Механизм апоптоза. Стадии апоптоза
Октябрь 25, 2017 Нет комментариев
Апоптоз кардиомиоцитов начали изучать лишь в XXI веке. С научно-практической точки зрения проблема апоптоза миокарда даже в конце XX века еще не привлекала внимания исследователей. В самом деле, как можно было проявлять интерес к данной проблеме, если представляется абсурдным сам факт генетически запрограммированной гибели невосполняемых клеток жизненно важного органа. Более того, до недавнего времени существовало мнение о том, что апоптотическая смерть кардиомиоцитов в интактном миокарде вообще не возникает.
Однако использование современных методов исследования апоптоза однозначно свидетельствует о существовании этого процесса в сердце. К настоящему времени получены статистически достоверные научно-практические данные о том, что одним из ведущих механизмов, ответственных за снижение количества жизнеспособных кардиомиоцитов при определенных функциональных состояниях миокарда, является именно их программированная гибель.
Прежде всего, это относится к хронической сердечной недостаточности. Для этой формы патологии характерно перманентное прогрессирующее снижение сократительной способности левого желудочка. Одна из современных рабочих гипотез, объясняющих патогенез хронической сердечной недостаточности, предполагает участие в ее патогенезе апоптотической гибели кардиомиоцитов. Основанием для такой гипотезы явились сведения о наличии в образцах эксцентрично гипертрофированного миокарда большого количества кардиомиоцитов, содержащих деградированную ДНК.
Такие же повреждения, но в меньшем масштабе были обнаружены и в образцах концентрически гипертрофированного миокарда. Поскольку гипертрофия левого желудочка вначале развивается по концентрическому, а затем по эксцентрическому типу, обнаруженные различия в повреждении ДНК объясняли стадийностью развития сердечной недостаточности. Эксцентрическая гипертрофия - это более позднее и, следовательно, более выраженное явление, что и находило свое отражение в большей интенсивности повреждения ДНК.
На основании таких фактов можно было бы предполагать существование прямой зависимости между выраженностью сердечной недостаточности и количеством погибших кардиомиоцитов. Известно, что наиболее четко морфологические признаки апоптоза выявляют с помощью электронной микроскопии Однако исследователям вначале не удалось обнаружить полноценную картину апоптозной деградации клеток (в том числе -ядер кардиомиоцитов) при электронной микроскопии изученных образцов. Вероятно, «классическую» апоптотическую деградацию клеток наблюдали редко и/или она происходила скоротечно.
Обычно апоптозные тельца - фрагменты погибшей клетки исчезают бесследно в среднем за 90 минут. Они фагоцитируются макрофагами или соседними клетками без развития воспалительной реакции. Морфологически регистрируемый процесс апоптоза продолжается 1-3 часа.
В последнее время апоптоз привлекает к себе внимание кардиологов как потенциальный патогенетический фактор не только прогрессирующей хронической сердечной недостаточности, но и многих других форм патологии сердечно-сосудистой системы: коронарного атеросклероза, инфаркта миокарда, крупноочагового постинфарктного кардиосклероза, кардиомиопатий и т.д. Для изучения участия апоптоза в гибели кардиомиоцитов исследуют сердца умерших от кардиоваскулярных форм патологии. Кроме того, широко изучают индуцированный апоптоз кардиомиоцитов у экспериментальных животных (крыс, кроликов, собак) в условиях моделирования таких форм патологии.
Прежде чем анализировать участие апотоза в гибели кардиомиоцитов, рассмотрим современные представления об апоптозе. В настоящее время считают, что апоптоз - это полиэтиологический процесс, т. к. индуцируется многообразными факторами и, вместе с тем, он очевидно монопатогенети-чен, т. е. в целом развивается по единому сценарию независимо от характера вызвавшей его причины. Полиэтиологичность и монопатогенетичность - это основные критерии любого типового патологического процесса. Апоптоз является эволюционно выработанным процессом, т.е. по своей сути защитно-приспособительным. Все такие процессы могут приобретать патогенный характер в определенных, конкретных условиях их возникновения и развития. Биологически активные вещества, участвующие в регуляции апоптоза, как правило, являются белками, а их синтез контролируют соответствующие гены.
К числу генов, стимулирующих апоптоз, относят гены р53, Вах, Bcl-xS. Вместе с тем, известны гены, программирующие синтез белков - ингибиторов апоптоза (Bcl-2, Ced-9, MCL-1 - induced Myeloid Leukemia Cell differentiation protein; MCL-1 - это тот самый белок, который называют «фактором выживания», так как он продлевает срок жизни клеток). Наиболее яркими и информативными белками, отражающими пролиферативные процессы в клетках и тканях, являются белки семейства Вс1-2 (их относят к классу G-белков), которые занимают центральное место в регуляции апоптоза. К настоящему времени известно, что одни белки семейства Вс1-2 являются индукторами апоптоза (Bad, Вах, J3ik, Bid, Bak), а другие - его ингибиторами (Вс1-2, Вс1~Х). Про- и антиапоптозные белки способны объединяться друге другом, формируя гомо- и гетеродимеры. Например, при объединении ингибитора апоптоза белка Вс1-2 с белком-активатором апоптоза Вах итоговый эффект, те. торможение или активация апоптоза, будет определяться тем, какой белок будет преобладать в этом комплексе.
Апоптоз играет большую роль в морфогенезе организма, являясь «инструментом» поддержания гомеостатического баланса между процессами пролиферации и гибели клеток. Это энергозависимый процесс, с помощью которого удаляют «нежелательные» и дефектные клетки организма. Причем данный процесс реализуется очень аккуратно: образующиеся в результате апоптотической гибели клеток т. н. “апоптотические тельца” немедленно фагоцитируются без развития воспаления и повреждения окружающих клеток.
Вообще программируемую клеточную смерть изучают несколько десятилетий. Термин «апоптоз» появился в 1972 г. Первыми исследователями генетических и молекулярных механизмов апоптоза были С. Бреннер, Дж. Салстон и Р. Хорвиц (ученые из Кэмбриджской лаборатории молекулярной биологии). В 2002 г. они были удостоены Нобелевской премии за исследования программируемой клеточной смерти. К настоящему времени установлено, что патогенетически значимая избыточность или недостаточность апоптоза может быть патогенетической основой многих заболеваний Интерес ученых к апоптозу связан прежде всего с возможностью воздействия на него с лечебной целью при аутоиммунных, онкологических и нсй-родегенеративных заболеваниях. За сравнительно короткий отрезок времени установлены основные механизмы реализации апоптоза и регуляторы этого процесса.
Механизмы развития апоптоза
Несмотря на разнообразие этиологических факторов, инициирующих апоптоз, в настоящее время принято выделять два основных варианта трансдукции сигнала апоптоза: рецепторно-зависимый с участием рецепторов гибели клетки и митохондриальный Однако эти пути развития апоптоза не являются строго параллельными, т.е альтернативными друг другу. При современных исследованиях апоптоза выявляют все больше и больше пересечений этих путей, напрааленных на достижение единой конечной цели данного процесса.
