Рубрика: Вопрос-Ответ

Ответ.

1. Важнейшим свойством МГТБ – мембранотропных гомеостатических тканеспецифических биорегуляторов, является их способность стимулировать процессы восстановления и репарации в патологически измененных (травмированных) тканей за счет дополнительной активации клеточных источников регенерации (ниши стволовых клеток в тканях взрослых особей) [1, 2, 3]. Они являются перспективными препаратами для использования в регенеративной медицине, поскольку абсолютно безопасны из-за своего эндогенного происхождения, проявления своей активности в очень низких концентрациях, а также свойства не вызывать никаких негативных реакций со стороны отдельных тканей и организма в целом. Экспериментально установлено, что МГТБ тканеспецифично активируют клеточные источники регенерации в тканях млекопитающих in vitro и in vivo [4, 5].
2. МГТБ имеют сложный состав. Их основу составляют белково-пептидные комплексы, которые в случае МГТБ животного происхождения содержат альбумины сыворотки крови (три различные изоформа белка ив сыворотке быка и крысы, соответственно) [6, 7]. Показано, что за проявление биологического действия ответственны пептиды, образующие комплекс с альбуминами, которые модулируют их активность. Важно, что данные белково-пептидные комплексы проявляют оригинальные физико-химические свойства: высокую резистентность к воздействию ряда физико-химических факторов, образование крупных наноразмерных частиц – процесс, который играет принципиальную роль в проявлении МГТБ биологического действия именно при низких концентрациях [7,8]
3. Механизм действия МГТБ в настоящее время нами представляется следующим.

Во всех тканях высших организмов, в том числе и в растениях, существует единая интегральная система (ЕИС), ответственная за распространение и передачу информационного сигнала в биологических системах. ЕИС включает в себя супрамолекулярные структуры межклеточного пространства такие как внеклеточный матрикс (ВКМ), адгезионные сайты (например, суперсемейства кадгеринов, иммуноглобулинов — N-CAM, L-CAM, Ng-CAM и др.), плазматическую мембрану клетки (ПМ), цитоскелет, ядерную мембрану, ДНК [9, 10]. В обзорах, касающихся механобиологических механизмов [11, 12] представлены гипотезы, рассматривающие роль механических, возникающих в ЕИС сил в процессах передачи информационного сигнала. В этих представлениях ПМ является центральной структурой: 1. ПМ отделяет внутреннее пространство клетки от внешнего; 2. механические свойства ПМ (например, изменение ее вязко-упругих свойств) могут определять латеральную подвижность белков-рецепторов, в следствие чего, ПМ может «пропускать» или «блокировать» прохождения регуляторного сигнала по тому или иному пути, т. е. ПМ непосредственно участвует в регуляции прохождения сигнала в клетку. Авторы этих обзоров не рассматривают природу возникающих в ВКМ и ПМ механических «напряжений». Поскольку МГТБ влияют на вязко-упругие свойства ПМ, а также на проницаемость молекул через нее, причеv в очень низких концентрациях [13], мы полагаем, что эту функцию выполняют именно МГТБ, которые локализованы внеклеточно в тканях [5].

