Теория регенерации постулирует три факта: первый, что стволовые клетки со временем не теряют своей способности ни к регенерации, ни к делению, второй – что макроорганизм испытывает дефицит стволовых клеток, вследствие массовой их утилизации макрофагами согласно принципу самообновления и теории ЦААКЭБ, и третий – что скорость деления стволовых клеток снижается вследствие уменьшения количества центральных биорегуляторов в крови опять же согласно теории ЦААКЭБ.
Использование теоретических термодинамических принципов позволяет нам приблизиться к реализации процессов естественного омолаживания (регенерации) на практике, при этом не встречая никакого противоречия со стороны законов термодинамики, а значит, и самой природы!
Данные модели полностью укладываются в формулировку принципа термодинамической допустимости Путилова: «В термодинамике допустимо пользоваться какими угодно воображаемыми идеализированными по своим свойствам телами и приспособлениями без риска, применяя эти представления в рассуждениях, прийти к неверным результатам, если предварительно доказано, что их реализация, как бы ни были неправдоподобны их свойства, не противоречила бы ни первому, ни второму началу термодинамики».
В построении мысленных экспериментов, данный принцип может и должен рассматриваться как один из постулатов термодинамики.
В заключении необходимо отметить следующий факт: если нам нужно, чтобы какая-либо ткань или организм в общем регенерировали, нам следует создать необходимые условия для стволовых клеток, остальное произойдет автоматически. При этом в обязательном порядке нужно следить за четким функционированием управляющего центра. Если мы будем настраивать пул биорегуляторов, но при этом постоянно сталкиваться с противодействием управляющего центра, то у нас получится движение на месте – ничего не будет происходить. С центральным регулятором бороться практически невозможно, наоборот, его усилия должны быть абсолютно когерентны нашим.
Теория критической адаптации
(Теория генеза онкологических состояний)
Данная теория объясняет, каким образом происходит развитие онкологических заболеваний и что служит их причиной. Теория критической адаптации неразрывно связана с предыдущими теориями – ЦААКЭБ, старения и регенерации.
Сегодня одними из самых эффективных методов лечения онкологических заболеваний являются: оперативный, лучевой и лекарственный методы. С последним часто объединяют все системные способы воздействия на опухоль: химиотерапию, гормонотерапию, иммунотерапию, иногда разные виды биотерапии. Хирургический метод предполагает непосредственное удаление опухоли с соблюдением обязательных правил абластичности, специфических принципов онкохирургии. Лучевая терапия – воздействие на опухоль потоком того или иного вида излучения (рентгеновские лучи, гамма-лучи, поток быстрых электронов и т.д.). Химиотерапия – введение в организм лекарственных препаратов, оказывающих повреждающее действие преимущественно на опухолевые клетки. В ряде случаев химиопрепараты могут полностью уничтожать опухоль, но чаще – тормозить ее развитие. Несмотря на достаточно высокую эффективность, все эти методы лечения служат для борьбы с последствиями, но не с причиной заболевания. Каким же образом можно воздействовать на причину? Что запускает канцерогенез?
Еще в 1924 году нобелевский лауреат Отто Варбург выяснил, что здоровые клетки генерируют энергию благодаря окислительному распаду органических веществ в митохондриях, а опухолевые и раковые клетки, напротив, получают энергию через неокислительный распад глюкозы. В своих опытах Варбург помещал раковую опухоль в различные среды существования. После определения её в щелочную среду, то есть насыщенную кислородом, он отметил интенсивную гибель раковых клеток, в то время, как в кислой среде деление опухолевых тканей резко усиливалось.
Переход на анаэробный энергетический обмен, согласно теории Варбурга, приводит к автономному бесконтрольному существованию клетки: она начинает вести себя как самостоятельный организм, стремящийся к воспроизведению. На основании этого открытия ученый предположил, что рак можно рассматривать как митохондриальное заболевание. Теперь многие исследователи находят новые доказательства в поддержку теории Отто Варбурга о происхождения рака. Изучив митохондриальные липиды в опухолях разных частей мозга у мышей, они обнаружили, что основные аномалии кардиолипина имеются во всех типах опухолей и тесно связаны с ослаблением деятельности по выработке энергии. Таким образом, аномалии кардиолипина могут лежать в основе необратимых дыхательных нарушений в клетках опухолей, а это значит, что теория Варбурга верна.
Согласно этой теории, как правило, проистекает большинство онкологических процессов в организме человека. Именно высокоинтенсивным анаэробным обменом в опухоли можно объяснить возникновение раковой кахексии. Опухоль становится ловушкой аминокислот, глюкозы и липидов, используя их для получения энергии. Вместе с тем, не только опухоль активно поглощает пластические и энергетические источники, но и обмен веществ, согласно теории ЦААКЭБ, регулируется таким образом, что в крови начинает циркулировать больше глюкозы, аминокислот и др. для обеспечения перехода организма на работу в анаэробном режиме. Для мозга нужны питательные вещества, и в тканях они поглощаются до какой-то степени, но в крови все равно их пул растет, что способствует росту опухоли. В этом месте через центральный регулятор замыкается патофизиологический порочный круг.
Автономное поведение клеток обуславливается тем, что наряду со снижением концентрации кислорода в тканях резко падает уровень пула биорегуляторов и макрофагов, вследствие чего клетка естественным образом становится агрессивным анаэробом в отсутствие других вариантов существования.
Данная теория по большей части описывает механизмы нарушения нормальной дифференцировки клеток, но не отвечает на вопрос об истинной причине нарушения смещения равновесия в сторону анаэробного обмена. При использовании термодинамических подходов напрашивается вывод, что теория Варбурга отражает лишь одно из звеньев в цепи патологических событий, приводящих к возникновению опухолевого процесса.
Цепь событий выглядит следующим образом: нарушение передачи информации между мембранами и центральным регулятором – смещение энергетического равновесия в соответствии с теорией ЦААКЭБ – общее закисление крови и тканей – критическая локальная (но не некротическая!) ишемия в участке ткани вследствие наличия атеросклеротической бляшки и/или тромба – критическая активация тканевых стволовых клеток с целью продолжения своего существования, но в другой форме, по причине критического снижения концентрации кислорода – неконтролируемая пролиферация недифференцируемых клеток.
Модель раковых стволовых клеток (РСК) подразумевает, что любое злокачественное новообразование (неоплазия) развивается из одной клетки. В результате неких событий генетический аппарат некогда нормальной клетки трансформируется настолько, что происходит её перерождение в инициирующую раковую клетку. В результате последующей пролиферации (деления) этой клетки формируется злокачественная опухоль. Согласно концепции РСК, эта опухоль устроена иерархически, то есть разные типы раковых клеток обладают разной способностью к делению. Поскольку любое новообразование может развиться только из активно делящейся клетки, наиболее подходящие кандидаты для злокачественной трансформации – нормальные тканевые стволовые клетки (дающие начало полностью дифференцированным клеткам, выполняющим свои узкоспецифические задачи в том или ином типе тканей), так как они обладают длительным сроком жизни и высокой скоростью деления. В соответствии с этим концепция РСК подразумевает, что инициирующее событие в канцерогенезе – злокачественное перерождение нормальных тканевых стволовых клеток, которые становятся инициирующими РСК.