Рецепторно-опосредованный путь развития апоптоза
Рецепторно-опосредованный путь развития апоптоза, как правило, начинается с взаимодействия специфических внеклеточных лигандов с рецепторами клеточной гибели, экспрессированными на поверхности клеточной мембраны. Рецепторы, воспринимающие сигнал апоптоза, относятся к суперсемейству TNF-рецепторов. Наиболее изученными рецепторами смерти, для которых описана и определена роль в апоптозе, являются CD95 и TNFRI.
Все рецепторы смерти представляют собой трансмембранные белки. После лиганд-рецепторного взаимодействия экстрацеллюдярные домены таких рецепторов передают сигнал интрацеллюлярным доменам рецепторов смерти, в т.ч. адаптеру для рецептора CD95 (FADD). Адаптер, ассоциированный с рецептором смерти, вступает во взаимодействие с прокаспазами - пока еще не активными предшественниками - членами семейства инициаторньв каспаз. В результате цепочки взаимодействия «лиганд-рецептор-прокаспя за» формируются апоптосомы - агрегаты, которые обеспечивают активациию каспаз.
Митохондриальный путь развития апоптоза
Митохондриальный путь развития апоптоза инициируется повреждением митохондрий, для которого характерно главным образом увеличение проницаемости внутренней мембраны митохондрий вследствие образования в ней гигантских пор. Раскрытие таких пор могут вызывать различные причины, в том числе активные формы кислорода, включая N0, разобщение окислительного фосфорилирования, увеличение содержания Са++ в цитоплазме. Образование пор в митохондриях могут вызывать также каспазы - представители рецепторно-опосредованного пути развития апоптоза. Следствием раскрытия пор являются набухание митохондриального матрикса, разрыв наружной мембраны митохондрий и выход растворимых апоптогенных белков из межмембранного пространства митохондрий в цитоплазму клетки.
В спектр таких белков входят цитохром С, митохондриальный флавопротеин AIF (Apoptoxis Inducing Factor) - индуктор апоптоза, прокаспазы 2,3 и 9.
Высвобождаемый из митохондрий цитохром С совместно с цитоплазматическим фактором APAF-1 (Apoptosis Protease Activating Factor-1 - активирующий фактор апоптотической протеазы-1) образует конструкцию, получившую название апоптосома, которая обеспечивает активацию каспазы 9. Предварительно APAF-1 претерпевает энергозатратные конформационные изменения, благодаря которым приобретает способность связывать цитохром С. Образовавшаяся аполтосома активирует прокаспазу 3 с образованием эффекторной каспазы 3.
Высвобождаемый из митохондрий флавопротеин AIF является эффектором апоптоза, действующим независимо от каспаз.
Итогом программируемой клеточной гибели вне зависимости от изначального инициирующего воздействия являются фрагментация ДНК с участием нуклеаз, а также распад клетки на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной. На внешней стороне мембраны экспрессируются специфические молекулярные маркеры, распознаваемые фагоцитирующими клетками. Таким образом, реализация апоптоза, как правило, обеспечивается интегрированным взаимодействием двух основных сигнальных путей - рецепторзависимого и митохондриального.
На сегодняшний день разработано несколько десятков методов выявления и изучения апоптотических клеток in vivo и in vitro. Эти методы базируются на качественной или количественной оценке событий, вызванных изменениями в наружной мембране клеток, избирательной фрагментацией ядерной ДНК, изменениями структуры внутриклеточных компонентов или их перераспределением. Для определения апоптотических клеток, кроме световой и флуоресцентной микроскопии, используют лазерную сканирующую и проточную цитометрию, однофотонную эмиссионную компьютерную томографию, магнитно-резонансную томографию, магнитно-резонансную спектроскопию, позитронно-эмиссионную томографию и т.д.
Результаты подсчета с помощью электронной микроскопии количества апоптотически измененных клеток на полутонком срезе исследуемой ткани выражают в виде так называемого индекса апоптоза (АИ), который на сегодняшний день является «золотым стандартом» оценки апоптоза:
АИ = Количество апоптотических клеток/
Общее количество клеток х 100.
Использование различных методик изучения апоптоза позволило закономерно обнаруживать улътраструктурные дегенеративные изменения кар-дном ионитов у больных кардиомиопатиями, гипертрофией сердца и хронической сердечной недостаточностью. Многочисленными исследованиями установлено повышение интенсивности апоптотических процессов в миокарде левого желудочка при его хронической перегрузке в условиях развития артериальной гипертензии. Увеличение индекса апоптоза обнаружено и в миокарде правого желудочка при повышении гемодинамической нагрузки (преднагрузка объемом) на сердце.
В экспериментах с моделированием артериальной гипертензии выявлена выраженная положительная корреляционная связь между степенью развития гипертрофии миокарда и интенсивностью апоптоза кардиомиоцитов. Предполагают, что фактором, активирующим программированную гибель кардиомиоцитов при гемодинамической перегрузке (постнагрузка давлением или преднагрузка объемом) сердца, являются повышение конечного диастолического объема в желудочках, детерминирующее увеличение степени растяжения кардиомиоцитов. При растяжении стенки желудочков активизируется поступление в кардиомиоциты ионов Са++, стимулирующих каспазный механизм апоптоза.
Активация апоптоза кардиомиоцитов при артериальной гипертензии может быть также обусловлена действием ангиотензина И, образование которого неразрывно связано со стимуляцией локальной кардиальной РААС. Ангиотензин II, который был обнаружен в тканях предсердий человека, реализует свое действие через рецепторы II типа. Этот тип рецепторов находится в экспрессированном состоянии в эмбриональном периоде, но отсутствует в постнатальном. Однако при дисфункции миокарда происходит реэкспрессия этого типа рецепторов к ангиотензину II. Кардиальный ангиотензин II, кроме указанных выше эффектов, способен индуцировать апоптотическую гибель кардиомиоцитов. Установлено, что проапоптогенный эффект ангиотензина-Н может реализоваться за счет его способности стимулировать продукцию Вах-протеина (Вс1-2 ассоциированный Х-протеин), а также образование активных форм кислорода.
В последнее время появились работы, в которых были предприняты попытки определить механизмы, опосредующие взаимосвязь между степенью развития гипертрофии миокарда и интенсивностью апоптоза при экспериментальной артериальной гипертензии.
Определенную роль в стимуляции апоптоза кардиомиоцитов играют SMAD-протеины (SMAD - Similar to Mothers Against Dectapentaplejpc). Это внутриклеточные белки, которые опосредуют сигнализацию от рецептора TGF-pl. Предполагают, что SMAD-протеины являются факторами перехода от компенсаторного гипертрофического роста к сердечной недостаточности.
