ЗАО 'НПО Космического приборостроения'

Аппараты лазерной терапии серии МУСТАНГ, МАТРИКС, МУЛАТ, УЗОР









Яндекс.Метрика

Купить: +7(495)785-8746      Получить консультацию: +7(495)785-8745


Об отсутствии спектра биологического действия низкоинтенсивного лазерного излучения (НИЛИ)

Москвин С.В., ФГУ «Государственный научный центр лазерной медицины Росздрава»
 
Сама постановка вопроса, вынесенная в название, у некоторой части стереотипно и узко мыслящих исследователей вызывает возмущение и раздражение: «Как же так, если имеет место фотобиологический эффект, то обязательно должен быть и спектр действия?!» Действительно, если бы мы имели дело с «фотобиологическим» эффектом, то так и должно было бы быть. Однако при вызываемых низкоинтенсивным лазерным излучением эффектах в случае биологического действия (БД) НИЛИ, которое широко используется в терапии различных заболеваний, мы имеем дело с несколько иными процессами (о них изложено подробнее в другой статье о механизмах в этом сборнике). С какими именно, нам и предстоит разобраться.
По мере продвижения в понимании истинных первичных процессов, происходящих при взаимодействии лазерного излучения с биологическими тканями, все более очевидным становится тот факт, что общего у БД НИЛИ с фотобиологией только этимология. В обоих случаях происходит воздействие электромагнитным излучением оптического диапазона на биологические объекты, однако первичные механизмы, основа происходящих в дальнейшем процессов, принципиально различны! И понимание этих механизмов чрезвычайно важно, в первую очередь для обоснования максимально эффективных методик лазерной терапии (ЛТ).
Классический фотобиологический эффект – наше зрение, которое обеспечивается благодаря специфическим конформационным преобразованиям специализированных белков. Спектр действия для зрения известен (400-700 нм) и обусловлен спектром поглощения этих белков. На других длинах волн эффекта не наблюдается.
Какую же спектральную зависимость взаимодействия НИЛИ с биологическими объектами мы имеем? Непрерывную и чрезвычайно широкую, практически совпадающую со спектром поглощения биологических тканей или слоя культуры клеток (в зависимости от модели). Но такая спектральная зависимость не может быть отнесена к спектру поглощения какого-либо одного конкретного субстрата (макромолекулы и клеточной структуры), нет зависимости от специфичности биологической структуры, т. е. спектр биологического действия НИЛИ отсутствует. В этом и заключается смысл наших представлений по данному вопросу.
Критики такой точки зрения в первую очередь ссылаются на известную и часто цитируемую работу T.I. Karu (1989), в которой представлен спектр действия для некоторых промежуточных этапов клеточного цикла культуры E.Coliадгезия, синтез РНК и синтез ДНК (рис. 1). Но те ли это спектры, о которых мы говорим, подразумевая, что БД НИЛИ – это не промежуточные стадии чего-то, а именно некий законченный процесс?:
Рис. 1. Спектры действия (зависимость от длины волны лазерного излучения): А – синтез ДНК, В – синтез РНК, С – адгезия, D – спектр поглощения слоя культуры клеток E.Coli [Karu T.I., 1986].
 
