинация впрок от бактериальных, а тем более от вирусных инфекций в принципе не способна создать ожидаемый защитный эффект конкретному человеку.
Бактерии куда более живучи, чем это хочется микробиологам: "В опытах доказано, что единичные трепонемы [возбудители сифилиса] сохраняли подвижность после суточного пребывания тканевых трепонем в растворе пенициллина концентрации 50000 ЕД/мл, но их вирулентность терялась. Как известно, организм человека играет решающую роль в борьбе с инфекцией. Пенициллин в организме больного действует на трепонему опосредованно. Терапевтическая доза пенициллина составляет всего лишь 0,03-0,06 ЕД/мл крови". (См. "Возбудитель сифилиса - бледная трепонема", http://medicalinfos.ru)
"...около 750 молекул антибиотика необратимо связываются одной клеткой микроорганизма [бактерия стафилококка] без видимого влияния на ее рост". (См. Н.С. Егоров "Основы учения об антибиотиках", http://ximicat.com)
Если на бактерию непосредственно не действует такое количество антибиотика, то где гарантия, что заранее проведенная иммунизация будет для бактерии губительной? (См. также дополнение 7)
Противовирусные же вакцины, напротив, ускоряют распространение вирусной инфекции в человеческой популяции, способствуя более быстрому ее развитию после заражения вирусом.
Соединение антител с вирусом нейтрализует его поверхностный отрицательный заряд, что облегчает проникновение вируса внутрь клетки. А там сама клетка уже решает: разрушить вирус, позволить вирусу размножаться или встроить его в свой геном про запас.
Вот, что пишет военный микробиолог М.В. Супотницкий:
"...риск развития гриппа у лиц, ранее вакцинированных тривалентной инактивированной гриппозной вакциной, созданной на основе штаммов вируса H1N1 ...был даже большим, чем у лиц, ранее не вакцинированных". (См. М.В. Супотницкий "Неисследованные тупики вакцинации", сайт автора)
"Ретровирус, возбудитель иммунодефицита кошек... после инфицирования кошек, вакцинированных оболочечным рекомбинантным белком этого вируса, обнаруживался в их крови даже раньше, чем у невакцинированных животных". (См. М.В. Супотницкий "Неугодная иммунология", https://cyberleninka.ru)
А вот факты более чем полувековой давности: "...начиная с 1962 г. кампания массовой вакцинации в Индии не привела к сколько-нибудь заметному снижению заболеваемости оспой к 1967 г. Наоборот, через пять лет после начала национальной кампании по ликвидации оспы в 1962 г. число регистрируемых случаев заболевания в Индии было больше, чем за любой год после 1958 г. В Индонезии на острове Ява, где охват вакцинацией населения превышал 90 %, продолжалась трансмиссия оспы". (См. М.В. Супотницкий "Почему мы не победим ВИЧ/СПИД-пандемию", http://www.mif-ua.com)
Вакцинация на какое-то время обязательно ослабляет организм даже здорового человека, делая его более восприимчивым к любым внешним воздействиям. Именно поэтому вакцинация на популяционном уровне оказывает положительный эффект на скорость образования общей невосприимчивости людей к бактериальным или вирусным инфекциям. Ведь чтобы победить опасность - нужно идти ей навстречу. А раз вакцинация ускоряет возникновение, развитие и распространение инфекции, то значит, человеческий социум быстрее выработает защитные механизмы против инфекционного агента, то есть пройдет пик заболеваемости с меньшими потерями. (См. также примечания 29-30 и дополнение 8)
Но самым лучшим доказательством того, что профилактические прививки против вирусных инфекций представляют собой тупиковый путь и в биологии, и в медицине, является та роль, которую в клетке и в организме играют такие элементы генома, как транспозоны. Эти элементы по своей структуре схожи с вирусами. Их часто называют эндогенными вирусами.
"Примерно 42 % генома человека состоят из ретротранспозонов, и около 2-3 % - из ДНК-транспозонов". (См. "Ретротранспозоны", Википедия)
РНК-тронспозоны сначала переходят в цитоплазму в виде РНК, а затем происходит перезапись этого транспозона в геном клетки, но уже в другое место хромосомы. ДНК-транспозоны непосредственно перезаписываются в другие места генома: "Высокая активность транспозонов отмечена на определенных стадиях эмбриогенеза и в клетках злокачественных опухолей". (См. Л. И. Патрушев, И. Г. Минкевич "Проблема размера геномов эукариот", https://www.fbras.ru)
Активация транспозонов происходит при любых стрессовых воздействиях, причем их активность сильнее всего повышается в нервных клетках: "...стрессоры психогенной природы также могут менять подвижность и уровень экспрессии подвижных элементов генома... Подобная лабильность генома, особенно в клетках центральной нервной системы животных, может иметь большое как негативное, так и позитивное (адаптивное) значение". (См. Н.А. Дюжикова, Е.В. Даев "Геном и стресс-реакция у животных и человека", https://cyberleninka.ru)
Наличие в клетке такого обилия мобильных генетических элементов может иметь только одно объяснение: транспозоны необходимы клетке как условие стабильности ее ядерно-цитоплазматических отношений, а также для поддержания и приспособления ее электрофизиологического статуса к требованиям всего клеточного континуума. Другими словами, транспозоны обеспечивают адаптацию клетки в условиях внутриорганизменной среды. (См. также примечания 31-33)
Было также показано, что нейрон способен секретировать РНК, упакованную в белковую оболочку, сходную по структуре с вирусным капсидом. Эти вирусоподобные частицы, покрытые клеточной мембраной, улавливаются другими нейронами и влияют на их общие реакции и клеточные контакты. (См. "Нервные клетки обмениваются РНК, упакованной в похожую на капсид ВИЧ оболочку", Новости науки, https://elementy.ru)
Так что давно уже стоит сделать еще один "маленький шажок" и взглянуть на человечество как на единый управляемый организм. Тогда мысль, что рождать вирус может сам человек, не покажется такой уж невероятной. Зато сразу получат простое и логичное объяснение и повторяющиеся каждый год сезонные вирусные заболевания, и возникновение новых разновидностей вирусов в человеческой популяции. (См. также примечание 34 и дополнение 9)
Вернемся вновь к проблемам воспаления и регенерации.