Высказывается предположение о том, что апоптотическая гибель гипертрофированных кардиомиоцитов может реализовываться за счет некаспат ных механизмов, опосредованных, в частности, апоптозиндуцируюпшм фактором AIF (Apoptosis Inducing Factor); это митохондриальный флавопротеик локализованный между внутренней и наружной мембранами митохондрий При деструкции митохондрий, вызванной активными формами кислорода и ионами кальция, AIF высвобождается из митохондрий, а затем трансто-пируется в ядро. Механизм апоптогенного эффекта AIF состоит в активагш эндонуклеазы, расщепляющей ДНК, что манифестируется конденсацией хроматина и фрагментацией ДНК.
В ряде публикаций обсуждается возможность участия аннексинового механизма в интенсификации апоптоза кардиомиоцитов при гипертоническом поражении сердца. Аннексии А5 (АпхА5) представляет собой Са~+ связывающий протеин, который активируется при воздействии различных апоптотаческих стимулов на кардиомиоциты и другие клетки миокарда. Предполагают, что внутриклеточный аннексии А5 способствует реализации апоптотических процессов за счет влияния на обмен кальция и состояние митохондрий.
В качестве общего фактора, индуцирующего параллельное развитие гипертрофии миокарда и активизацию апоптотических процессов по митохондриальному пути при гемодинамической перегрузке левого желудочка, может также быть оксидативный стресс.
Представляются весьма интересными результаты исследования, в котором различные маркеры апоптоза, в том числе Fas,белки семейста Всl-2, каспазы, определяли в миокарде как при его физиологической (компенсаторной), так и при патологической гипертрофии. Установлено, что повышенную чувствительность к апоптогенным стимулам проявляют только гипертрофированные кардиомиоциты. При этом оказалось, что при патологической гипертрофии проапоптозные изменения выражены в большей степени, чем при физиологической.
Несмотря на то, что в большинстве работ имеются указания на индукцию митохондриального пути апоптогенной сигнальной трансдукции и ее связь с формированием гипертрофии миокарда, в некоторых экспериментах изучали и рецепторно-опосредованный механизм. В частности, in vitro было установлено, что при искусственной стимуляции Fas-рецепторов мышиных кардиомиоцитов развивалась их выраженная гипертрофия, связанная с инактивацией гликогенсинтазы киназы 3-р (GSK3-0).
Интенсивность апоптоза кардиомиоцитов связывают также с адренергической регуляцией. Так, фармакологические исследования in vitro подтвердили, что при стимуляции Pj-адренорецепторов (активация этих рецепторов приводит к повышению минутного объема кровообращения за счет увеличения ударного объема и тахикардии) индуцируется апоптоз кардиомиоцитов, предположительно связанный с цАМФ и кальциевым механизмом. Активация р2-адренорецепторов, напротив, вызывает антиапоптозный эффект. Считают, что p-адренергическая индукция апоптоза реализуется по митохондриальному сигнальному пути, поскольку при снижении проницаемости мембраны митохондрий или активности каспаз уменьшается интенсивность апопшгических процессов, вызванных стимуляцией p-адренорецепторов.
Провоспалительные цитокины TNF-a, IL-ip, IL-6 совместно с активными формами кислорода способны нарушать внутриклеточный обмен Са++. При этом считают, что провоспалительные цитокины в большей степени ответственны за индукцию апоптоза посредством их соединения с мембранными рецепторами (рецепторно-опосредованный путь), тогда как кальциевая перегрузка преимущественно вызывает некротические изменения за счет повреждения митохондрий (митохондриальный путь). Повышенный уровень TNF-a коррелирует с тяжестью проявлений хронической сердечной недостаточности. На сегодняшний день установлено, что противовоспалительные цитокины IL-10, TGF-p ингибируют апоптогенную активность TNF-a в кардиомиоцитах. Аналогичное свойство проявляет фактор SOCS-1 (Suppressor of Cytokine Signaling-1 - супрессор цитокинового сигнала -1). Механизм действия последнего реализуется через модуляцию МАРК (Mitogen-Activate Protein Kinase - митогенакгивируемые протеинкиназы).
В последнее время активно изучают механизмы программированной клеточной гибели кардиомиоцитов и других клеточных элементов миокарда при различных кардиодистрофических процессах, в первую очередь при кардиомиопатиях. Относительно роли апоптоза в динамике морфологических изменений миокарда при дилатационной кардиомиопатии мнения различных авторов расходятся. В более ранних работах отмечали, что нет четких доказательств участия апоптотических механизмов в развитии данной формы патологии. Однако использование современных тонких методов детекции маркеров апоптоза позволило другим исследователям установить обратное.
Апоптоз кардиомиоцитов при гипертрофической и рестриктивной кардиомиопатиях на сегодняшний день остается малоизученным.
Усиление апоптоза кардиомиоцитов наблюдают при многих распространенных формах патологии сердца. Особое внимание при этой уделяют изучению процесса апоптоза в патогенезе хронической сердечной недостаточности. Пока не имеется достаточно убедительных доказательств влияния апоптоза на сократительную активность миокарда. Кроме того, на сегодняшний день недостаточно изучены незавершенные и обратимые формы апоптоза, о существовании которых свидетельствует целый ряд современных научных исследований.
Вместе с тем, к настоящему времени уже появились фармакологические средства, способные эффективно ингибировать апоптоз кардиомиоцитов, индуцированный различными стимулами. Эти средства преимущественно применяют в экспериментальных условиях. Накоплен также определенный опыт их использования в клинической практике. Исходя из современных представлений о механизмах развития апоптоза, основу патогенетической терапии повреждений миокарда, детерминированных активацией апоптоза, составляет блокада (ингибирование) данного процесса на разных стадиях его развития (индукция, трансдукция, транслокация, реализация апоптогенной генетической программы).
Антиапоптогенный эффект может быть также достигнут посредством воздействия на уровне рецепторов. В экспериментах, например, было установлено, что IL-33 предупреждает апоптоз кардиомиоцитов и улучшает функцию сердца у мышей с инфарктом миокарда. IL-33 взаимодействует с мембранным рецептором ST2. ST2 (Growth Slimulation expressed gene t стимулирующий фактор роста, экспрессируемый геном 2) - это член семейства рецепторов IL-1, относится к новейшим маркерам, используемым для прогнозирования риска развития неблагоприятных исходов и летальности пациентов с подтвержденным диагнозом сердечной недостаточности. ST2 экспрессируется в сердце в ответ на патологические изменения, вызванные хроническими заболеваниями сердца и/или его острыми повреждениями, и отражает процессы ремоделирования желудочков сердца.
В клинической практике примером препарата, обладающего свойством ингибировать апопотоз на уровне рецепторов, может быть карведилол. Применение данного официального препарата существенно снижает уровень смертности больных сердечной недостаточностью. В спектре эффектов карведилола выделяют его антиапоптотическое действие, которое основано на подавлении экспрессии миокардиальных Fas-рецепторов и ингибировании SAPK (Stress-Activated Protein Kinase) -протеинкиназы (этот фермент активируется в условиях развития стресса).
