Мембранный потенциал раковых клеток

Приведённый ознакомительный фрагмент книги Ионы водорода лечат рак (Геннадий Гарбузов, 2013) предоставлен нашим книжным партнёром — компанией ЛитРес.

Энергетическая проблема раковых клеток

Основы биоэнергетики клеток

Любое живое существо нуждается в постоянном притоке энергии извне. Биоэнергетика изучает одну из основных функций любого живого организма – способность обеспечить себя энергией за счет каких-либо внешних энергетических источников. Биоэнергетика позволяет нам заглянуть внутрь энергетических процессов, происходящих в организме, и понять, каким образом мы можем ими управлять.

В организме человека биополимеры пищи распадаются в желудочно-кишечном тракте на жирные кислоты и глицерин, полисахариды – на моносахариды. Мономеры превращаются в организме в небольшие по величине моно-, ди– и трикарбоновые кислоты, которые уже способны окисляться с выделением определенного количества энергии.

Биологическое окисление происходит в митохондриях – особых внутриклеточных образованиях, которые являются энергетическими станциями клетки. Митохондрии имеют вид шарообразных или вытянутых пузырьков размером от одного до нескольких десятков микрон. Именно в них происходят окислительно-восстановительные реакции. В результате этих реакций высвобождается энергия. Самое большое количество митохондрий можно увидеть в печеночных и мышечных клетках – там, где энергия наиболее интенсивно синтезируется и потребляется. В клетках печени, например, митохондрии могут занимать до 22 % всего объема, и в каждой клетке их можно насчитать больше тысячи.

Аэробная энергетика, или Дыхание клетки

Суть окислительно-восстановительных реакций, протекающих в митохондриях с выходом энергии, кратко можно выразить следующим образом: карбоновые кислоты окисляются кислородом воздуха до углерода с водородом, отщепленным от карбоновых кислот.

Карбоновые кислоты могут образовываться в клетке за счет метаболизма, катаболических процессов клетки, а также поступать извне через кровь в качестве конечных продуктов распада.

Окисление водорода кислородом – это реакция гремучего газа: О₂ + 2Н₂О. В лабораторных условиях она сопровождается взрывом. Если бы такая реакция происходила в живой клетке одномоментно, клетка погибла бы в результате выделения слишком большого количества энергии. Она бы попросту сгорела. Процесс выделения энергии в клетке происходит поэтапно. Высвобождающаяся в процессе биологического окисления энергия откладывается впрок и особым образом консервируется.

Митохондрии – биоэнергостанции клеток

У всех эвкариот генетическая информация содержится не только в хромосомах клеточного ядра, но и в митохондриях – самовоспроизводящихся полуавтономных органеллах клетки, имеющих собственный геном. Если рассмотреть отдельно взятую митохондрию под электронным микроскопом, то можно увидеть две полупроницаемые оболочки, две мембраны: наружную и внутреннюю. Наружная мембрана гладкая, а вот внутренняя образует большое количество складок – крист. Эти кристы служат для увеличения поверхности мембраны, ведь именно в ней идет непосредственное образование энергии.

Анаэробная энергетика, или Гликолиз в здоровых клетках

При возникновении необходимо в малых количествах энергии или при небольших либо умеренных нагрузках выработка энергии идет бескислородным путем. Одна молекула глюкозы расщепляется на 2 молекулы молочной кислоты. При этом выделяется энергия, которая аккумулируется в виде 2 молекул АТФ.

Аэробная энергетика (аэробизм)

АТФ – универсальное топливо всех живых клеток. Аккумуляция энергии в виде АТФ просто необходима, так как энергия выделяется в одно время, а используется в другое, вырабатывается в одном месте, а потребляется в другом. АТФ как аккумулятор позволяет организму использовать полученную энергию в различных органах и в любое время вне зависимости от создавшейся ситуации. При больших и сверхмаксимальных нагрузках выработка энергии осуществляется уже с помощью кислорода. Глюкоза распадается на более простые, чем молочная кислота, части и вступает в цикл Кребса.

Цикл Кребса – целая цепь химических реакций. В этих реакциях водород постепенно, маленькими порциями отщепляется от одного окисляемого вещества и передается другому, от другого третьему и т. д. до тех пор, пока не соединится с кислородом воздуха с образованием воды. Энергия при этом высвобождается тоже не сразу, а постепенно, частями, аккумулируясь в виде АТФ. При кислородном окислении одной молекулы глюкозы образуются уже не 2, а целых 38 молекул АТФ.

Как образуется АТФ? При переносе атомов водорода (и соответствующих ему электронов) от одного вещества к другому возникает перепад ионов водорода. В результате такого перепада концентраций электронов наружная мембрана митохондрий заряжается положительно, а внутренняя – отрицательно. Образуется энергетический мембранный потенциал. Энергия возникшей разницы потенциалов и затрачивается на синтез АТФ.