Анализ (хотя некий «рецензент» посчитал, что это не метод научного исследования, и на данном основании отклонил нашу статью в один известный журнал) представленных на рис. 1 графиков показывает, что НИЛИ в разной степени является стимулирующим для различных промежуточных этапов деления клетки. Если же гипотетически рассмотреть процесс деления клеток (действительно конечный биологический эффект) как некую сумму основных этапов клеточного цикла, то мы обнаружим, что итоговый результат до погрешностей экспериментов удивительным образом совпадает со спектром поглощения культуры клеток. Отсутствие стимуляции на определенной длине волны одного из процессов компенсируется активацией других, в конечном итоге приводя к общей стимуляции скорости деления клеток.
Из этого следует, что БД НИЛИ тем более выражено, чем выше степень поглощения излучения для данного биологического объекта. Другими словами, мы имеем дело не с фотобиологическим действием, а термодинамическим! Биологическое же действие НИЛИ вызывается по своей сути нагревом тканей, правда с некоторыми специфическими свойствами, которые определяются особенностями лазерного излучения, в первую очередь с монохроматичностью (подробнее с этим вопросом можно ознакомиться в нашей книге – Москвин С.В, Буйлин В.А. Основы лазерной терапии, 2006). Различия же локальных проявлений, скорее всего, связаны с пространственной неравномерностью спектров поглощения, следовательно, активацией различных депо, из которых высвобождаются ионы кальция, и, соответственно, превалированием стимулирующего действия тех или иных внутриклеточных процессов (как известно, все вышеперечисленные этапы клеточного цикла являются кальцийзависимыми).
Если анализ неоспоримо является одним из методов научного исследования (мнение вышеупомянутого «рецензента», который не знает данного факта, мы в расчет не берем), то предложенный нами метод нормированного суммирования спектральных зависимостей вызовет много нареканий, и в данном случае мы будем полностью согласны с критикой. Подобная математическая «обработка» биологических закономерностей требует куда более глубокого теоретического и практического обоснования. Пока же представленный аргумент будем считать простой случайностью и красивым совпадением. Критики будут правы, утверждая, что для достоверности выводов необходимо провести прямой эксперимент, тем более, что исследования влияния НИЛИ на стимуляцию деления клеток (к сожалению, всего на нескольких длин волн), сделанные О.А. Тифловой и Т.Й. Кару (1987, 1988), не дают однозначного ответа на поставленный вопрос.
Но аналогичных исследований для разных моделей и десятков длин волн НИЛИ было проведено так много, что можно смело утверждать, – не обнаружено ни одной длины волны, на которой в той или иной степени не было бы стимулирующего эффекта (разумеется, если происходит сам факт поглощения). Однако никто до нас не соотнес степень выраженности эффекта со степенью поглощения биоткани и последующим развитием физиологических процессов (волн повышенной концентрации Ca2+), поскольку все занимались и занимаются совершенно бессмысленным, на наш взгляд, поиском «первичного акцептора», подразумевая фотобиологический эффект. Критике такого подхода мы уделили достаточно много места в упомянутой выше книге, и нет смысла повторяться. Приведем только бессмертные слова Гёте, характеризующие как нельзя лучше таких «исследователей» живой природы:
«Живой предмет желая изучить,
Чтоб ясное о нем познанье получить, –
Ученый прежде душу изгоняет,
Затем предмет на части расчленяет
И видит их, да жаль: духовная их связь
Тем временем исчезла, унеслась!»
Немного отвлечемся от темы. Недавно в журнале «Лазерная медицина» была опубликована статья, в которой авторы обнаружили, что эритроциты in vitro содержат кислород (кто бы сомневался!) и наблюдается поглощение лазерного излучения на длинах волн, соответствующих спектру поглощения кислорода. Удивили. Если есть кислород, то он просто обязан поглощать, разве может быть по-другому? Но авторы не остановились на данном факте, а провели ничем не обоснованную, абсолютно нелогичную цепочку предполагаемого развития дальнейших реакций. Нам сообщают, что после поглощения кислородом НИЛИ развиваются вторичные процессы и это вызвано: «…колоссальными возмущениями магнитного поля в ближайшем водном окружении, почти в миллионы раз большими, чем может быть достигнуто современной техникой». Никакие измерения при этом, разумеется, не приводятся, и на чем основаны такие заявления совсем не понятно. Более того, эти «магнитные возмущения» по мнению авторов статьи, «запоминаются» мембранами, и передаются от клетки к клетке!
 Все бы ничего, мало ли кто и что предполагает. Но выводы для лазерной терапии делаются удивительные, если не сказать больше. Получается, что на других длинах волн, которых нет в данной статье, эффектов не должно наблюдаться. К примеру, лазерные излучатели с длиной волны 0,89 мкм наиболее распространены, но на этой длине волны нет поглощения кислородом, следовательно, и не должно быть клинического эффекта. Практический же опыт тысяч и тысяч врачей не интересует этих «исследователей». Получается, если практика не подтверждает теорию, то тем хуже для … практики. Странная, мягко говоря, позиция. Хотя, заключительная фраза в данной работе объясняет многое, если не все: «Лечение лазером – обоюдоострое оружие думающего и наблюдательного терапевта, и, безусловно, отнесение его к арсеналу физиотерапии не может быть признано целесообразным». Вот так! Физиотерапевтов авторы данной статьи уже не считают «думающими и наблюдательными», а лазерную терапию вообще не относят к физиотерапии! Комментарии тут излишни.
Приведенный пример показывает, к чему могут привести игнорирование объективной реальности и практического опыта. Любая теория прежде всего должна подтверждаться практикой. Также нам представляется важным поиск ответа на вопрос, а какая, собственно, экспериментальная модель может быть выбрана в качестве конечного БД НИЛИ, для которой справедливы сделанные нами выводы о неспецифичности (отсутствии) спектра действия? Совершенно очевидно, что для исследований in vitro это скорость деления клеток, и заживления раны для исследований in vivo. «Очевидность» обусловлена фактом законченности этих биологических процессов.
В работе, возможно, сделаны спорные утверждения и предположения, но вопрос столь важен для развития лазерной терапии, что сам факт его вынесения на обсуждение уже достоин внимания. Будем признательны за любую критику нашей позиции по данному вопросу – в споре, а также в достоверных исследованиях и рождается истина!