Благоприятный антиапоптогенный эффект может быть достигнут применением ингибиторов каспаз. В экспериментальных условиях, например, доказано, что использование хлорометилкетона, способного подавлять активацию каскада каспаз, сокращает зону инфаркта у подопытных кроликов примерно на 30%.
Другой пример – результаты исследования влияния на апоптоз кардиомиоцитов мицеллярной формы изосорбида динитрата - экзогенного донора оксида азота. В опытах на крысах с моделированной коронарной недостаточностью, подвергнутых стрессорному воздействию, введение этого препарата приводило к снижению количества «апоптотических» клеток, уменьшению зоны ишемии по сравнению со стрессовой группой животных. Авторы данного исследования предполагают, что механизмы подавления апоптоза связаны со сложным взаимодействием между белками теплового шока, антиапоптотическими белками Вс1-2, различными каспазами и оксидом азота. Эти исследователи считают, что мицеллярная форма изосорбида динитрата может быть рекомендована для применения в клинической практике с целью ингибирования апоптоза кардиомиоцитов в условиях развития коронарной болезни и сердечной недостаточности.
Совсем недавно было установлено, что некоторые гормональные препараты обладают цитопропгекторным эффектом, основанным на антиапоптозной активности в отношении кардиомиоцитов. В частности, обнаружена способность прогестерона уменьшать апоптотическую гибель кардиомиоцитов за счет активации экспрессии генов, кодирующих синтез Bcl-xL. Анти-апоптогенную активность проявляют кортикостероиды (гидрокортизон, кортизон, альдостерон).
Другим возможным вариантом фармакологического подавления апоптоза кардиомиоцитов является блокада экспрессии «популярного» гена р53.
В заключение отметим, что апоптоз - это эволюционно-выработанный типовой патологический процесс, который при ремоделировании миокарда может иметь как защитно-приспособительное, так и патогенное значение в зависимости от конкретных условий его развития. Активация апоптотической гибели кардиомиоцитов происходит при многих формах нарушения насосной функции сердца, нередко при этом играя роль основного патогенетического фактора, например, при хронической сердечной недостаточности.
К настоящему времени на молекулярном уровне расшифрован целый ряд механизмов апоптотической гибели кардиомиоцитов.
Федеральное государственное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВЕТЕРИНАРНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОТЕХНОЛОГИИ им К.И. СКРЯБИНА
ПРОВЕРИЛ
Преподаватель иммунологии
_________________________
«__» ________ 2007 г.
РЕФЕРАТ ПО ИММУНОЛОГИИ
на тему:
АПОПТОЗ И ПУТИ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
Исполнитель: _______Н.Н. Шитов
Москва
АПОПТОЗ: ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................. 4 стр
АПОПТОЗ: ВОЗМОЖНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЭТАПОВ.......................... 5 стр
На клетку действуют сигналы, индуцирующие апоптоз ....................................5 стр
Сигналы апоптоза передается внутрь клеток .................................................6 стр
Сигналы апоптоза меняют работу генов .........................................................6 стр
Клетка анализирует сигналы ............................................................................6 стр
П рокаспазы: активация .........................................................................................7 стр
Последовательность действия про- и антиапоптозных сигналов ......................8 стр
Апоптоз: фаза экзекуции (внеядерная) ................................................................9 стр
Введение .............................................................................................................9 стр
Ф аза высвобождения .........................................................................................9 стр
В ведение .......................................................................................................9 стр
Ключевые белки .........................................................................................10 стр
Белки фокальной адгезии........................................................................10 стр
Актиновые регуляторы ............................................................................10 стр
Микротрубочки (mt) ................................................................................10 стр
Эффекторы ………………………………………………………………..10 стр
протеазы ………………………………………………………………...10 стр
калпаины ………………………………………………………………..10 стр
киназы ………………………………………………………………….10 стр
Фаза Блеббинга ………………………………………………………………11 стр
В ведение ………………………………………………………………….11 стр
К лючевые цитоскелетные белки ………………………………………..11 стр
миозины …………………………………………………………………11 стр
актин ……………………………………………………………………..11 стр
актин-связывающие белки ……………………………………………..11 стр
эффекторы ………………………………………………………………11 стр
ATP ……………………………………………………………………… 11 стр
Апоптоз: фаза экзекуции: фаза конденсации ……………………………… 12 стр
Введение ………………………………………………………………….12 стр
К лючевые белки ………………………………………………………….12 стр
Э ффекторы ………………………………………………………………..12 стр
протеазы ………………………………………………………………...12 стр
PAK киназы ……………………………………………………………...12 стр
Т рансглютаминаза ………………………………………………………12 стр
Апоптоз: роль внеядерной фазы экзекуции ………………………………...12 стр
АПОПТОЗ: ПУТИ РЕАЛИЗАЦИИ…………………………………………………...13 стр
Апоптоз, опосредованный рецепторами ……………………………………… 13 стр
В ведение ……………………………………………………………………….13 стр
Р ецепторы апоптозные ……………………………………………………….13 стр
Р ецепторы смерти …………………………………………………………13 стр
рецепторы смерти: общие сведения ……………………………………13 стр
CD95 рецептор: передача сигнала ……………………………………...14 стр
FADD и индукция апоптоза через CD 95 ...............................................15 стр
TNFR1 : передача сигнала .........................................................................15 стр
DR3 : передача сигнала ..............................................................................16 стр
DR3 и DR5: модуляция передачи сигнала apo2l ложными рецепторами ...............................................................................................17 стр
DCR рецепторы DCR1 и DCR2 ................................................................17 стр
апоптоз, индуцированный FAS рецептором ...........................................18 стр
Лиганды рецепторов смерти ............................................................................19 стр
Р ецепторы смерти для индукции апоптоза в опухолях .................................19 стр
А поптоз: митохондриальный механизм реализации .........................................19 стр
В ведение .............................................................................................................19 стр
Происхождение и апоптоз ................................................................................19 стр
М итохондрии и апоптоз, незавмсимый от каспаз ..........................................20 стр
З апуск смерти клеток ........................................................................................21 стр
Н арушение электронного транспорта ......................................................21 стр
В ысвобождение цитохрома С...................................................................21 стр
роль высвобождения цитохрома c в апоптозе .......................................21 стр
последствия высвобождения цитохрома С .......................................... 22 стр
цитохром c , роль в апоптозе, эволюционный аспект ........................... 22 стр
нарушение окислительного потенциала и образование пероксидов .... 23 стр
Митохондрии: нарушение работы мембран при апоптозе ..........................23 стр
PT поры во внутренней мембране, разрушение внешней мембраны и апоптоз ........................................................................................................... 24 стр
Разрушение внешней мембраны из-за гиперполяризации.....................25 стр
Открытие большого канала во внешней мембране..................................25 стр
Митохондрии и белки BCL-2 при апоптозе ...................................................25 стр
В лияние белков BCL-2 ...............................................................................25 стр
Подобие каналообразующим белкам ........................................................26 стр
М еханизм действия белков семейства BCL-2 .........................................26 стр
Б елки BCL-2, подобие каналообразующим белкам, эволюционный аспект ............................................................................................................. 26 стр
AIF белок: митохондриальный эффектор апоптоза независимый от каспаз ............................................................................................................. 27 стр
А поптоз: другие механизмы реализации ............................................................27 стр
Апоптоз с участием рецепторного и митохонриального механизмов .........28 стр
А поптоз с участием эндоплазматического ретикулума ................................28 стр
А поптоз, вызванный цитотоксическими лимфоцитами ...............................28 стр
Апоптоз, вызванный нарушением адгезии клеток........................................28 стр
А поптоз эритроцитов ........................................................................................28 стр
А поптоз: маркеры ..................................................................................................28 стр
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА...............................................................................30 стр
АПОПТОЗ: ВВЕДЕНИЕ
Термин"апоптоз", предложенный в 1972 г. английскими учеными J.F.R. Кеrr, А.Н. Wyllie и A.R. Currie, состоит из двух греческих слов и означает в буквальном смысле "отделение лепестков от цветов", а применимо к клетке - особый тип смерти путем разделения ее на части (" апоптозные тельца
"), которые впоследствии фагоцитируются соседними клетками разного типа.