Существует группа так называемых аутоиммунных заболеваний, при которых воспалительный процесс захватывает весь организм.
Считается, что причиной этих заболеваний является появление антител, направленных на собственные ткани организма.
Такое представление является неполным, потому что аутоантитела постоянно циркулируют в организме, обеспечивая многие его функции. Например, аутоантитела к эндокринным органам позволяют регулировать организм с помощью более коротких цепочек обратных связей, чем нейроэндокринная регуляция.
Вот лишь некоторые факты.
Правомерно вводится понятие физиологический аутоиммунитет: "...у здоровых индивидов обнаружены ауто-АТ [аутоантитела], стимулирующие рост и функции клеток щитовидной железы, иммуноглобулины к тестикулам, коре надпочечников, белковым гормонам и цитокинам, антигенам гипофиза... Показано, что антитела против ядерных антигенов могут in vivo стимулировать синтез РНК и ДНК в клетках-мишенях, проникая в клеточные ядра". (См. С.В. Мальцев, Г.Ш. Мансурова "Роль аутоиммунных нарушений в патологии человека", https://cyberleninka.ru)
"У 16 % пожилых женщин имеются AT [антитела] к ЩЖ [щитовидной железе]... Клинические проявления при этом чаще всего отсутствуют". (См. Ю.Е. Виноградова и др. "Аутоиммунный тиреоидит при заболеваниях системы крови", http://www.voed.ru)
"Двукратное воспроизведение стресса сопровождается образованием аутоантител к серотонину, дофамину, норадреналину, глутамату и ГАМК". (См. Л.А. Ветрилэ и др. "Аутоантитела к нейромедиаторам в механизмах развития стрессорных реакций у крыс", http://www.fesmu.ru)
Приведенные цитаты свидетельствуют, что одних только антител к собственным тканям организма далеко недостаточно для возникновения аутоиммунного заболевания.
Аутоиммунное заболевание может возникнуть в детстве, в период полового созревания, в период климакса, как в пожилом, так и в старческом возрасте. Его могут спровоцировать вирусные и бактериальные инфекции.
Учитывая такое разнообразие провоцирующих факторов, можно заключить, что причины аутоиммунных заболеваний лежат как в состоянии нестабильности функций всего организма, так и в нарушениях на клеточном уровне.
На уровне организма причины нужно искать, прежде всего, в нарушениях работы щитовидной железы и эндокринной оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники, а на уровне клетки исследовать состояния ее реакций, чтобы определить, в какую сторону изменен мембранный потенциал, повышена или понижена ее реактивность.
Именно нарушения на клеточном уровне могут подсказать путь, по которому стоит идти и врачу, и самому больному, чтобы добиться избавления от болезни.
Будет, конечно, несправедливо, если, после всего сказанного, промолчать о таком заболевании как злокачественные опухоли.
Вот образное и красочное представление о раковых заболеваниях, под которым наверняка могут подписаться не только сами больные, но и подавляющее большинство их врачей.
"Как в сцене из дантова "Ада" рождаются эти уродливые клетки среди распадающихся останков своих предков, неуязвимые и благополучные в условиях, совершенно пагубных для простых смертных... Глухие к нормальным клеточным регуляторам, они бесконтрольно размножаются и постоянно увеличивают степень своей ненормальности благодаря амплификации генов и хромосомным перестройкам. Это только вопрос времени, когда они выберутся из своего обиталища, проникнут в окружающие нормальные ткани и нападут на своих невинных соседей..." (К. Кинцлер, Б.Вогельштейн, см. "Патофизиология опухолевого роста", https://auno.kz)
Естественно, при таком взгляде на процесс возникновения злокачественной опухоли, когда за каждым словом прячется страх, любая борьба с раком обречена на неудачу. Первым шагом к победе над любой, даже самой страшной и опасной болезнью может быть только подчинение своего страха и своих эмоций холодному рассудку.
Злокачественные опухоли, как и аутоиммунные заболевания, могут возникнуть в детстве, юности, в пожилом и старческом возрасте. Рак вызывает хронический стресс. Перерождение тканей организма могут вызвать вирусы, бактерии и даже глистные инвазии.
Такое множество причин, вызывающих рак, свидетельствует об одном: рак - это заболевание всего организма.