Мы полагаем, что биосинтез de novo и пассивная диффузия эффекторных молекул (гормоны, факторы роста и др.) не имеют места в формировании регуляторного ответа клетки на поступивший извне сигнал. Эти процессы слишком медленны и ненадежны. Реакция со стороны организма на поступающую извне информацию должна происходить максимально быстро, с высокой степенью вероятности «считываться» и быстро уничтожаться. По нашим представлениям все отдельные участники каждого сигнального пути располагаются в непосредственной близости друг относительно друга. И только отсутствие пространственной комплементарности (лиганд-рецепторного или фермент-субстратного взаимодействия), возникающей из-за несоответствия конформации участников «сигнальной цепочки», не позволяет ей замкнуться и включить данный путь прохода информации. Иными словами, мы считаем, что около каждого субстрата или лиганда располагается соответствующий фермент или рецептор, но только отсутствие соответствующей у них конформации, не позволяет этим участникам сигнального пути прореагировать между собой. Образование активных комплексов возможно за счет чисто механического воздействия на эти молекулы. Небольшое изменение конформации и — лиганд входит в рецептор, а фермент взаимодействует с субстратом. Эту функцию «конформационного поворота» осуществляют структуры воды биологических жидкостей, которые образуются и несут «образ» эффекторных молекул, которые могут появляться в небольших количествах в ответ на поступивший извне сигнал, например, за счет их депонирования в межклеточном пространстве. Исследования такие были проведены. Методом флуоресцентных зондов было, например, показано, что «мнимые» растворы гормона вызывают такое же изменение конформации его рецептора в ПМ клетки, как при непосредственном образовании гормон-рецепторного комплекса [14, 15]. Одной из основных функций МГТБ является «раскачивание» вязко-упругих свойств ПМ для более быстрого и надежного восприятия такого сигнала. Образом здесь является пример с автомобилем, который на значительной скорости быстрее реагирует на поворот руля и изменяет направление движение, чем на малой скорости или же находясь без движения. Такое «раскачивание» механических свойств ПМ должно характеризоваться наличием органо-тканевой специфичности, потому что в ответе на поступивший в организм сигнал должны «ответить» только определенные органы и ткани. МГТБ растительного происхождения, особенно, в виде смеси биорегуляторов, выделенных из разных источников – композиции – образуют структуры воды, подобные МГТБ, функционирующих в животных тканях, и, следовательно, приближенных к их действию. Поэтому они и могут вызывать биологические эффекты, подобные МГТБ животного происхождения [15]. Структуры воды, образующиеся в присутствии МГТБ растительного происхождения — фракталы, как элементы детской игры ЛЕГО, взаимодействуя между собой, формируют новые фракталы, приближающиеся по свойствам к фракталам, существующим в межклеточном пространстве тканей соответствующего органа за счет воздействия внеклеточно локализованных МГТБ животного происхождения. Ведь мы все время получаем подтверждение характера биологического действия МГТБ животного происхождения – проявление тканевой., но полное отсутствие видовой специфичности. А ведь даже МГТБ, выделенные из животных разных видов (и человека!), состоят из альбуминов и пептидов, которые различаются по составу и последовательности аминокислот. Это можно все объяснить только предположив, что во всех случаях, т.е. рассмотрения активности МГТБ из животных и растений, биологически активным началом являются сходные по физико-химическим свойствам фракталы воды, образующиеся в тканях одного органа. Мы это и наблюдаем в экспериментально полученных результатах, например, МГТБ, выделенные из подорожника и алоэ и их смесь, вызывали в очень низких концентрациях эпиморфную регенерацию на модели кожной раны у мышей, т.е. восстановление структуры ткани, но не образование рубца, аналогично тому как при воздействии МГТБ, выделенного из сыворотки крови.

На вопрос о том, применять ли в схеме для одного больного виоргоны животного и растительного происхождения – не могу однозначно ответить. Гаверное, нужно пробовать разные варианты. Мне кажется, что можно в начале лечения попробовать весь арсенал, которым мы располагаем. А потом, когда мы получили положительный результат – для профилактики, а вернее для больного, который «утомляется» обычно от интенсивного приема ряда препаратов — оставить для «перерыва» интенсивности этого лечения, буквально пару препаратов для продолжения «воспитания» клеток и тканей.

Литература.