Термин "программированная клеточная смерть" отражает функциональное назначение этого процесса, представляющего естественную часть жизни многоклеточного организма, связанного с метаморфозом и развитием.
В генетическом аппарате многоклеточных организмов - животных, растений и грибов заложена программа гибели клеток. Это специальная программа, которая при определенных обстоятельствах может привести клетку к гибели. При нормальном развитии эта программа направлена на удаление избыточно образовавшихся клеток -"безработных", а также клеток -"пенсионеров", переставших заниматься общественно полезным трудом. Другая важная функция клеточной гибели - удаление клеток -"инвалидов" и клеток- "диссидентов" с серьезными нарушениями структуры или функции генетического аппарата. В частности, апоптоз - один из основных механизмов самопрофилактики онкологических заболеваний
Апоптоз играет главную роль как в развитии так и в гомеостазе. Клетки умирают от апоптоза в развивающемся эмбрионе в ходе морфогенеза или синантогенеза и во взрослых животных в ходе обновления тканей. Система программируемой клеточной смерти - существенный фактор иммунитета , поскольку гибель зараженной клетки может предотвратить распространение инфекции по организму. Формообразовательные процессы в онтогенезе , позитивная и негативная селекция Т- и В-лимфоцитов у животных, гипер-чувствительный ответ растений на вторжение патогена, осенний листопад - лишь несколько примеров программируемой клеточной смерти (апоптоза).
Многие инфекционные агенты выработали специальные меры для предотвращения преждевременной гибели зараженных клеток. Нарушения системы программируемой гибели клетки - причина серьезной патологии. Ослабление способности к апоптозу может вести к развитию злокачественных опухолей. Некоторые заболевания, в частности дегенеративные повреждения нервной системы, - результат избыточного апоптоза.
Исследуя нормальную и патологическую ткани, J.F.R. Кеrr с соавт. обнаружили, что умирающие клетки делятся на 2 категории. В сильно поврежденных тканях преобладают процессы некроза , которые затрагивают целые клеточные поля и характеризуются пассивной дегенерацией клеток с набуханием и фрагментацией органелл, разрушением мембран, лизисом клеток, выходом внутриклеточного содержимого в окружающую ткань и развитием воспалительного ответа. Некроз всегда обусловлен грубой патологией, его механизмы не требуют затрат энергии, и предотвратить его можно только, устранив причину повреждения.
Определенные клетки организма обладают уникальными сенсорами , называемыми рецепторами смерти , расположенными на поверхности клеток. Рецепторы смерти детектируют присутствие межклеточных сигналов смерти и в ответ на это быстро запускают внутриклеточный механизм апоптоза.
Поскольку физиологическая роль апоптоза очень существенна, нарушения этого процесса могут быть весьма вредными. Так, несвоевременный апоптоз определенных мозговых нейронов оказывает влияние на образование нарушений, таких как болезни Альтцгеймера и Паркинсона , в то время как неспособность делящихся клеток перейти к апоптозу после случившихся существенных нарушений ДНК способствует развитию рака.
В развитии апоптоза выделяют 3 стадии: сигнальную (индукторную), эффекторную и деградации (деструкции). Индукторами апоптоза могут быть как внешние (внеклеточные) факторы, так и внутриклеточные сигналы. Сигнал воспринимается рецептором и далее последовательно передается молекулам-посредникам (мессенджерам) различного порядка и достигает ядра, где происходит включение программы клеточного "самоубийства" путем активации летальных и/или репрессии антилетальных генов. В ядре регистрируются первые морфологические признаки апоптоза - конденсация хроматина с формированием его осмиофильных скоплений, прилежащих к ядерной мембране. Позже появляются инвагинации (вдавления) ядерной мембраны, и происходит фрагментация ядра. В основе деградации хроматина лежит ферментативное расщепление ДНК. Сначала образуются фрагменты, включающие 700, 200-250, 50-70 тыс. пар оснований, затем - фрагменты, содержащие 30-50 тыс. пар оснований. После реализации этого этапа процесс становится необратимым. Затем наступает межнуклеосомная дезинтеграция ДНК, т.е. разрывы нитей ДНК, находящихся между нуклеосомами. При этом образуются фрагменты, кратные по величине 180-190 пар оснований, что соответствует протяженности нити ДНК в пределах одной нуклеосомы. Отделившиеся фрагменты ядра, ограниченные мембраной , называют апоптотическими тельцами. В цитоплазме происходит расширение эндоплазматического ретикулума, конденсация и сморщивание гранул. Важнейшим признаком апоптоза является снижение трансмембранного потенциала митохондрий и выход в цитоплазму различных апоптогенных факторов (цитохрома с; прокаспаз 2, 3, 9; апоптоз-индуцирующего фактора). Именно нарушению барьерной функции митохондриальных мембран отводят ключевую роль в развитии многих типов апоптоза. Клеточная мембрана утрачивает ворсинчатость и образует пузыревидные вздутия. Клетки округляются и отделяются от субстрата. На поверхности клетки экспрессируются различные молекулы, распознаваемые фагоцитами - фосфосерин, тромбоспондин, десиалированные мембранные гликоконъюгаты, в результате чего происходит поглощение тела клетки другими клетками и его деградация в окружении лизосом фагоцитарных клеток Ярилин ea 2005
АПОПТОЗ: ВОЗМОЖНАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЭТАПОВ
Сигналы апоптоза
Апоптоз является активным процессом саморазрушения клетки, требующим белкового синтеза. Это подтверждено in vivo в опытах по предупреждению смерти нейронов с помощью ингибиторов белкового синтеза Установлен благоприятный эффект инфузии ингибитора протеинового синтеза циклогексимида на выживаемость чувствительных нейронов CA1 зоны гиппокампа после преходящей ишемии мозга крыс. В то же время существуют данные о том, что апоптоз может проходить и в отсутствие синтеза протеинов de novo .