Поэтому лечение злокачественной опухоли должно заключаться не в ее удалении, по крайней мере, пока она своим объемом и массой не нарушает жизненные процессы в организме, а в максимально возможном восстановлении функционирования организма как единого целого, не забывая при этом, конечно, о нормализации клеточного метаболизма. (Например, вместо удаления опухоли кишечника можно оперативно обойти ее, сделав анастомоз.)
Вообще, при любом заболевании больной должен стремиться относиться ко всем частям своего организма так, как он бы хотел, чтобы Бог относился к нему самому. Ведь роль бога для всех частей организма играет сам его хозяин.
Если отвлечься от причин, вызывающих рак на организменном уровне, и взглянуть на общие изменения, происходящие в клетках опухоли, то можно выделить две группы характерных признаков.
Первая группа признаков связана с более отрицательным поверхностным зарядом раковых клеток, что и определяет их подвижность, причем мембранный потенциал опухолевых клеток достаточно низок; pH цитоплазмы при этом возрастает и стремится стать максимально щелочным; повышена внутриклеточная подвижность молекул воды как за счет увеличения ее содержания, так и за счет увеличения в раковых клетках содержания ионов калия и уменьшения содержания ионов кальция.
Вторая группа признаков связана с ослаблением ядерно-цитоплазматических отношений, что проявляется как снижение количества ядерных пор на ядерной мембране при увеличении размеров самого ядра: "Ядерная мембрана опухолевых клеток бедна ядерными порами, что затрудняет транспортные связи между ядром и цитоплазмой". (См. М.А. Пальцев "Лекции по общей патологической анатомии", https://www.studmed.ru)
"Клетки, у которых объем ядра больше объема цитоплазмы, выполняют лишь функции, связанные с ростом и делением, синтезом неспецифических веществ. В клетках, где объем ядра меньше объема цитоплазмы, появляются специфические функции. Чем больше объем цитоплазмы превышает объем ядра, тем выше уровень специализации клетки". (См. Р.П. Самусев и др. "Возрастная морфология (часть I)", https://iknigi.net)
Таким образом, при сохранении способности к делению сокращается транскрипция РНК многих белков, за счет чего раковая клетка теряет признаки своей специализации.
Хотя в случае лейкозов некоторые из названных признаков не так очевидны: зрелые сегментоядерные лейкоциты не способны к пролиферации: при перерождении их ядро округляется и теряет деление на сегменты, в крови увеличивается количество юных форм.
Тем не менее, существует три основополагающих признака, которые определяют фенотип клеточной злокачественности - это повышенный pH цитоплазмы и пониженный внеклеточный pH; крайне низкий мембранный потенциал; увеличенный отрицательный поверхностный заряд наружной клеточной мембраны. Причем, чем ниже мембранный потенциал и отрицательней поверхностный заряд, тем выше злокачественность. (См. дополнение 10)
Уже из сказанного становится ясным, что лечение злокачественных образований должно происходить в нескольких связанных между собой направлениях.
Все силы, конечно, нужно направлять на оздоровление всего организма, стремясь сделать его как можно более "целостным" и регулируемым. Как и в случае аутоиммунных заболеваний, особое внимание надо уделить нормализации функций щитовидной железы и эндокринной оси гипоталамус-гипофиз-надпочечники. (Аутоиммунные заболевания после долгого течения могут вызвать образование злокачественной опухоли: еще одно подтверждение, что противоположности сходятся.)
А в плане изменения функций раковой клетки нужно стремиться всеми способами повысить ее мембранный потенциал и активировать транскрипцию РНК в ядре, а также, по возможности, восстановить структуру цитоскелета и активность ионных насосов.
Действуя в этих направлениях, возможно, удастся повысить чувствительность раковой клетки к внешним сигналам, исходящим от других клеток и всего организма, и увеличить клеточную дифференцировку. Результатом таких действий будет уменьшение опухолевой злокачественности. (См. также примечание 35)
Выскажем несколько соображений и по вопросу отторжения донорских органов.
Как часто бывает в науке, решению проблемы в одной области научных знаний помогают исследования, проведенные в другой ее области.
Вот и проблему отторжения донорских органов помогают решить опыты по смешиванию клеток губок - примитивных многоклеточных организмов.
Если разделить две губки разных видов на клетки, а затем их смешать, то через какое-то время произойдет разделение этих клеток на две части, каждая из которых соответствует особи своего вида, в результате вновь образуются две губки разных видов. Но даже если смешать клетки двух губок одного вида, но разных клональных линий, то, просуществовав какое-то время вместе, они так же отделятся друг от друга, образовав две отдельные особи. (См. А.И. Лавров, И.А. Косевич "Реагрегация клеток губок: механизмы и динамика процесса", http://wsbs-msu.ru)
Какие же силы заставляют клетки отделяться друг от друга?
Думается, что это все те же силы поверхностного натяжения вездесущих молекул воды.
И хотя смешивались клетки особей двух клональных линий одного вида, но ведь какое-то время особи каждого клона росли и развивались в своих, не совсем идентичных, условиях среды, следовательно, хоть немного, но стали отличаться поверхностные заряды их клеток. На основе различия поверхностных зарядов у клеток разных особей молекулы воды и способны разделить смешанную клеточную массу на две части.
