Оптическая активность водных матриц сывороток крови с опухолями - комплементарная медицина
- Оптическая активность водных структурно-информациоонных матриц сывороток крови животных с экспериментальными злокачественными опухолями
В истории онкологии хорошо известны неоднократные попытки связать злокачественную трансформацию клетки с нарушением нормальной хиральности макромолекул, особенно белков. Уже вскоре после открытия стереоизомерии аминокислот стали появляться публикации, в которых указывалось на возникновение или резкое повышение содержания D-аминокислот в клетках злокачественных опухолей. Ссылки на подобные сообщения можно найти в работе И. Б. Збарского [166]. Однако такие упоминания всегда носят весьма неконкретный характер. И, пожалуй, не зря, ибо, как правило, они не подтверждаются в дальнейшем исследованиях. Да это и не удивительно уже по следующей причине. Упомянутые работы обычно основывались исключительно на измерениях оптической активности опухолевых биоматериалов, которые демонстрировали некоторый сдвиг вправо по сравнению с неопухолевым контролем. Но ведь хорошо известно, что отнюдь не все вещества с конфигурацией вращают плоскость поляризации света вправо, как и не все с конфигурацией — влево. Это относится и к аминокислотам. Поэтому утверждение о появлении D-аминокислот на основании лишь данных о &ldquo-правом&rdquo- сдвиге оптической активности белковых материалов при отсутствии тщательного аминокислотного анализа выглядит необоснованным. Если же учесть неидеальную очистку белковых материалов от других оптически активных веществ (сахаров, липидов, нуклеотидов), то подобные утверждения и вовсе приобретают характер беспочвенной фантазии. Наконец, даже чисто феноменологические данные о &ldquo-правом&rdquo- сдвиге оптической активности биоматериалов организма с опухолью в дальнейшем часто не подтверждались. Поэтому, хотя на подобных данных даже основано зарегистрированное изобретение диагностического метода [355], такой метод сегодня не воспринимается онкологами всерьез и не используется в клинической практике. Исходя из исторического опыта, можно утверждать, что традиционные методы исследования оптической активности биоматериалов неспособны привнести ясность в вопрос о нарушении структурной и оптической хиральности при опухолевой болезни.
Вместе с тем мы предположили, что изложенный в предыдущих параграфах опыт изучения оптической активности воды и ВСИМ может оказаться полезным для решения этого вопроса. В самом деле, сегодня едва ли возможно сомневаться в том, что в конечном счете именно система водородных связей воды является универсальной средой и важнейшим трансмиттером регуляторных воздействий для большинства биохимических реакций. Эго дает основание ожидать, что если нарушения нормальной хиральности при опухолевой болезни действительно имеют место, они должны происходить в первую очередь в тех молекулярных структурах клетки и организма, которые непосредственно взаимодействуют с системой водородных связей воды. При передаче структурной информации биоматериала на воду с помощью электромагнитного коммуникатора именно такая информация будет отфильтрована самой водой-"реципиентом" от шума, обусловленного множеством сопутствующих биохимических процессов. Поэтому можно было предположить, что изменения хиральности биосистем, практически полностью замаскированные шумом на уровне биоматериалов как таковых, могут быть выделены из шума при формировании ВСИМ и выявлены при измерении оптической активности последних.
Сказанное послужило основанием для проведения измерений оптической активности ВСИМ сывороток крови нелинейных мышей с перевивной карциномой Эрлиха (асцитная форма) и мышей линии C57BL/6 с перевивной карциномой Льюис (3LL). Опухолевые штаммы перевивали стандартными методами. Для получения сывороток крови мышей декапитировали через 10 сут после перевивки при карциноме Эрлиха и через 17 — 20 сут — при карциноме Льюис. Контролем служила сыворотка крови интактных животных того же возраста, пола и той же линии, если перевивали карциному Льюис. ВСИМ сывороток получали, как описано выше: во входную ячейку коммуникатора &ldquo-Bicom&rdquo- помещали пенициллиновый флакон, содержащий 1 мл исследуемой сыворотки, в выходную — флакон из биологического пластика с деионизированной или бидистиллированной водой- воду обрабатывали по программе &ldquo-A Dauer&rdquo- (коэффициент усиления равен 64) в течение 15 мин. Оптическую активность ВСИМ измеряли в кювете длиной 20 см. Вторую аликвоту (также 1 мл) исследуемой сыворотки разбавляли в 15 раз изотоническим раствором хлорида натрия (при меньших коэффициентах разведения поляриметрическое исследование затруднено в силу высокой оптической плотности образцов) и измеряли ее оптическую активность в поляриметрической кювете длиной 20 см против контрольного раствора хлорида натрия.
