В этой рубрике мы предлагаем задать ваш вопрос о продуктах нашим научным сотрудникам. Ответ будет отправлен вам на почтовый адрес, а наиболее частые и интересные мы будем размещать здесь
Ответ.
- 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].
- 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]
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.