Но даже если все зависит от клеточного поверхностного заряда, можно ли сделать так, чтобы пересаженный орган не отторгался без использования иммунодепрессантов и лучевой терапии?
На этот вопрос можно ответить утвердительно: поверхностный заряд клетки не постоянен, он изменяется в процессе роста и развития организма. Требуется лишь, чтобы все клетки организма обладали практически одинаковой конфигурацией поверхностного потенциала.
Следовательно, после пересадки органа нужно сделать все, чтобы организм и новый орган стали работать в направлении создания своего единства. Другими словами, нужно произвести "перезапись" мембранных потенциалов всех клеток "обновленного организма".
Отчасти эту проблему решил почти 20 лет тому назад российский офтальмолог Э.Р. Мулдашев. Для приживления некоторых тканей глаза, взятых от трупа, он подсаживал в область трансплантата биоматериалы из соединительной ткани, лишенной клеточных элементов, но обладающей антигенной специфичностью. В результате, трансплантат не только приживался, но происходила и физиологическая регенерация утраченных тканей глаза. Суть такой реакции состоит в том, что биоматериал играл роль мишени, с которой боролись и собственные ткани организма, и ткани трансплантата. Можно сказать, что чужеродные ткани обрели "свое родство" в "общем деле". (См. Э.Р. Мулдашев, С.А. Муслимов "Биологические основы применения биоматериалов в регенеративной хирургии", реферат, 2003 г.)
Но подсадка бесклеточного антигенного материала - это лишь один из путей приживления чужеродных органов.
Любые стрессовые воздействия на организм в процессе начального приживления донорского органа будут способствовать "перезаписи" клеточных взаимоотношений и уменьшению вероятности возникновения процесса отторжения, нужно лишь, чтобы эти стрессовые воздействия не превосходили адаптационные возможности организма.
Как подтверждение благотворной роли стресса на возможность приживления донорского органа можно привести следующие факты.
"У линейных мышей, подвергнутых трехдневной барокамерной гипоксии при барометрическом давлении 350 мм. рт. ст., что соответствует высоте 6000 м, отторжение кожного гомотрансплантата замедлялось, а "подъем" животных на "высоту" 5400 м приводил к угнетению отторжения даже ксенотрансплантата". (См. "Гипоксия и иммунитет", Реферат, https://www.bestreferat.ru)
"Анализ полученных результатов показал, что раннее включение ГБО в комплексное лечение после трансплантации почки способствует более быстрому восстановлению функции трансплантата, оцениваемой по основным клиническим критериям. Проведенное исследование позволяет считать необходимым максимально раннее включение ГБО в комплексное лечение, проводимое в ранние сроки после трансплантации почки". (См. М.В. Ромасенко и др. "Применение гипербарической оксигенации в комплексной терапии больных после трансплантации почки в раннем послеоперационном периоде", https://cyberleninka.ru)
В отношении применения ГБО обязательно надо отметить, что если уровень оксигенации крови превышает 40 %, то происходит не обогащение тканей кислородом, а наоборот, возникает состояние их гипоксии. Поэтому в барокамере куда целесообразней использовать пониженный уровень кислорода, создавая лечебную гипоксию. (Гипоксия обладает стрессовым действием, одновременно вызывая консолидацию организма и ослабление воспалительных и иммунных реакций.)
Понятно, что при трансплантации органа нужно использовать все возможности, чтобы организм и донорский орган смогли "договориться", добившись "консенсуса".
Идея "перезаписи состояния организма" совсем не так фантастична, как может показаться на первый взгляд. Больше того, способ "перезаписи организма" с той или иной эффективностью уже давно используется, правда, в основном при лечении различных видов психозов, купировании абстинентного состояния при алкоголизме и наркомании и для освобождения от наркотической зависимости.
Так, быструю перезапись организма опийного наркомана реализует ультрабыстрая опиоидная детоксикация (УБОД). Хотя объяснение механизма действия этой процедуры ошибочно.
Отмена опиатов сопровождается, с одной стороны, ростом числа их рецепторов на клеточной мембране, а с другой стороны, активацией эффектов цАМФ в цитоплазме.
Использование антагонистов опиатов, обладающих значительно большей гидрофобностью, чем сами наркотики, приводит к быстрой интернализации "лишних" опиатных рецепторов и тормозит образование цАМФ в клетке. А то, что эта процедура происходит под наркозом с "отключенной" нервной регуляцией и подавленными адаптационными механизмами защиты, позволяет быстро вернуть организм опийного наркомана к управляемому состоянию, устранив тягу к наркотику. (См. также примечание 36 и дополнения 11-12)
"Перезаписывающим" эффектом обладают и электросудорожная терапия (ЭСТ), и процедура гипертермии, которые тоже проводят под общим наркозом.
Так или иначе, "перезапись" состояния организма происходит и при применении всевозможных процедур, вызывающих коматозные состояния.
Использовать идею "перезаписи организма" можно и при различных критических состояниях.
Одним из самых тяжелых состояний больного, которое очень часто заканчивается смертью, является полиорганная недостаточность (ПОН). Это состояние, когда один за другим начинают отказывать жизненно важные органы, и больного спасти не удается.