На первом этапе клетка получает "послание" о том, что она должна пожертвовать своей жизнью для благополучия организма. Это известие приходит из окружающей среды - либо от соседних клеток, либо от межклеточных веществ, твердых или жидких. Чтобы воспринять такое "послание", клетки имеют специальные органы чувств , которые называют рецепторами . Сигнальные молекулы и рецепторы подходят друг к другу, как ключ к замку. Информация передается внутрь клеток через различные рецепторы или сочетание рецепторов.
Информацией может являться и отсутствие специфического вещества в окружающей клетку среде. Хорошо известно, что в некоторых случаях молчащий телефон говорит очень о многом.
Существование апоптоза в безъядерных системах ( цитопластах - клетках, лишенных ядра) показывает, что наличие ядра не является обязательным для реализации процесса. Применительно к клеткам животных и человека апоптоз в большинстве случаев связан с протеолитической активацией каскада каспаз .
Однако апоптоз возможен и без участия каспаз : сверхсинтез белков- промоторов апоптоза Вах и Bak индуцирует апоптоз в присутствии ингибиторов каспаз .
Сигналы апоптоза передается внутрь клеток
В результате контакта сигнальных молекул с наружной частью белка-рецептора этот рецептор претерпевает структурные изменения. Структурная перестройка захватывает и внутриклеточную часть молекулы рецептора. Она может либо обладать определенной ферментативной активностью сама, либо быть тесно связана с некоторыми клеточными ферментами. Изменение структуры рецептора сказывается на работе этих ферментов, поэтому в результате контакта рецептора с внеклеточным веществом внутри клетки происходят разные биохимические изменения.
Часто речь идет об изменении концентрации ионов кальция , а также некоторых относительно мелких фосфорсодержащих органических соединений, относящихся к классу нуклеотидов (см циклические нуклеотиды ).
Активные соединения появляются и в результате гидролиза определенных липидов клеточной мембраны. В свою очередь, все это ведет к присоединению или отсоединению остатков фосфата от молекул белковых регуляторов (см фосфорилирование ), способных влиять на генетический аппарат клетки.
Фосфорилирование и дефосфорилирование, а также некоторые другие биохимические модификации меняют активность этих регуляторов.
CAD (caspase activated DNase) на фрагменты размером, кратным 180-200 нуклеотидам . В результате апоптоза происходит образование апоптичних телец - мембранных везикул , содержащих целостные органеллы и фрагменты ядерного хроматина . Эти тельца поглощаются соседними клетками или макрофагами в результате фагоцитоза . Так как внеклеточный матрикс не поражается клеточными ферментами , даже при большом количестве апоптозных клеток, воспаление не наблюдается.
Процесс апоптоза является необходимым для физиологического регулирования количества клеток организма, для уничтожения старых клеток, для формирования лимфоцитов , которые не являются реактивными к своим антигенов (аутоантигенов), для осеннего опадения листьев растений , для цитотоксического действия Т-лимфоцитов киллеров, для эмбрионального развития организма (исчезновение кожных перепонок между пальцами у эмбрионов птиц) и других.
Нарушение нормального апоптоза клеток приводит к неконтролируемому размножению клетки и появления опухоли.
1. Значение апоптоза
Апоптоз - неотъемлемая часть жизнедеятельности большинства многоклеточных организмов. Особенно важную роль он играет в процессах развития. Например конечности четвероногих закладываются как лопатообразные вырасти, а формирование пальцев происходит благодаря гибели клеток между ними. Также подлежат апоптоза больше не нужны клетки, таким образом частности разрушается хвост у головастиков при метаморфозу. В нервной ткани позвоночных во время эмбрионального развития более половины нейронов погибают путем апоптоза сразу же после образования .
Также апоптоз является частью системы контроля за "качеством" клеток, он позволяет разрушать те из них, которые неправильно расположены, поврежденные, нефункциональные или потенциально опасные для организма. Примером могут служить и B-лимфоциты , которые погибают, если не несут полезных антиген -специфических рецепторов или несут автореактивни. Путем апоптоза также умирает большинство лимфоцитов аткивованих при инфекции после его преодоления .
У взрослых организмов одновременная регуляция пролиферации клеток и апоптоза позволяет поддерживать стали размеры целой особи и ее отдельных органов. Например, после вживавання препарата фенобарбитал , что стимулирует пролиферацию гепатоцитов, у крыс увеличивается печень . Однако, сразу же после прекращения действия этого вещества все лишние клетки подлежат апоптоза, в результате чего размер печени возвращается к нормальному .
Также апоптоз происходит, когда клетка "чувствует" большое количество внутренних повреждений, которые она не может репаруваты. Например, в случае повреждения ДНК клетка может трансформироваться в раковую, чтобы этого не произошло она, при нормальных условиях, "кончает жизнь самоубийством". Также погибает путем апоптоза большое количество клеток инфицированных вирусами .
2. Маркеры апоптических клеток
Маркеры апоптоза
Выявление фрагментации ДНК в апоптичних клетках методом TUNEL Препарат ткани печени мыши, ядро апоптичнои клетки имеет коричневую окраску, оптическая микроскопия.
Выявление фрагментации ДНК в апоптичних клетках с помощью электрофореза в агарозном геле. Слева: ДНК выделенной из апоптических клеток - видно "лесенку ДНК"; посередине: маркеры; дело: контрольный образец ДНК из необработанных клеток. Клеточная линия H4IIE (гепатома крыс), индуктором апоптоза - паракват, визуализация с помощью етидий бромида.
Сверху: выявление конденсации и фрагментации хроматина путем закрашивания флуоресцентным красителем (Hoechst 34580). Посередине: выявление транслокации фосфадидилсерину в наружный листок плазмалемме путем закрашивания аннексином V. Снизу: Микрофотография апоптических клеток в светлом поле. Клеточная линия - Jurkat, индуктор апоптоза - TRAIL, конфокальной и свитлопильна оптическая микроскопия .
Клетки, погибают путем апоптоза, можно распознать по ряду морфологических признаков. Они становятся меньше и более плотными (пикноз), округляются и теряют псевдоподии , в них разрушается цитоскелет , распадается ядерная мембрана , хроматин конденсируется и фрагментируется. На поверхности клеток появляется большое количество пузырьков, если клетки достаточно велики, то они распадаются на окружены мембранами фрагменты - апоптические тельца .
В апоптичних клетках кроме морфологических происходит также большое количество биохимических изменений. Частности ДНК разрезается специальными нуклеазами в линкерних участках между нуклеосомы на фрагменты равной длины. Поэтому при разделении всей ДНК апоптичнои клетки с помощью электрофореза можно наблюдать характерную "лесенку". Другой метод выявления фрагментации ДНК - метки ее свободных концов с помощью метода TUNEL ( T erminal deoxynucleotidyl transferase d U TP n ick e nd l abeling ) .