Если окисление происходит во внешней мембране митохондрий, то АТФ синтезируется во внутренней.

Митохондрия – одно из самых поразительных изобретений природы. Если вдуматься, то митохондрии есть не что иное, как живые молекулярные электростанции! Внутренняя мембрана митохондрий содержит так называемые дыхательные ферменты. Одни дыхательные ферменты присоединяют и отсоединяют атом водорода, передавая его с вещества на вещество. Другие отвечают за передачу электронов. В результате работы дыхательных ферментов и происходит генерация электрического мембранного потенциала, который запускает синтез АТФ. В процессе совершения химической, осмотической и механической работы, как оказалось, расходуется не только энергия, запасенная в виде АТФ. Все виды работ могут совершаться и непосредственно за счет использования электрического мембранного потенциала без участия АТФ. Такой электрический потенциал между двумя мембранами митохондрий наряду с АТФ есть конвертируемая форма энергии в живой клетке. АТФ растворима в воде и хорошо подходит для использования в водной среде. Мембранный потенциал используется для совершения работы внутри липидных клеточных мембран, которые обладают водоотталкивающими свойствами.

Совокупность окислительно-восстановительных реакций, протекающих в клетке с использованием кислорода, и называется дыханием. Дыхание – это длинная цепь окислительно-восстановительных реакций, где водород, а также электроны переносятся с окисляемых веществ на кислород воздуха. Путь прохождения водорода и электронов с окисляющего вещества на кислород является довольно длинным. Он имеет большое физиологическое значение, так как позволяет постепенно использовать энергию, освобождающуюся в результате переноса водорода и электронов от одних веществ к другим.

Кислород – самый эффективный конечный присоединитель электронов (акцептор). Наиболее эффективным он является потому, что позволяет добиться наибольшего выхода энергии по сравнению с другими веществами, способными присоединять электроны.

Основное количество энергии все ткани и органы получают за счет кислородного окисления веществ. Бескислородное окисление в обычных условиях является второстепенным как менее эффективное в энергетическом отношении. Кислородное и бескислородное окисление в нормальных тканях сосуществуют, дополняя друг друга.

Энергетически малоэффективное бескислородное окисление является в организме тем резервным механизмом, который может очень сильно активизироваться в экстремальных условиях. Бескислородное окисление может стать тем спасательным кругом, который позволяет клеткам выжить даже в условиях тяжелого, чрезмерно выраженного кислородного голодания.

Классическим примером здесь может послужить работа скелетной мышцы. При очень большой нагрузке (интенсивный бег, тяжелое базовое упражнение и т. д.) мышца оказывается в экстремальных условиях. Возникает опасный для мышечных клеток энергетический дефицит. Тут же срабатывает защитный механизм: интенсивность бескислородного окисления, например в поперечно-полосатой мышце, возрастает в 100–1000 раз по сравнению со спокойным состоянием. Чем выше уровень тренированности, тем большая интенсивность бескислородного окисления может быть достигнута при больших нагрузках.

Электрогомеостаз и онкология

Чтобы получить полноценный ответ на все глубинные вопросы онкологии, возникла необходимость разработать и признать новую теорию электрогомеостаза клетки, основанную на управлении основными жизненными процессами клетки путем поддержания и сохранения оптимального соотношения электрозарядов в ее органеллах.

Онкология – в первую очередь изменение гомеостаза электрозарядов во внутреннем хозяйстве клетки и между органеллами. Именно этот электрогомеостаз и определяет статус базисных генетических программ, а изменения в электробалансе переопределяет их статус. Причем все начинается именно с поддержания баланса на различных структурах клетки. Все заряды в клетках на различных слоях мембран в разных органеллах строго взаимоувязаны. Поэтому, действуя на одну область заряда мембран клеток, мы можем одновременно рассчитывать на мгновенную корректировку потенциала или соответствующей поляризации на остальных частях клетки, где имеется свой определенный заряд. Но это в норме, а, например, в случае патологического нарушения заряда на митохондриях корректировка его со стороны других мембран клетки, в том числе и внешних, не происходит. Очевидно, в этом случае произойдет вторичная переполяризация внешних мембран клеток. Одно обусловливает состояние активности другого. В свою очередь, первичное патологическое изменение заряда внешних мембран тоже может вторично привести к изменению заряда митохондрий.

Норма заряда клеток

Клетки организма обладают своим электрическим потенциалом, в зависимости от его уровня происходит продуцирование важнейших субстанций: сахара в крови и утилизирование кислорода. При снижении вольтажа с 70–110 до 50 мВ нормальные клетки могут продолжать свое функционирование, но раковые или вирусные не могут обеспечить себя энергетически и начинают голодать.