К ПОН могут привести заболевания легких, почек, сердца, сепсис, ожог большой части тела. Причина полиорганной недостаточности - это нарушение функционирования в организме множества отрицательных обратных связей, которые зачастую начинают работать как положительные, извращая ответы организма. Полиорганная недостаточность чаще всего развивается из состояния стабильного гиперметаболизма - резкого усиления скорости обмена веществ в организме, хотя может наблюдаться и падение общего тонуса организма, близкого к коллапсу.
При угрозе развития ПОН из-за возникшего гиперметаболизма первое, что можно сделать, это ввести больного в состояние общей анестезии, применив по возможности минимальную глубину наркоза.
Анестезия позволит выиграть время, ослабив метаболические реакции в организме как за счет блокады ЦНС, так и за счет понижения температуры тела. Не исключено, что анестезия сможет помочь и при состоянии общего коллапса: отключение нервной системы позволит органам самостоятельно начать восстанавливать свои функции.
Воздействовать же на организм больного в нужном направлении можно и когда он находится под наркозом, контролируя при этом функции его жизненно важных органов.
При выведении такого больного из наркоза желательно использовать дыхательную смесь с пониженным уровнем кислорода. Можно применить и барокамеру, но содержание кислорода должно быть максимально снижено. (Уровень кислорода в гипоксической смеси не должен превышать 16 %, а уровень углекислого газа должен составлять 2-3 %.)
Предложенный способ хорош тем, что в случае, если больного не удается вывести из его патологического состояния, то можно вновь использовать наркоз и продолжить лечение.
Другим критическим состоянием является злокачественная гипертермия (ЗГ). Это состояние вызывается сочетанием деполяризующего миорелаксанта сукцинилхолина с веществами ингаляционного наркоза, хотя появились сообщения, что ЗГ могут вызвать и вещества для общего наркоза стероидного ряда.
Ингаляционные анестетики, способные вызвать злокачественную гипертермию, в основном являются галогенсодержащими. Замечено, что эти анестетики "...обладают минимальным стресс-лимитирующим действием". (См. П.А. Любошевский, А.М. Овечкин "Возможности оценки и коррекции хирургического стресс-ответа при операциях высокой травматичности", https://cyberleninka.ru)
Видимо, здесь и нужно искать причину возникновения ЗГ.
Галогенсодержащие ингаляционные анестетики в низких концентрациях, очевидно, способствуют открытию хлорных каналов в клеточных мембранах, а также потенцируют глициновые и ГАМК рецепторы, отвечающие за процессы торможения в нервной системе. (См. Джон Миатт "Фармакология ингаляционных анестетиков", https://studfile.net)
Значит, реакция организма в виде злокачественной гипертермии - это извечная проблема соотношения дозы вещества и чувствительности к нему: у предрасположенных к ЗГ людей ингаляционный анестетик вместо открытия хлорных каналов вызывает их блокаду.
Механизм, провоцирующий злокачественную гипертермию, по всей видимости, следующий: сукцинилхолин вызывает деполяризацию мышечной клетки, а мышечная клетка, противодействуя этому, стремится повысить свой мембранный потенциал. Это возможно только при выходе из клетки ионов калия или входе ионов хлора. Но блокада хлорных каналов галогенсодержащими анестетиками приводит к чрезмерному выходу ионов калия из клетки, что превышает допустимые для клетки пределы. В результате метаболизм мышечных волокон извращается, возникает гиперкалиемия и гипертермия, которая проявляется активным потреблением кислорода, накоплением молочной кислоты и выделением большого количества углекислого газа.
Процесс ЗГ усугубится еще больше, если галогенсодержащие анестетики вызовут блокаду хлорных каналов в интернейронах спинного мозга.
Что касается действия стероидных общих анестетиков, то, встраиваясь в клеточные мембраны мышечных и нервных клеток, они делают эти клетки ареактивными, что может иметь тот же эффект: чрезмерный выход ионов калия и возникновение гиперметаболизма.
Похожие состояния гиперметаболизма и мышечной ригидности возникают при злокачественном нейролептическом и серотониновом синдромах. При обоих синдромах наблюдается гипертермия, а иногда и гиперкалиемия. Провоцирующий эффект вызывают препараты, понижающие клеточный мембранный потенциал, которые способны также угнетать активность ГАМК-эргических интернейронов. (См., например, Н.А. Бизунок, А.В. Гайдук "Антидепрессанты", http://rep.bsmu.by)
Вообще, использовать галогеносодержащие препараты нужно с осторожностью, стараясь, по возможности, снижать величину применяемой дозы. Анестезиологам нужно всегда помнить про такие лекарственные препараты, как альфа2-адреномиметики, опиаты, ганглиоблокаторы и местные анестетики, которые позволяют уменьшить влияние ЦНС на область оперативного вмешательства и снизить дозу вводимого вещества для общего наркоза.
Помочь при возникновении названных синдромов гиперметаболизма может общая анестезия с использованием анестетиков, заведомо не вызывающих злокачественную гипертермию. А при выходе из наркоза всегда желательно применение гипоксической дыхательной смеси, которая будет тормозить скорость восстановления метаболических процессов.