Изменения претерпевает также и плазматическая мембрана апоптичних клеток. При нормальных условиях отрицательно заряженный фосфолипид фосфатидилсерин содержится только в ее внутреннем (возвращенном к цитозоля) слое, однако во время апоптоза он "перескакивает" в наружный листок. Эта молекула служит сигналом "съешь меня" для ближних фагоцитов . Фосфатидилсерин-индуцированное поглощение апоптических клеток, в отличие от других типов фагоцитоза, не приводит к выделению медиаторов воспаление . Описанная изменение плазмалемме лежит в основе еще одного метода выявления клеток, погибающих путем апоптоза - окрашивание анексином V, специфически связывается с фосфатидилсерина .
3. Каспаз - медиаторы апоптоза
Клеточные системы, которые обеспечивают прохождение апоптоза, аналогичные у всех животных, центральное место в них занимает семья белков каспаз. Каспаз - это протеазы , имеющие в активном центре остаток цистеина , и разрезают свои субстраты по специфическому остатка аспарагиновой кислоты (отсюда название: c от cysteine и asp от aspartic acid ). Каспазы синтезируются в клетке в виде неактивных прокаспаз, которые могут становиться субстратами для других, уже активированных каспаз, что режут их в одном или двух местах по остатку аспартата. Два образованы фрагменты - больший и меньший - соединяются между собой, формируя димер, что ассоциирует с таким же диммером. Сформированный таким образом тетрамер и является активной протеазой, что может разрезать белки-субстраты. Кроме участков, соответствующих большей и меньшей субъединиц, прокаспазы иногда также содержат ингибиторные продомены, которые деградируют после отщепления.
В результате расщепления и активации одних каспаз другими формируется протеалитичний каскад, который существенно усиливает сигнал и делает апоптоз с определенного момента необратимым процессом. Те прокаспазы, которые начинают этот каскад называются инициаторным, а их сусбтраты - эффекторными. После аткивации эффекторные каспазы могут расщеплять другие эффекторные прокаспазы или белки-мишени. До мишеней эффекторных каспаз, которые разрушаются во время апоптоза относятся в частности белки ядерной ламины, розщелення которых приводит к распаду этой структуры. Также деградирует белок, при нормальных условиях подавляет эндонуклеазы CAD, вследствие этого начинается фрагментация ДНК. Расщепляются каспаз и белки цитоскелета и межклеточной адгезии , вследствие чего апоптические клетки округляются и отсоединяются от соседних клеток, и таким образом становятся легче мишенью для фагоцитов .
Набор каспаз, необходимый для прохождения апоптоза зависит от типа ткани и пути, по которому активируется клеточная смерть. Например у мышей при "выключении" гена, кодирующие эффекторные каспазы-3, апоптоз не происходит в мозге, однако нормально протекающей в других тканях .
Гены прокаспаз активны в здоровых клетках, а следовательно белки необходимы для протекания апоптоза постоянно присутствующие, нужна лишь их активация для запуска клеточного суицида. В состав инициаторных прокаспаз входит длинный продомен, содержащий CARD ( caspase recruitment domain , Домен привлечения каспаз). CARD позволяет инициаторным прокаспазы присоединяться к адаптерных белков образуя активационные комплексы, когда клетка получает сигнал, что стимулирует апоптоз. В активационных комплексах несколько молекул прокаспаз оказываются непосредственно вблизи друг друга, чего достаточно для их перехода в активное состояние, после чего они разрезают друг друга .
Два лучше изучены сигнальные пути активации каскада каспаз в клетках млекопитающих называются внешний и внутренний (митохондриальный), каждый из них использует собственные инициаторным прокаспазы .
4. Пути активации апоптоза
4.1. Внешний путь
Клетка может получать сигнал, индуцирующего апоптоз, извне, например, от цитотоксических лимфоцитов. В таком случае активируется так называемый внешний путь ( extrinsic pathway ), Начинающийся с рецепторов смерти. Рецепторы смерти - это трансмембранные белки , принадлежащие к семейству рецепторов фактора некроза опухолей (ФНО), например сам рецептор ФНО и рецептор смерти Fas. Они формируют гомотримеры, в которых каждый мономер имеет внеклеточный лиганд-Связной домен, трансмембранный домен и цитоплазматический домен смерти, через адаптерные белки привлекает и активирует прокаспазы .
Лиганды рецепторов смерти также гомотримерамы. Они родственны между собой и принадлежат к семейству сигнальных молекул фактора некроза опухолей. Например, цитотоксические лимфоциты несут на своей поверхности лиганды Fas, которые могут присоединяться к рецепторам смерти Fas на плазмалемме клеток-мишеней. В таком случае внутриклеточные домены этих рецепторов соединяются с адаптерного белка ( FADD, Fas-associated death domain ), А те в свою очередь привлекают инициаторным прокаспазы 8 и / или 10. Вследствие этой серии событий формируется сигнальный комплекс, индуцирующего смерть, - DISC ( death inducing signaling complex ). После активации в этом комплексе инициаторным каспазы разрезают эффекторные прокаспазы и запускают апоптичнои каскад .
Многие клетки синтезируют молекулы, в определенной степени защищают их от активации внешнего пути апоптоза. Примером такой защиты может быть экспрессия так называемых рецепторов-приманок ( decoy receptors ), Имеющих внеклеточные домены связывания лигандов, однако не цитоплазматических доменов сметри, а следовательно не могут запускать апоптоза и конкурируют с обычными рецепторами смерти за лиганды. Клетки также могут продуцировать белки, блокирующие внешний путь апоптоза, например FLIP, похожий по структуре прокаспаз 8 и 10, однако не протеалитичнои активности. Он подавляет связывание инициаторных прокаспаз с комплексом DISC .
4.2. Внутренний путь
Апоптосома
Апоптоз также может запускаться изнутри клетки, например в случае ее травмирования, повреждения ДНК, недостатка кислорода , питательных веществ или внеклеточных сигналов выживания. У позвоночных этот сигнальный путь называется внутренним ( intrinsic pathway ) Или митохондриальной, ключевым событием в нем является высвобождение определенных молекул с межмембранном пространстве митохондрий. До таких молекул зокрема належить цитхром c, що за звичайних умов входить до електрон-транспортного ланцюга мітохондрій, проте у цитоплазмі виконує іншу функцію - приєднується до адаптерного білка Apaf ( apoptotic protease actiuating factor-l ), Вызывая его олигомеризации в колесоподибну семичленну структуру, которая называется апоптосома. Апоптосома привлекает и активирует инициаторным прокаспазу-9, которая затем может активировать инициаторным прокаспазы .
В некоторых клетках внешний путь апоптоза должен активировать внутренний для того чтобы эффективно уничтожить клетку. Внутренний путь строго регулируется белками семьи Bcl-2 .
4.2.1. Регуляция внутреннего пути белками семьи Bcl-2
К семейству Bcl-2 относятся эволюционно консервативны белки, главной функцией которых является регуляция высвобождения цитохрома c и других молекул с мижмебранного пространства митохондрий. Среди них есть про-апоптические и анти-апоптические молекулы, которые могут взаимодействовать между собой в различных комбинациях, подавляя друг друга, баланс между их активностью и определять судьбу клетки .