Деполяризация мембраны клетки и рак

Роль мембран клеток в качестве электрокон-денсаторов

Токопроводность и сопротивление в онкоклетках

Онкоклетки обладают повышенным сопротивлением току и пониженной токопроводностью. Как преодолеть это сопротивление, какова его природа?

Электрофизические процессы первичны в клетке при патологиях на клеточном уровне, в том числе связанных и со сбоем генетических программ. Создавая свою электрохимическую гипотезу онкологии и разрабатывая собственные методы лечения, мы понимаем, что идем вразрез с общепринятым подходом, где на передний причинный план выходят проблемы химические, обменные нарушения, которые, в свою очередь, признаются вторичными из-за нарушения генетических программ. Нами же на передний план выводятся электрические процессы клеток, которые уже вторично могут обусловливать изменения химических и ферментных процессов. В свою очередь, изменяя в них процессы через коррекцию электропроцессов, мы можем добиться такого нового состояния субстратного поля, которое уже способно переключить и генетические программы в хромосомах митохондрий. То есть данный подход намного глубже всех существующих до него методов коррекции и воздействия на природу онкологических клеток.

Зарядомагнитный каркас клеток

Оказывается, энергетическая матрица клетки и определяет все базисные константы других показателей гомеостаза. Чтобы решить эту сложную теоретическую проблему, все надо было перевернуть с головы на ноги. Воздействуя на матрицу, можно изменить многие физико-химические показатели клетки и тем самым провести активное лечение на клеточном уровне. И это действительно так! Ортодоксальный научный взгляд так и не смог преодолеть это препятствие, то есть выйти за пределы, из плена генетических и химических теорий.

Итак, регенерируя зарядомагнитный каркас онкоклеток, мы можем вызвать процесс репарации и ожидать, что в течение нескольких циклов генераций, митозов они выйдут на режим работы обычных клеток.

Гипотеза об особенностях заряда мембран у различных типов опухолей

Чтобы попытаться ответить на вопрос, почему наши методы накачки недостаточно влияют на митохондрии, мною предложено воспользоваться гипотезой Д. Б. Давидяна об особенностях мембран онкоклеток. При этом хочу отметить совпадение его взглядов с моими на то, что мембраны онкоклеток имеют положительный заряд (катионы водорода). Если это так, то, в принципе, возможно подобрать физические адресные методики перезарядки мембран онкоклеток. А это означает, что в первую очередь их надо будет не столько зарядить отрицательным зарядом, сколько восстановить нужную комбинацию зарядов на различных лепестках конденсатора и суметь снять с них этот несоответствующий электростатический заряд. Очевидно, в помощь этому могли бы быть разработки методик откачки протонов водорода с мембран, возможно с помощью особой методики заземления. Но еще лучше не пассивный отвод, а активное их откачивание. Для этого нужны будут какие-то активные конденсаторы, которые способны под напряжением снимать недостаточный внутренний заряд и тем самым разряжать другие системы. Только после этого можно говорить о накачке, зарядке этих мембран отрицательным зарядом. Очевидно, это и есть причина того, что без откачки, отвода катионов из-за особенности конденсаторной структуры мембран невозможно подать достаточный заряд внутрь клеток и в их митохондрии.

• Здоровье
• Статьи
• Медицина
• Форум

• Rating
• Full Article
• Comments

Данных, касающихся исследования МПП злокачественных клеток, сравнительно мало. Первая попытка измерить его была предпринята Шефером и Шанне на клетках культуры тканей шейной и гортанной карцином человека. Авторам не удалось обнаружить разницы в величине МПП нормальных фибробластов и злокачественных клеток исследованных культур. В последующей своей работе Шанне также не обнаружил разницы в средней величине МПП клеток нормальных фибробластов и карцино-саркомы крыс. Однако авторы этих исследований указывают на большой разброс величины МПП, резко уменьшавшийся под влиянием новокаина и гипотонического раствора, что свидетельствует о его физиологичности. Не обнаружили разницы в величине МПП нормальных фибробластов и слабо-малигнизированных клеток L-штамма Л. Ю. Бойцова и др. Эксперименты этих исследователей свидетельствуют об отсутствии четкой корреляции между величиной МПП и степенью злокачественности клеток культур различных опухолевых штаммов.

Заслуживает внимания и сравнительное исследование электрофизиологических свойств клеток трансформированных клеточных линий нервной и других тканей. Установлено, в частности, что МПП и входное сопротивление клеток всех опухолевых культур соответствуют таковым в норме, однако возбудимость — специфическое свойство нервных клеток — отсутствовала в клетках нейробластом. Это еще раз доказывает, что одной из характерных черт опухолевых клеток является потеря ими специфичности.