* * *
В качестве итога ко всему тому, что было написано выше, рассмотрим несколько простых способов оздоровления организма и разберем механизмы их действия.
Эти способы могут оказаться полезными при самых различных заболеваниях.
Об использовании лечебной гипоксии здесь говорилось уже неоднократно. Это один из самых действенных способов оздоровления организма.
Главный эффект лечебной гипоксии - это общая консолидация и улучшение саморегуляции организма, при этом многие его метаболические процессы, использующие кислород, тормозятся, в том числе и воспалительные реакции, одновременно усиливается выработка эритроцитов, все сосуды расширяются, а качество усвоение кислорода тканями резко улучшается. (См. также примечания 37-38)
Гипоксические упражнения способны затормозить рост злокачественной опухоли, а то и вовсе остановить этот процесс.
Наверное, единственным относительным ограничением к использованию лечебной гипоксии является слабость сосудистых стенок артериовенозной системы.
Так как гипоксия вызывает расширение сосудов, то ее можно без опасения сочетать с воздействием повышенного давления в барокамере, которое, наоборот, препятствует расширению сосудов. (См. также примечание 39)
Стоит использовать лечебную гипоксию и при хирургическом восстановлении проходимости коронарных сосудов для защиты клеток сердечной мышцы от действия активных кислородсодержащих радикалов (АКР).
Применение гипоксической дыхательной смеси с последующей адаптацией к нормальному содержанию кислорода в воздухе предохранит сердце от повреждения возросшим объемом артериальной крови: "Кардиомиоциты гибнут не на высоте ишемии, а после полного или частичного восстановления коронарного кровоснабжения, будучи не в состоянии устоять перед окислительным ударом АКР". (См. "Механизмы свободно-радикального некробиоза", https://helpiks.org)
Можно предложить простое гипоксическое упражнение: глубокий вдох, глубокий выдох, максимально возможная задержка дыхания. Это упражнение можно делать без ограничения частоты повторения. Еще больший эффект может дать это упражнение, если на выдохе выполнять какие-нибудь физические упражнения, например, отжимания или приседания, а также в момент задержки дыхания принять "позу эмбриона" лежа на спине и напрячь все возможные мышцы.
Еще один способ оздоровления организма состоит в приеме йодистых препаратов.
Человек живет в "состоянии хронического стресса", и отрабатывают всевозможные виды стресса, как правило, надпочечники. В то же время гормоны надпочечников тормозят активность щитовидной железы. Поэтому прием после стресса препарата йода, например, в виде йодистого калия, в дозе, равной двух-трехкратной суточной потребности в нем организма, может нивелировать отрицательные последствия стресса за счет стимуляции щитовидной железы. (Суточная потребность в йоде составляет ~100-150 мкг.)
Так как активация щитовидной железы увеличивает потребность организма в кислороде, то можно сочетать приема йода с гипоксическими упражнениями, что также очень эффективно.
Учитывая, что хронический стресс провоцирует возникновение злокачественных опухолей, использование данного метода оздоровления может помочь и онкологическим больным.
Оптимально принимать такую дозу йода после стрессовых ситуаций или больших физических нагрузок и не чаще одного раза в день, а еще лучше один раз в 3-5 дней.
Уникальным препаратом является Димексид (Диметилсульфоксид, ДМСО). Его главная особенность, определяющая все его эффекты, - смешивание с водой в любых пропорциях и способность связывать молекулы воды сильнее (в 1.3 раза), чем сами молекулы воды связаны между собой. Это и позволяет Димексиду влиять на структуру воды в организме. (См. "Димексид: недорогое медицинское чудо", http://medonco.ru.net)
Способность Димексида уменьшать подвижность молекул воды определяет его противовоспалительные и противоопухолевые свойства. Димексид ослабляет последствия радиационного облучения, уменьшает потребление кислорода тканями (возможно, за счет торможения гидролиза АТФ), что повышает устойчивость организма к гипоксии. Та же его способность связывать молекулы воды делает Димексид хорошим противоотечным препаратом: "Димексид быстро снимает отек ткани мозга и улучшает мозговой кровоток, нормализует церебральную гемодинамику и улучшает клиническое состояние больных. ...введение ДМСО сопровождается диуретическим эффектом. Увеличивая диурез на 50 %, действует как осмотический диуретик". (См. "Димексид (ДМСО)", http://biocentr.org)
Димексид дает хороший эффект в разведениях 5-10 процентов. При более высоких концентрациях он может оказывать отрицательное воздействие. (См. также примечание 40)
Введение Димексида перед общим наркозом позволяет снизить используемую дозу общих анестетиков.
Регулярное растирание мест возникновения флебитов 10-процентным раствором Димексида уменьшит боли и воспаления, а примочки помогут при геморрое. Возможно, применение примочек с 5-процентным раствором Димексида уменьшит глазное давление при глаукоме.
Еще одним универсальным препаратом является Новокаин, который относится к местным анестетикам.