Прежде всего отметим, что при изучении сывороток как таковых значимые различия между материалами от опухолевых и интактных животных не обнаружены.
Данные, полученные при измерении оптической активности ВСИМ, представлены в табл. 23`. Во всех технически доступных нам спектральных областях сдвиг оптической активности ВСИМ сывороток животных с опухолью по отношению к контрольной воде оказывался, как правило, противоположным по знаку, аналогичному сдвигу ВСИМ сыворотки интактных животных. Такова ситуация в каждом отдельном опыте. Однако от опыта к опыту знаки сдвигов для ВСИМ сывороток одноименных групп животных не постоянны. Это непостоянство, насколько можно судить по нашим наблюдениям, определяется внешними физическими условиями измерения, в первую очередь атмосферного давления. Вопрос о возможных механизмах такой зависимости будет рассмотрен в следующем подразделе. Кроме того, отсутствует, как уже отмечалось, достоверная знаковая корреляция между сдвигами ВСИМ сывороток и индукционными коэффициентами для модельного вещества (сахарозы). Наконец, из закономерности взаимной инверсии знаков ВСИМ интактной и опухолевой сывороток имеются отдельные исключения. Поэтому очевидна необходимость поиска более общей закономерности.
С этой целью воспользуемся приемом, использованным нами ранее [292, 329] для поиска закономерности биосинтетических сдвигов в органах животных. Он представляется перспективным уже потому, что основан на наиболее общем из законов физиологии логии — законе оптимума и пессимума Н. Е. Введенского. Именно в силу общности закона Введенского им можно пользоваться, даже не зная природы раздражителя, действующего в данном конкретном случае.
1 Сходные результаты были получены и в отношении сывороток крови онкологических больных.
Таблица 23. Сдвиги оптической активности (&ldquo-5) ВСИМ сывороток крови интактных мышей и мышей с опухолями относительно необработанной воды
Линия мышей и | ВСИМ сывороток интактных мышей | ВСИМ сывороток мышей с опухолями | ||||
штамм опухоли | в белом свете | в красном свете | в зеленом свете | в белом свете | в красном свете | в зеленом свете |
Нелинейные, | — 0,16 | — 0,41 | + 0,25 | + 0,15 | + 0,17 | — 0,02 |
карцинома Эрлиха | + 0,01 | + 0,12 | — 0,11* | — 0,17 | — 0,29 | + 0,12* |
C57BL/6, | — 0,16 | — 0,27 | + 0,11 | + 0,13 | + 0,09 | + 0,04 |
карцинома 3LL | + 0,04 | + 0,03 | + 0,01 | — 0,13 | — 0,31 | + 0,18 |
+ 0,10 | 0,00 | + 0,10* | — 0,07 | — 0,34 | + 0,27* | |
Средние нормы сдвигов | — 0,03 | — 0,11 | + 0,07 | — 0,02 | — 0,14 | + 0,12 |
Значения, не вписывающиеся в общую физиологическую закономерность, описанную в
тексте.