При исследовании электрофизиологических свойств клеток асцитной карциномы Эрлиха мышей Джонстон показал, что сразу после прокола плазматической мембраны микроэлектродом обнаруживается разность потенциалов 5-10 мв, причем внутренняя ее поверхность заряжена положительно по отношению к наружной. Однако при дальнейшем продвижении микроэлектрода в клетку удавалось регистрировать скачкообразное извращение разности потенциалов до 20- 40 мв.

При последующем небольшом продвижении микроэлектрода никаких изменений потенциала не наблюдалось. Характерно, что на внутренней поверхности мембраны некоторых клеток при проколе сразу обнаруживался отрицательный потенциал по отношению к наружной ее поверхности; в других, наоборот, — только положительный. На основании своих данных Джонстон сделал вывод, что внутренняя поверхность мембран асцитных клеток заряжена положительно по отношению к наружной. Вместе с тем Джонстон подметил одну очень интересную деталь: в стареющих клетках отрицательный заряд на внутренней поверхности мембран наблюдается очень редко. Однако в последующих исследованиях описанные изменения МПП клеток асцитных опухолей не подтвердились. Было показано, что МПП этих клеток низок (11-12 мв) и внутренняя поверхность мембраны по отношению к наружной поверхности заряжена отрицательно.

Интересные данные были получены при исследовании МПП клеток карцином. Так, Токуока и Мориока измеряли клетки МПП опухолевых клеток желудка и прямой кишки человека в различные сроки после взятия ткани. Контролем служила нормальная слизистая желудка и прямой кишки тех же больных. Через 5-30 мин после прекращения кровообращения не обнаружено разницы в величине МПП раковых и нормальных клеток эпителия желудка, однако через 1,5 — 2 часа МПП раковых клеток был значительно ниже такового нормальных клеток. Указанные выше авторы сделали вывод, что разница между биоэлектрической активностью нормальных и раковых клеток обнаруживается только спустя некоторое время после иссечения ткани из организма.

Другие авторы, исследовавшие МПП клеток опухоли и нормальной слизистой желудка человека in vitro, указывают на более низкую величину МПП раковых клеток по сравнению с МПП клеток нормальной слизистой желудка человека. Л. В. Латманизова с сотрудниками проводили также исследование МПЛ клеток перевивных карцином (карцинома Эрлиха мышей и карцинома Брауна-Пирс кроликов) и нормальной эпителиальной ткани. Авторы отмечают, что характерной чертой клеток перевивной опухоли животных является чрезвычайно малая величина МПП, обычно не превышающая 5-10 мв. При этом нередки случаи колебания МПП клеток в обе стороны от нулевой линии. В единичных случаях внутренняя поверхность мембраны трансформированных клеток была заряжена положительно по отношению к наружной; величина разности потенциалов колебалась в пределах 0-10 мв.

Уменьшение МПП клеток трансплантированной опухоли щитовидной железы обнаружили Ямакосманович и Ловенштейн. На уменьшение МПП в гепатоцеллюлярной карциноме по сравнению с МПП клеток печени указывают Лимбергер и Л. Ю. Бойцова и др.

Шаудгури и Шоу показали, что в злокачественных клетках индуцированной опухоли кожи мышей МПП значительно меньше, а сопротивление мембраны значительно больше, чем в нормальных эпителиальных клетках. Значительный разброс величин МПП злокачественных клеток, наблюдавшийся ими, авторы объясняют разными физико-химическими изменениями мембраны отдельных клеток.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что МПП злокачественных клеток (в основном раковых) существенно меньше, чем МПП нормальных клеток. Однако это заключение сделано на основании косвенных доказательств: прямое сопоставление МПП нормальных и опухолевых клеток исследователями проводилось редко. Для того чтобы окончательно ответить на вопрос, является ли уменьшение МПП злокачественных клеток их характерной особенностью, необходимо было провести прямое сравнительное исследование его в опухолевых и соответствующих нормальных клетках; такое исследование проведено нами.

Опыты проводились in vivo на клетках перевивной рабдомиобластомы белых крыс и индуцированной, 9,10-диметил-1,2-бензантраценом рабдомиобластомы белых крыс и мышей. В контрольных опытах измеряли МПП нормальных мышечных волокон у здоровых животных и у крыс с перевивной и индуцированной рабдомиобластомой.

Как показали проведенные исследования, средняя величина МПП нормальных мышечных волокон здоровых животных составляет 87,1+0,25 мв. МПП нормальных мышечных волокон животных с перевивной и индуцированной рабдомиобластомой не изменяется и имеет такую же величину, как и МПП здоровых крыс. Величины МПП мышечных волокон здоровых животных почти полностью совпадают с величинами МПП мышечных волокон животных с перевивной или индуцированной рабдомиобластомой. В обоих случаях около 80% измерений приходилось на МПП от 80 до 90 мв. Таким образом было установлено, что развитие в организме опухоли не влияет на электрическую поляризацию мембраны нормальных мышечных волокон животного с опухолью.