Выдающийся советский ученый и врач, специалист по гнойной хирургии А.В. Вишневский "...пришел к выводу, что в целостном организме с его многосторонними связями новокаин, выключая иннервацию даже небольшой рефлексогенной зоны и действуя как слабый раздражитель нервной системы, приводит к рефлекторным перестройкам и тем самым оказывает положительное влияние на весь организм". (См. "Наркоз /Новокаиновая блокада/", http://mfina.ru)
Дело в том, что нервная система отвечает за функционирование организма как целостности, и этим она очень часто мешает прекращению локального патологического процесса. Новокаиновая блокада, отключая нервную систему, позволяет больной ткани "решать свои проблемы самостоятельно", что и ускоряет выздоровление. (Благодаря голографическому принципу организации всего живого, каждый орган и каждая клеточка знают, куда и как они должны изменяться, чтобы соответствовать требованиям всего организма.)
"Важную защитную роль играют МА [местные анестетики] при поражениях легких, индуцированных действием эндотоксинов... Подавление адгезии нейтрофилов к эндотелиальным клеткам, угнетение их функций и торможение высвобождения гистамина местным анестетиком при его предварительном введении способствовали снижению микрососудистой проницаемости". (См. А.М. Овечкин "Хирургический стресс-ответ, его патофизиологическая значимость и способы модуляции", https://cyberleninka.ru)
Таким образом, Новокаин и при наружном, и при внутреннем применении может оказаться очень полезным. А отключение с помощью Новокаина контроля нервной системы за областью операционного вмешательства как во время самой операции, так и после нее, значительно увеличит вероятность положительного исхода этой операции и сократит послеоперационный восстановительный период. (См. также примечание 41)
Другим лекарственным препаратом, о котором должен помнить врач, является Деринат, представляющий собой раствор ДНК: "...добавление в состав терапии легочного туберкулеза препарата "Деринат" приводит к улучшению исходов лечения в виде улучшения рассасывания инфильтративных или очаговых изменений и уменьшения размеров полостей". (См. В.Т. Чубарян и др. "Деринат при туберкулезе. Анализ опыта применения", https://cyberleninka.ru)
"Деринат оказывает благоприятное иммуноактивирующее и гемопоэтическое воздействие на хирургических пациентов, находящихся в состоянии тяжелого сепсиса". (См. М.И. Громов, Л.П. Пивоварова "Применение иммуномодулятора Деринат в лечении хирургических больных с тяжелым сепсисом", https://www.fundamental-research.ru)
Использование ДНК в лечебной практике относится к концу XIX века. Было обнаружено, что нуклеиновые кислоты могут оказать неоценимую помощь при самых разных инфекционных заболеваниях. Нуклеиновую кислоту рассматривали "...как специфически действующее вещество в процессе сопротивляемости организма против таких вредных бактерий, как холерный вибрион, кишечная и бугорчатая палочки, стафилококк, стрептококк, диплококк, сибирская язва, а также против дифтерии и столбнячного токсинов". (См. "Новые подходы к биокоррекции при сосудистой патологии", под ред. Е. И. Верещагина, М. И. Душкина, Новосибирск, 2008 г.)
С большим успехом использовали ДНК при лечении сифилиса даже в стадии прогрессирующего паралича. (См. там же)
Лечебный эффект нуклеиновой кислоты связан с тем, что ДНК несет большой отрицательный заряд, и захваченная клеткой, она помогает ей поддерживать потенциал плазматической мембраны. А так как при очень многих заболеваниях способность клеток поддерживать свой мембранный потенциал нарушена, то лечебный эффект нуклеиновой кислоты очевиден.
Естественно, использование препарата Деринат должно рассматриваться лишь как один из способов лекарственной терапии.
Можно порекомендовать следующий раствор для ингаляций через небулайзер: смешать 10-процентный Димексид и 0.25-процентный Новокаин в соотношении 1:1, а затем на 10 мл полученного раствора добавить 1-2 мл 0.25-процентного Дерината.
Ингаляция таким раствором может оказаться очень полезной даже в критической для жизни ситуации, но в любом случае, вреда она не принесет. (См. примечание 42)
Такой раствор может помочь и при наружном использовании как растирания и примочки.
В последнее время появился ряд научных публикаций об успешном применении антибиотиков, в том числе Доксициклина, при самых разных заболеваниях, а не только при бактериальных инфекциях. (См. "Доксициклин увеличивает продолжительность жизни", https://dolgo-jv.ru)
Действие таких антибиотиков как Доксициклин или Эритромицин связано с блокированием ими трансляции белков в цитоплазме. Поэтому использование этих антибиотиков в небольших дозировках позволит изменить в клетках их ядерно-цитоплазматические отношения в лучшую сторону, что может дать положительный эффект при любых заболеваниях. (См. примечания 43-45)
Еще лучший эффект по восстановлению ядерно-цитоплазматических отношений в клетке может дать совместный прием с этими антибиотиками препарата, стимулирующего транскрипцию РНК в клеточном ядре. Таким препаратом, согласно гомеопатическому принципу, может стать, например, микродоза Бисептола (5-10 мг, то есть 10-я - 20-я часть таблетки в детской расфасовке, равной 120 мг).
Поэтому прием 50-100 мг Доксициклина или 250-500 мг Эритромицина и ~5-10 мг Бисептола один раз в день может быть рекомендован как при бактериальных и вирусных инфекциях, так и при очень многих патологических процессах, включая аутоиммунные и опухолевые заболевания. (См. также примечание 46)
Такое сочетание лекарств может давать и пролонгированный эффект. В этом случае их достаточно принимать один раз в 3-7 дней. Прием лекарств лучше приурочить к моменту обострения болезни или ухудшения самочувствия; улучшение же общего состояния должно сопровождаться увеличением интервала между приемами этих препаратов.