1. Yamskova V.P., Krasnov M.S., Rybakova E.Yu., Vecherkin V.V., Borisenko A.V., Yamskov I.A. “Analysis of regulatory proteins from bovine blood serum that display biological activity at ultra low doses: 2. Tissue localization and role in wound healing”, pp. 71-78 // In the book “Biochemical Physics Frontal Research”, Ed. by S.D. Varfolomeev, E.B. Burlakova, A.A. Popov and G.E. Zaikov, Hauppauge NY, Nova Science Publishers Inc, p. 127, 2007.
2. Маргасюк Д. В., Краснов М. С., Ямсков И. А., Ямскова В. П. Роль регуляторного белка, выделенного из роговицы глаза быка, в активации клеточных источников регенерации роговицы in vitro // Изв. АН Сер. Биол. 2008. ?6. c. 736-745.
3. Ямскова В. П., Краснов М. С., Маргасюк Д. В., Ямсков И. А. Влияние адгезии на состояние ткани роговицы при культивировании in vitro // Изв. АН Сер. Биол. 2009. ?1. c. 11-17.
4. Ямскова В.П., Краснов М.С., Ямсков И.А. К вопросу о механизмах, лежащих в основе процессов восстановления и репарации в тканях // Клеточные технологии в биологии и медицине. 2010. ? 1. С. 32-35.
5. Ямскова В.П., Краснов М.С., Ямсков И.А. // Новые экспериментальные и теоретические аспекты в биорегуляции. Механизм действия мембранотропных гомеостатических тканеспецифических биорегуляторов. Saarbrucken: Lambert Academic Publishing. 2012. 136p.
6. Ильина А.П., Сидорский Е.В., Елистратов П.А., Чекова В.М., Ямскова В.П., Ямсков И.А. Анализ изоформ альбумина сыворотки, входящих в состав мембранотропных гомеостатических тканеспецифических биорегуляторов, выделенных из различных тканей млекопитающих// Прикладная биохимия и микробиология. 2019. Т. 55. ? 4. С. 350-355.
7. И.А. Ямсков, И.В. Благодатских, М.С. Краснов, А.В. Борисенко, Д.В. Маргасюк, В.В. Вечеркин, В.С. Скрипникова, П.А. Назарова, С.А. Битко, Б.Б. Березин, И.В. Яминский, Г.Б. Мешков, С.А. Грачев, М.В. Серебрякова, Е.Ю. Рыбакова, В.П. Ямскова. Физико-химические свойства биологически активных в микродозах регуляторных белков, выделенных из различных тканей млекопитающих // Известия АН Серия Химическая. 2009. ? 3. С. 623-628.
8. Ямскова В.П., Скрипникова В.С, Молявка А.А., Ильина А.П., Краснов М.С., Маргасюк Д.В., Борисенко А.В., Березин Б.Б., Кузнецова Е.С., Буряк А.К., Ямсков И.А. Структурно-функциональные особенности нового биорегулятора, выделенного из ткани пигментного эпителия глаза быка // Биохимия. 2009. т. 74. ? 9. С. 1195-1203.
9. Ямскова В.П., Ямсков И.А. Механизм биологического действия физико-химических факторов в сверхмалых дозах // Российский химический журнал (ЖРХО им. Д.И. Менделеева) 1999. т. 43, ?2, с.74-79.
10. Yamskova V.P., Krasnov M.S., Il’ina A.P., Yamskov I.A. The mechanism of information transmission in living organism// International Journal of High Dilution Research. 2018. V. 17. ? 2. Р. 45-46.
11. Vining K.H., Mooney D.J. Mechanical forces direct stem cell behaviour in development and regeneration // Nature Rev. Mol . Cell Biol. 2017 Dec;18(12):728-742. doi: 10.1038/nrm.2017.108. Epub 2017 Nov 8.
12. Reilly G.C., Engler A. J. Intrinsic extracellular matrix properties regulate stem cell differentiation // Journal of Biomechanics. 2010. V. 43, Issue 1, 5 January, P. 55-62.
13. Ямскова В.П., Нечаева Н.В., Туманова Н.Б., Юровицкий Ю.Г., Новикова Т.Е., Фатеева В.И., Гвазава И.Г. Исследование влияния макромолекулярных адгезионных факторов, выделенных из сыворотки крови и печени млекопитающих на интенсивность синтеза белка и содержание АТФ в гепатоцитах in vitro // Известия Акад. наук. серия биол. 1994. N.2. с.190-196.
14. Пальмина Н.П. Жерновков В.Е. Сравнительное изучение структурного состояния плазматических мембран головного мозга и печени мышей под действием тиролиберина in vitro // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2007.N 8.С.151-154.
15. T.A. Babushkina, T.P. Klimova, I.A. Yamskov, V.P. Yamskova” Spin-lattice relaxation of water protons in serum adhesion protein (SAP) solutions of ultra low concentrations. 2005. Journal of Molecular Liquids. V.122. р.84-86.