Показано, что внутренняя поверхность мембраны клеток перевивной рабдомиобластомы, как и нормальных клеток мышечных волокон, заряжена отрицательно по отношению к наружной ее поверхности. Однако во всех без исключения опытах МПП клеток перевивной рабдомиобластомы был значительно ниже, чем МПП нормальных мышечных волокон. МПП клеток рабдомиобластомы колеблется в довольно больших пределах. В среднем он составляет 16,0±0,13 мв.

Проводилось также исследование МПП клеток индуцированной рабдомиобластомы крыс и мышей (Шуба, 1965), которое показало, что МПП клеток указанного новообразования также значительно ниже, чем МПП нормальных мышечных волокон. Средняя величина МПП клеток индуцированной рабдомиобластомы мышей равна 19,6+6,13 мв, а клеток индуцированной рабдомиобластомы крыс — 27,0+0,28 мв. Разброс величин МПП клеток индуцированной рабдомиобластомы еще более велик, чем в случае клеток перевивной рабдомиобластомы крыс; они колеблются, как правило, в пределах 13-30 мв.

Таким образом, нами было установлено, что МПП клеток рабдомиобластомы крыс и мышей значительно ниже, чем МПП нормальных мышечных волокон, причем даже максимальная величина МПП клеток индуцированной рабдомиобластомы крыс в 2 раза меньше, чем МПП нормальных мышечных волокон, а средняя величина МПП опухолевых клеток в 4 раза меньше, чем МПП нормальных мышечных волокон.

Для того чтобы решить, является ли значительное уменьшение МПП опухолевых клеток общим свойством всех злокачественных новообразований, мы провели исследование МПП клеток индуцированной диметиламино-азобензолом гепатомы крыс (Шуба, 1965). Контролем служили клетки печени. Исследование МПП клеток гепатомы показало, что внутренняя поверхность мембраны их заряжена отрицательно по отношению к наружной поверхности; МПП клеток гепатомы намного меньше, чем МПП клеток печени. Минимальные величины МПП составляли 13-15 мв, максимальные — 28-34 мв. Средняя величина МПП всех измерений равнялась 20,3+0,4 мв.

В экспериментах под влиянием канцерогена у некоторых животных возник хронический гепатит; МПП клеток печени у них не отличался от МПП клеток печени здоровых животных.

Полученные данные свидетельствуют о том, что МПП клеток гепатомы, как и клеток рабдомиобластомы, значительно ниже, чем МПП нормальных печеночных клеток. МПП клеток рабдомиобластомы и гепатомы отличается от МПП соответствующих нормальных тканей большим разбросом величин, что связано, видимо, с функциональной неоднородностью клеток. Известно, что в опухолевой ткани наряду с так называемыми молодыми клетками, которые возникли в результате деления относительно недавно, имеются и клетки более старые, которые находятся на грани некротизации. Наши исследования показывают, что в участке опухолевой ткани, где уже имеются некротические островки, больше клеток с минимальной величиной МПП. В опытах Джонстона внутренняя поверхность мембраны стареющих клеток мышиной асцитной опухоли имела даже положительный потенциал по отношению к наружной. Нормальная поляризация мембраны стареющих клеток встречалась очень редко. С разной стадией дифференцировки клеток связывают большой разброс величин МПП злокачественных клеток также Шаудгури и Шоу.

"этим утверждением вы отбрасываете трансформацию клеток из-за мутации, хотя бы. ваше утверждение не верно."
- то есть, предположение не верно, поскольку не поддерживает офицальную точку зрения?:)

"Пожалуйста, цитируйте проверенные источники, а не сайты типа "лечебные травы", если хотите обсудить проблему рака серьезно. Старайтесь найти ЦИТИРУЕМЫЕ публикации."
- это общие сведения, поэтому достаточно, на мой взгляд, и таких данных.

"И обратите внимание, трансформированная клетка - это клетка с нормально функционирующими системами, благодаря чему она и выживает при повреждении некоторых частей этих систем, которые и привели к трансформации"
- я разве говорю о какой-либо не нормально функционирующей системе?!
Если предположить, что накопление АТФ впринципе возможно, то. что самое затратное по АТФ для клетки? - Деление клетки! Поэтому клетка и делится от избытка не использованных АТФ (иначе куда еще деть АТФ?). Все очень просто. И происходят нарушения в клетке и поехало. Но изначально - наличие большого скопления АТФ провоцирует клетку на самое затратное для нее на деление.
Интересна теория не правдали? - рак - это убегание от АТФ:).
рак - недостаток положительных ионов натрия.:) стакан слабого раствора соли. )

"Разжиженные мембраны" и тп - это все описания каких угодно клеток, но не живых. - не цепляйтесь к словам, прошу Вас ведь можно же пропустить мимо и выделить главное?:) Ведь понятно же, что подразумевается. А если не понятно, то пропустите мимо ушей, поскольку это далеко не самое важное в тексте.