Скажем еще о двух процедурах физиотерапии, которые могут оказать неоценимую услугу врачу в угрожающих жизни пациента ситуациях.
Одной из самых эффективных процедур является процедура ЭУФОК или УФОК (экстракорпоральное ультрафиолетовое облучение крови). Суть ее заключается в том, что у пациента производится забор небольшого количества крови, а после облучения ее ультрафиолетом кровь вводится пациенту обратно: "Применение ЭУФОК при острых гнойных инфекциях предупреждало генерализацию септического процесса. Метод оказался эффективным и при инфекциях, устойчивых к сульфаниламидным препаратам". (См. "История возникновения и развития метода экстракорпорального ультрафиолетового облучения крови", https://med-slovar.ru)
Механизм действия этой процедуры заключается в том, что ультрафиолет вызывает падение мембранного потенциала клеточных элементов крови, а затем это воздействие передается всему организму. Под действием этой процедуры происходит активация всех систем организма, что может помочь, даже когда больной находится в состоянии между жизнью и смертью.
Другой процедурой, сходной с УФОК, является внутривенное лазерное облучение крови (ВЛОК), когда кровь облучается лазером непосредственно в вене: "...применение ВЛОК в комплексном лечении больных туберкулезом в 1,3-1,5 раза повышает частоту клинического излечения и способствует полноценной медико-социальной реабилитации... Среди показаний к ВЛОК выделяют большую группу инфекционных заболеваний, в том числе и ВИЧ". (См. А.А. Поляков и др. "Использование плазмафереза и внутривенного лазерного облучения крови в лечении пациентов с впервые выявленным туберкулезом на поздних стадиях ВИЧ-инфекции", https://cyberleninka.ru)
При ВЛОК надо учитывать используемый в процедуре диапазон волн излучения. Если облучение производится ультрафиолетом, то можно ожидать эффекты, сходные с УФОК; в случае диапазона сине-зеленого спектра эффект противоположный: мембранный потенциал клеток возрастает. Это приводит к торможению активности организма и может даже вызывать сонливость: "Под влиянием внутривенного лазерного облучения крови (ВЛОК) наблюдается умеренный седативный эффект и сонливость, что так же важно при ожогах у детей". (См. "Интенсивная терапия ожогов у детей", http://www.sibmedport.ru)
Такие эффекты лазерного облучения видимым светом объясняются тем, что многие клеточные рецепторы содержат белки, родственные зрительному пигменту родопсину, который под действием света вызывает гиперполяризацию рецепторов глаза. (См., Антон Чугунов "G-белоксопряженные рецепторы", https://postnauka.ru)
Понятно, что ВЛОК синим или зеленым спектром следует применять тогда, когда требуется понизить активность метаболических процессов или ослабить воспалительные и иммунные реакции в организме. (См. также примечание 47)
Были рассмотрены некоторые способы лекарственного воздействия на организм больного человека и названы лишь две эффективные физиопроцедуры из большого существующего их числа. Вообще, физиопроцедура, примененная в нужном месте и в нужное время, может сотворить почти чудо, поэтому знать, каковы механизмы действия той или другой физиопроцедуры должен любой врач. (См. также примечания 48-51 и дополнение 13)
Ко всему сказанному можно добавить, что лечение больного будет удачным только тогда, когда и сам больной, и его врач готовы бороться и дерзать, веря в возможность победы над болезнью. Но даже если победить болезнь не удастся, то отсутствие уныния не только притупит страх смерти, но и примирит человека с его судьбой и с Богом.
* * *
Хотя основное внимание в данном опусе было уделено клеточной патологии, которая сопровождает то или другое заболевание, и способам лечения этих болезней, но при этом всегда подчеркивалось, что любая клеточка - это "социальная частичка" единого организма, который все и определяет.
Зависимым социальным существом является и человек: и его благополучие, и его здоровье полностью определяются состоянием социума, в котором он живет, и той ролью, которую он в этом социуме играет.
А так как человечество - это единый организм, смыслом существования которого является превращение его в Богочеловечество, то, как последний штрих, здесь уместно процитировать слова великого российского религиозного философа В.С. Соловьева: "Царство целей есть такая идеальная система, где каждый член не есть только материал или средство, но сам есть цель и в этом качестве определяет собою деятельность всех других, имея таким образом всеобщее законодательное значение". (См. В.С. Соловьев "Оправдание добра", http://psylib.org.ua)
Август-ноябрь 2020
Примечание 1. Воде мы обязаны не только своим здоровьем, но и возникновением первичной примитивной жизни. По всей видимости, на заре биохимической эволюции именно капелька воды, завернувшаяся в нефтяную пленку (примитивную мембрану), превратилась в предшественника будущей бактериальной клетки. Так что слова из Библии - "да произведет вода... душу живую" нужно понимать дословно.
Примечание 2. Большая сила поверхностного натяжения воды и ее чрезвычайная текучесть и обеспечивают такие свойства живых организмов как консерватизм внешней формы при огромных внутренних адаптационных возможностях.