Алгоритм приема состоит в следующем. На основании измерений находится средняя норма исследуемого параметра для интактных животных. Затем его определяют у животных, подвергшихся действию некоторого раздражителя (в данном случае — растущей и прогрессирующей злокачественной опухоли), а также у адекватных по полу, возрасту и линейной принадлежности интактных животных. Далее выясняется, как соотносится значение параметра, полученное на интактных животных, со средней нормой и каково при этом направление сдвига значений параметра у животных, подвергнутых экспериментальному воздействию. Если изменения определенного параметра под влиянием раздражителя подчиняются закону Введенского, то наблюдается следующая закономерность. В тех случаях, когда измеряемый параметр в адекватной контрольной группе животных оказывается выше средней нормы, под действием сверхпорогового раздражителя он снижается. И наоборот, данный параметр под воздействием раздражителя той же силы возрастает, если в адекватном контроле он оказывается ниже нормы. Если же контрольные значения весьма близки к норме, то под действием раздражителя возможны как возрастание, так и снижение показателей. В указанном случае по знаку реакции можно судить о том, следует ли рассматривать этот раздражитель как &ldquo-сильный&rdquo- или как &ldquo-слабый&rdquo- в конкретной экспериментальной ситуации. Действительно, если контрольные значения параметра близки к норме, а под действием раздражителя они снижаются, то последний следует рассматривать как сильный, т. е. вызывающий пессимальную тормозную реакцию. Если же в аналогичной ситуации наблюдается возрастание параметра под действием раздражителя, то его следует рассматривать как слабый, т. е. вызывающий экзальтационную реакцию.
Описанная выше закономерность полностью соблюдается для сдвигов оптической активности ВСИМ сывороток крови животных, причем опухолевый рост на исследованной здесь стадии может рассматриваться как &ldquo-слабый&rdquo-, экзальтирующий раздражитель (табл. 23). Сказанное означает, что на этой стадии опухолевый процесс еще не является декомпенсированным. Такие данные согласуются с результатами исследований Ю. П. Шмалько [26], в которых критерием компенсации опухолевого процесса служило содержание нейромедиаторов в ткани мозга. Одновременно обращает на себя внимание следующий факт. Представленная выше закономерность Н. Е. Введенского для оптической активности ВСИМ выполняется и в том случае, если инвертировать проделываемое сопоставление, т. е. знак сдвига этого параметра у контрольных животных сопоставить с соотношением между средней нормой для животных с опухолью и текущим значением для соответствующей группы опухоленосителей (а не наоборот, как в классическом варианте сопоставления). В последнем случае в качестве &ldquo-контроля&rdquo- выступает именно группа опухоленосителей, а интактная группа, по смыслу теста, оказывается в роли &ldquo-подвергшейся раздражению&rdquo-. Более того, по отношению к опухолевому &ldquo-контролю&rdquo- здоровое состояние, судя по данным табл. 23, приходится рассматривать как &ldquo-сильный&rdquo- раздражитель. Такое положение вещей указывает на то, что:
а) опухолевый процесс на стадиях, обследованных в наших экспериментах, еще не достиг декомпенсации-
б) компенсированный опухолевый процесс представляет собой квазисуверенную адаптивную систему, подчиняющуюся закону оптимума и пессимума Н. Е. Введенского- сказанное полезно сопоставить с изложенными во вводной части главы 3 соображениями о нормальных и патологических гиперциклах-
в) здоровое состояние и состояние опухоленосительства (по крайней мере на компенсированных стадиях последнего) находятся в отношениях дополнительности, так что каждое из них может рассматриваться как результат некоторой инверсии дополнительного состояния.
Последнее утверждение, в свою очередь, приводит к весьма значимым следствиям. Действительно, рассмотрим это утверждение в свете изложенных в главе 2 соображений о природе соотношения неопределенностей (и, следовательно, отношений дополнительности), а также сказанного в предыдущем разделе о природе оптической активности воды. При этом мы неизбежно приходим к выводу, что состояние опухоленосительства и здоровое состояние сдвинуты относительно друг друга на 2п по некоторой односторонней поверхности, определенной в пространстве физиологических состояний. Такая инверсия находит свое отражение в знаковой инверсии сдвигов показателей оптического вращения ВСИМ сывороток крови.
Отсюда следует вывод уже практического характера. А именно: эффективными средствами профилактики и лечения опухолевой болезни могут быть такие воздействия, которые приводят к инверсии оптической активности воды, что по принципу межуровневой инвариантности должно найти свое отражение в инверсии пространства физиологических состояний. Какова же должна быть физико-химическая природа предполагаемых лечебно-профилактических воздействий? Ответ на этот вопрос можно искать по крайней мере в трех плоскостях: биохимической, физико-химической и биоэнергетической.