И еще.
Можно был бы утверждать, что нехваток ионов металов в раковых клеток (нехваток натрия) связан именно с отрицательным зарядом, с большим количеством отрицательно заряженных частиц (происходит нейтрализация).
Если человек действительно вырабатывает электроны во время бодрствования, если он работает сутками, мало спит и отдыхает, возможно, во время нервного напряжения, выделяемые электроны, накапливаются в теле.
И поэтому возникает рак. Возможно, стоит пить слабый солевой раствор тем кто много работает, мало спит, при нервных нагрузках, чтобы восполнить натрий, ионы которого нейтрализуются под действием электронов.. тогда рак не возникнет, так как недостатка натрия не будет. или к нему добовлять раствор других металов.
И стараться высыпаться, чтобы снять избыточный заряд.
Не надо мне говорть о том что раствр соли вреден, что мы употребляем много больше соли, чем нам нужно.Что при чрезмерном употреблении соли происходят заболевания. Что соль выходит с водой. Что наличие соли зависит от наличия жидкости в организме. Что употребление соли вредно. Я сама знаю. Но слабый раствор соли 3-5 гр является нормой и думаю полезен (при раке??). но как угадать, что существует нехватка натрия в некоторых клетках, например, где операционный шов? Ведь нехватка натрия в организме и нехватка натрия в определенном органе - это две разные вещи.
Ха, вот забавно будет, если раковым больным для лечения нужен только водянной слабый раствор соли. Прикол.

(а ведь у всех раковых больных слабый алкалоз, разве нет? А он не является ли признаком нехватки натрия, еще раз повторю я свой вопрос?)

Роль митохондрий в образовании опухолей

Ранее мембранно-митохондриальный подход к объяснению канцерогенеза уже выдвигал ряд авторов. Ниже я приведу их теории. Они имеют большие преимущества в решении задачи лечения опухолей по сравнению с предшествующими теориями, но и ряд недостатков, так как не могут объяснить многие стороны первичных процессов зарождения малигнизации — перерождения обычных клеток в злокачественные. Часть звеньев этого процесса исследователями упущена.

Энергетическая концепция онкологического процесса О. Варбурга (1927 г.)

Он обнаружил, что злокачественное перерождение тканей сопровождается значительным усилением аэробного и анаэробного гликолиза (процесс получения энергии в присутствии или отсутствии кислорода). Дыхание с использованием кислорода в раковых клетках заменяется на другой тип энергетики — ферментацию глюкозы, свойственную низшим формам жизни.

Понимая, что энергетика клетки связана с митохондриями, ученый впервые высказал предположение о возможных нарушениях в митохондриях. Но это его высказывание было надолго оставлено без внимания.

Мембранная теория рака С. А. Нейфаха (1961 г.)

С его позиции особенность энергетики раковых клеток определяется дефектом мембран митохондрий и повышением синтеза и каталитической мощности гексокиназы, ограничивающей скорость гликолиза в клетках. Мембраны определяют работу ферментов. Верно истолковывая некоторые ферментные стороны онкопроцесса, Нейфах тем не менее не смог объяснить устойчивость этого процесса в последующих поколениях клеток и многое другое.

Изозимная гипотеза В. С. Шапот (1968, 1975 гг.)

Биохимические особенности опухоли зависят не от появления новых ферментов в клетках, а от расстройства последовательности синтеза изоферментов (или изоэнзимов — различных форм одного и того же фермента, существующих в одном организме, но, как правило, в разных его клетках, тканях или органах), которые присутствуют и в нормальных клетках. В результате изменяется соотношение некоторых изо ферментов, что приводит к усилению скорости гликолиза и изменению его взаимодействия с другими процессами метаболизма. Показано, что различие в изоферментном составе нормальных и опухолевых клеток касается таких ферментов, как гексокиназа, альдолаза, пируваткиназа, лактат-дегидрогеназа, аденилаткиназа, и др. Но это только частично объясняет образование опухоли, являясь лишь звеном механизма канцерогенеза.

Митохондриальная теория рака Зотина (1991 г.)

Только в последнее десятилетие получено много данных о нарушении в раковых клетках структуры и функции митохондрий — органелл, осуществляющих функцию дыхания. Это позволило предложить митохондриальную теорию рака, которая в какой-то мере дополняет подход Варбурга. Концепция исходит из ранее выдвинутой идеи о том, что возникновение злокачественных опухолей связано с появлением в клетках мутантных, дефектных митохондрий.