В биохимическом аспекте, очевидно, искомые воздействия должны быть основаны в первую очередь на регуляции ионного гомеостаза вообще и, в частности, кислотно-щелочного равновесия на уровне как организма, так и клетки. В частности, слабая воспроизводимость данных об изменении оптической активности биоматериалов как таковых при опухолевой болезни и ярко выраженная инверсия сдвигов оптической активности ВСИМ сывороток крови животных с опухолями в совокупности указывают на то, что при формировании опухолевой диспозиции, видимо, происходят перестройки именно тех классов хиральных связей, которые наиболее чувствительны к гидратации. В первичном биоматериале такие перестройки могут быть замаскированы огромным количеством других оптически активных компонент. Однако при формировании ВСИМ &ldquo-заряжаемая&rdquo- вода воспринимает, естественно, в первую очередь информацию именно о структуре легко гидратируемых связей. Поэтому можно полагать, что перестройки химических структур при формировании опухолевой диспозиции и злокачественной трансформации должны носить характер обратимой рацемизации и быть обусловлены: а) модификацией ионного состава водной среды- б) модификацией (например, фосфорилированием) отдельных мономеров в составе биомакромолекул, т. е. в конечном счете кислотно-основным катализом, весьма эффективным в отношении реакций рацемизации большинства биологически значимых хиральных молекул. Таким образом, нормализация кислотно-щелочного равновесия на организменном и клеточном уровнях должна, видимо, иметь принципиальное патогенетическое значение в профилактике и терапии опухолевой болезни. В этой связи нельзя не вспомнить о том пристальном внимании, которое еще в 30-х годах уделял проблеме кислотно-щелочного равновесия в онкологии Р. Е. Кавецкий [182]. Практические приемы поддержания ионного и, в частности, кислотно-основного гомеостаза известны уже много десятилетий, а некоторые из них — и много веков. Как правило, они весьма просты. Тот факт, что они почти не находят применения в современной онкологии, обусловлен, видимо, тем, что сегодня отсутствует синтетический подход к их использованию. Однако этот последний недостаток в значительной мере преодолен в работах Л. А. Сосновского и В. С. Мосиенко [347]. Полагаем, они принципиально важны для разработки новых, но при этом глубоко исторически обоснованных подходов к лечению и профилактике рака.
В отношении биоэнергетического аспекта проблемы отметим следующее. Универсальный характер топологии СО, в том числе спинового &ldquo-псевдомагнитного&rdquo- поля поверхности, позволяет полагать, что именно это поле и его аналоги суть та физическая сущность, которая подразумевается под столь широко употребляемыми выражениями, как &ldquo-биополе&rdquo-, пси-поле и т. п. В такой интерпретации, в частности, становится понятным, почему подобные загадочные поля, с одной стороны, сходны по свойствам с ЭМП, с другой — более &ldquo-универсальны&rdquo-. Вместе с тем выше уже упоминалось, что физиологический аналог поля поверхности, связанный с межполушарной асимметрией головного мозга и вообще структурно-функциональной асимметрией парных органов, регулируется разными физиологическими модальностями у различных индивидуумов. Можно полагать в связи с этим, что биоэнергетическая или электропунктурная диагностика с последующими мероприятиями, направленными на нормализацию параметров асимметрии наиболее аномальных в этом отношении модальностей, должна представлять собой высокоэффективный метод профилактики злокачественных новообразований.
Наконец, как будет показано в следующем разделе, эффективным средством инверсии эффектов, связанных с оптической активностью воды, может служить мягкое гипобарическое воздействие. Если же вспомнить приведенные выше данные (см. табл. 17) о почти антагонистическом воздействии кислорода и азота на оптическую активность воды, то ясно, что кроме гипобарии как таковой для этого могут быть полезны определенные вариации соотношения парциальных давлений этих двух газов, в частности, можно полагать, — небольшая гипоксия.