Как отмечает автор, дело не в полном нарушении дыхания клеток, а лишь в нарушении воспроизводства и строения митохондрий, повреждении их наружной мембраны, увеличении проницаемости последней и, как следствие, изменении регуляторных механизмов дыхания и гликолиза. Как видим, внимание здесь обращено только на внешнюю сторону мембран митохондрий и нет взаимоувязывания с мембранами клетки в целом. А именно этот мембранный комплекс может определять многие внутренние процессы, как митохондрий, так и ядра клеток.

И самое главное — эта теория описывает лишь часть более глобальных перестроек в клетке. В такой концепции не увязаны многие научные факты. Например, борьба иммунитета с онкоклетками и выбраковка их, что является доказанным. Такое объяснение возможно только с учетом факта перерождения наружных мембран онкоклеток. Также эта теория не учитывает провоспалительную начальную сторону канцерогенеза, что в свою очередь тоже можно связать с наружными мембранами клеток.

Следовательно, указанная теория является лишь узким взглядом на механизмы проявления онкологии на клеточном уровне и не способна соединить воедино все разрозненные факты. В то же время эта концепция может объяснить только уже проявленный онкологический процесс, но никак не первичные этапы онкологизации, которые в большей степени вероятности могут определяться наружными мембранами клеток, тогда как внутриклеточные перестройки могут быть вторичными подстройками, перенапряжением энергетических процессов в определенных группах клеток с последующим закольцеванием процесса.

Регулирование энергетических процессов

Именно в митохондриях находятся генетические программы, которые отвечают за самый совершенный механизм энергетики, т. е. цикла Кребса. Они определяют, будет ли этот цикл полноценным аэробным пли же все пойдет по анаэробному (бескислородному) пути.

Определенные гены митохондрий могут быть выключены или включены в зависимости от изменений в элементном составе субстрата. Митохондрии работают всегда, даже когда организм голодает, ведь дыхательно-энергетические процессы и выделение тепла идут непрерывно. Гены определяют работу ферментов цикла Кребса. Известно, что многие гены в геноме дублируются иногда сотни раз. Подобные излишества сбивают с толку.

Есть основание считать, что каждый генопродукт регулируется в митохондриях не одним геном и не только за счет последующей транскрипции РНК на рибосомах с многократным считыванием и образованием копий белков и ферментов, но также и целым блоком генов-дублей, которые запараллелены в батареи. Активность генов, ответственных за энергетику, здесь регулируется, очевидно, каким-то другим образом. Но ясно то, что они реагируют на состояние окружающей их среды. Известно, что митохондрии могут существовать автономно и вне клеток, при этом клонируя себя. Значит, у них есть набор генов самосборки, ДНК, ответственная не только за энергетические процессы. Особенность ДНК-регуляции в области энергетики позволяет системе управляться не просто путем включено-выключено, а более тонко реагировать на разные уровни состояния среды.

Кроме того, такая особенность работы ДНК митохондрий объясняет большую вероятность их повреждений. В то же время становится возможным при необходимости корректировать работу генов.

При этом подключается большее или меньшее количество ферментов, отвечающих за определенное звено цепи Кребса. Энергогенных продуктов в ходе работы митохондрий образуется многократно больше, чем при обычных строительных процессах в клетке. А для этих целей нужны специальные органеллы, подключение же программы возможно только при преодолении некоего порога. Такая сложная генетическая программа действует как датчик чувствительности, релейная сеть, реагирующая на порог концентрации. При такой ситуации в митохондриях нарушаются обычно не все ответственные за этот процесс гены, а лишь часть из них.

Правомочен вопрос: возможно ли от таких работающих митохондрий добиться их репарации?

Вывести онкологические клетки на уровень здоровых клеток в принципе можно путем повышения их энергетики. Этому есть подтверждающие данные по применению меди и янтарной кислоты.

Известно, что устойчивый гликолиз, кроме онкоклеток, могут проявлять и эмбриональные клетки. Дифференциальные гены у них тоже заблокированы.

Следует понимать, что митохондрий в клетках бывает много, от пяти до сотен. Число их, очевидно, зависит от энергетических потребностей клетки. Поломка одной митохондрии не должна сказываться на общем состоянии клетки. В норме, если нарушается работа многих митохондрий, то запускаются механизмы апоптоза — самоуничтожения. Но у онкоклеток этого не происходит. Почему?

У таких аберрантных клеток из-за нарушений порога чувствительности происходит извращенная реакция включения программ на репарацию, воспроизведение, что сопряжено с механизмами воспаления на клеточном уровне. Воспаление усиливает репарацию. Очевидно, этим можно объяснить определенную взаимосвязь сдерживания роста онкоклеток, например, такими противовоспалительными средствами, как аспирин.

Теперь становится понятным, почему антиоксиданты и предложенные мною оксигенаторы имеют определенный эффект при лечении онкологических заболеваний, в частности, выборочно способствуют апоптозу (естественной клеточной смертности) раковых клеток, не затрагивая здоровые клетки, ослабляют онкоангиогенез (прорастание сосудов в опухоли) и метастатическое развитие.

Изучая, например, механизм воздействия цианидин-3-рутинозида (C-3-R), полученного из ежевики, на злокачественные клетки, исследователи установили, что данное вещество приводит к аккумуляции в митохондриях клеток активных соединений кислорода, что в свою очередь запускает процесс запрограммированной гибели клеток — апоптоза. Преимущественно такой эффект дают антиоксиданты полифенольной группы, содержащиеся в ягодах черного цвета, например, черный виноград, ирга, бузина, красящее вещество бетаин из свеклы и другие. Но имеют определенное значение и другие группы антиоксидантов, в том числе минеральных, такие как селен, жирорастворимых, такие как ликопин, витамин А и другие.

Обратимость онкоклеток

Предлагаемая мною теория учитывает факты, подтверждающие способность опухолевых клеток нормализоваться при дифференцировке.

Впечатляющие результаты были получены в работах по изучению морфобластических возможностей клеток тератокарциномы[2] мыши (Mintz, 1978). Ученые продемонстрировали, что раковые клетки тератокарцином способны к полной утрате признаков злокачественности и включению в гистогенез — восстановление здоровых тканей[3]. Такими же свойствами обладали клетки не эмбриональных опухолей — аденокарциномы молочной железы, плоскоклеточного ороговевающего рака, хондросаркомы (Pierce, Speers, 1988).

Степень злокачественности опухоли стало возможным объяснять не нарушением специфической группы генов, а глубиной нарушения гликолизного процесса — объема поражения генома митохондриальных тел. Это означает, что энергетическая функция определенной геногомеостатной единицы может отключаться не в полном объеме, а только частично, что и ограничивает в разной степени энергетику.

О целесообразности объединения теорий канцерогенеза

У прежних теорий имелись противоречия, которые невозможно было уложить в единую систему. Например, сведения о том, что клетки с хромосомными нарушениями при дифференцировке нормализуются, теряя злокачественность (Сакс, 1986).

Автономность онкоклеток легко объясняется с позиции их аберрантной неполноценности. Стало возможным трактовать данную аберрантность как результат сбоя энергостанций. Известно, что все клетки могут существовать и без митохондрий. Митохондрии — позднее приобретение эволюции. Считается, что это произошло вследствие слияния, симбиоза простейших эукариотных клеток с некими автономными структурами. Такой симбиоз позволил перейти клеткам на новые этапы эволюции. Митохондрии в клетках — относительно самостоятельные структуры со своим генетическим аппаратом.

Репарация (восстановление) в клетках при онкологии все-таки возможна, но для этого уже нужно создавать определенные условия, в которых будет протекать метаболизм (обмен веществ) клеток, чтобы подключились заблокированные программы генома митохондрий.

Некоторые авторы утверждают, что фактором роста для онкоклеток могут быть выделения от цистовой формы глистов или грибов, обитающих в крови. Все это огромное количество факторов может способствовать проявлению болезни, но без внутриклеточной предрасположенности они не способны сами по себе ее начать.

Согласно теории онкогена, в нормальных клетках имеются неактивные протоонкогены, которые в процессе трансформации патологически активизируются, в итоге провоцируя образование опухоли. Но эту активацию следует объяснять вторичной реакцией на нарушение энергетического гомеостаза клетки.

Эмбрионализацию онкологических клеток можно объяснить отключением программ митохондрий. Эмбриональные клетки тоже могут существовать в бескислородной энергетике, т. е. без митохондрий.

Можно предполагать, что раковые клетки происходят не из любых, а из стволовых, клоногенных клеток. Причем особенность в том, что именно в них возникает нарушение внутриклеточного энергетического гомеостаза за счет вырождения митохондрий и мембран. Онкология — это, очевидно, наложение аберрантных процессов на клоногенные клетки.

Наложение аберрантных (генных нарушений) процессов на неклоногенные клетки, очевидно, может приводить преимущественно к дистрофическим процессам, т. е. к простому их перерождению. Это уже фундамент для всяких атрофических и инволюционных процессов, замедлению метаболизма с возрастом и, естественно, для старения тканей, да и всего организма в целом.

Хорошо известны эксперименты по пересадке ядер опухолевых клеток в предварительно энуклеированные (искусственно лишенные ядра) зародышевые клетки, когда в лишенную собственного ядра клетку подсаживают ядро (геном) раковых клеток. В этом случае развивается здоровый организм, а не пораженный раком, что еще раз говорит о том, что механизмы онкологии лежат за пределами ядра клетки.

Но это уже тема для отдельной книги, над которой я сейчас работаю.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.