Сейчас известно около 20 белков из этой семьи, все они содержат хотя бы один из четырех альфа-спиральных доменов гомологии Bcl2, называемых BH1-4 ( bcl2 homology ). Антиапоптични белки семьи Bcl2 содержат все четыре домены, к ним относятся сам Bcl-2, а также Bcl-X L, Bcl-w, Mcl-1 и A1. Проапоптични белки делятся на две группы, члены первой из которых содержат три BH-домены (BH1-3), это в частности Bak, Bax и Bok (последний экспрессируется только в тканях репродуктивных органов). Наиболее многочисленной среди семьи Bcl-2 является вторая группа проапоптичних белков, которые содержат только домен BH3 (BH3-only), к ней относятся Bim, Bid, Bad, Bik / Nbk, Bmf, Nix/BNIP3, Hrk, Noxa, Puma .
При нормальных условиях (т.е. когда клетка не проходит апоптоза) антиапоптични белки, такие как Bcl-2 и Bcl-X L, связываются с проапоптичнимы белками BH123 (Bax и Bak) и не позволяют им полимеризоваться во внешней мембране митохондрий образуя поры. В результате действия определенного апоптичнои стимула в клетке активируются или начинают синтезироваться проапоптични белки, содержащие только домен BH3. Они в свою очередь ингибируют антиапоптични белки, снимая угнетающее действие на Bak и Bax, либо напрямую взаимодействуют с последними и способствуют их олигомеризации и образованию пор. Вследствие пермеабилизации наружной мембраны в цитозоль попадает цитохром c , а также другие медиаторы апоптоза, такие как AIF (англ. apoptosis inducing factor ).
Например, при недостатке сигналов выживания в клетке при посредничестве MAP-киназы JNK активируется экспрессия BH3 белка Bim, запускающий внутренний путь апоптоза. В случае повреждения ДНК происходит накопление супрессора опухолей p53 , который стимулирует транскрипцию генов, кодирующих BH3 белки Puma и Noxa, которые также обеспечивают прохождение апоптоза. Еще один BH3 белок - Bid обеспечивает связь между внешним и внутренним путями апоптоза. После активации рецепторов смерти и, как следствие, каспазы-8, последняя разрезает Bid с образованием усеченной формы tBid (truncated Bid), которая перемещается в митохонрий, где подавляет Bcl-2 .
Показания: рак простаты, рак молочной железы, рак матки, рак ЖКТ, рак легких, рак кожи, базалиома, меланома, рак гортани. ротоглотки, носа, мозга, рак крови, лимфолейкоз, лейкоз… Реактив универсальный для большинства видов опухолей, а также предраковых состояний – таких как лейкоплакия, гиперплазия…
Что такое АПОПТОЗ
Это запуск механизма самоотмирания больных и мутировавших клеток. Так задумано природой, чтобы все клетки, у которых произошел сбой программы, должны элиминироваться, уничтожаться. В каждой здоровой клетке существует механизм естественного, физиологичного, абсолютно безвредного отмирания, в отличие от некроза – патологического отмирания. Однако этому правилу не подчиняются онкологические клетки. Они стали автономными и живут по своим примитивным программам прото-клеток.
Причины онкологического перерождения клеток – сбой механизма регулировки энергетики клетки .
Энергетика высших или мета-клеток отличается тем, что она всегда осуществляется за счет кислородного (аэробного) метаболизма, тогда как у прото-клеток этот метаболизм смещен в сторону анаэробного метаболизма, то есть гликолиза. Онкоклетки из-за сбоя механизма управления на «сенсорном дисплее» клетки не могут запустить работу своих энергетических станций – митохондрий, они отключаются. Онкоклетки имеют разрывы в своей электроцепи, и это приводит к падению напряжения, электропотенциала. Митохондрии, кроме своих основных функций, поддерживают высокий потенциал как на ретикулярной сети клетки, так и в пределах ядра клетки. Особенность высших мета-клеток –создавать и удерживать сверхвысокие потенциалы. Особенно важны эти потенциалы для хроматина высших клеток. Клетки могут состоять из протопрограмм – древних, примитивных и метапрограмм – высших, то есть присущих только высокоорганизованным клеткам. Высшие клетки – это сложные структуры, в которых присутствуют как прото-, так и метапрограммы. Именно у онкоклеток эти метапрограммы отключены. Электрозаряд в хроматине онкоклеток понижен и приводит к изменению электромагнитного поля в ядре: оно резко слабеет. Это в свою очередь приводит к чрезмерному натяжению хромосом, в итоге могут произойти разрывы, которые внешне напоминают мутации. Потеря э/м потенциала приводит к нарушению работы теломер и фермента теломеразы на концах хромосом. Это в свою очередь незамедлительно отключает программы экспрессии тех локусов генов, которые отвечают за активаюци или непрерывный рост или торможение роста клеток. У онкоклеток эти программы регулировки роста или промоуции полностью разблокированы, становятся неуправляемыми.
Блок метапрограмм регулируется активностью митохондрий и их энергетикой. Отключаются митохондрии – отключается и блок метапрограмм. В итоге клетка теряет свою специализацию и функциональную работоспособность. По сути это «зависание» программы, когда нет программ обратного вывода, а значит невозможно репарировать и самовосстановиться. Клетка остается существовать в зоне протопрограмм, становится неуправляемой и способной размножаться бесконтрольно. Без митохондрий она существует на бескислородной энергетике, то есть на гликолизе.
Причины почему организм не может бороться с онкоклетками
Основное отличие онкоклеток от здоровых – это гликолизная (безкислородная) их энергетика . По антигенным характеристикам такие онкоклетки полностью аналогичны здоровым, поэтому для иммунитета они совершенно невидимы, а вернее иммунитет расценивает их как свои, нормальные. Ведь это те же самые клетки, что и здоровые, только у них сломан механизм сохранения энергетики. Вернее, сломаны гомеостазные программы и механизмы, ответственные за вывод клеток из гликолизного типа энергетики обратно, в аэробную. В организме случается, что при какой-то запредельной нагрузке клетки какой-то ткани вынуждены переходить на гликолиз. Например, мышцы у спортсменов-марафонцев часто переходят на режим гликолиза – это нормально. Нагрузка закончилась – и тут же автоматически включаются механизмы по возвращению к требуемым нормо-константам гомеостаза, которые выводят клетки из этого запредельного режима работы. Точно такой же нагрузкой для ткани является затянувшийся воспалительный процесс при травме, например, кости с последующим продолжительным её раздражением. Кроме того, хроническое, то есть устойчивое воспаление могут вызывать ожоги или гормональные перегрузки ткани, а также многое другое. Во всех этих случаях ткани могут зайти в гликолиз. Это симптом перенапряжения для какой-то части клеток. Если одновременно к этому присоединяется слом операторной системы, ответственной за вывод клеток из гликолиза, и процесс затягивается, то клетки навсегда «застревают» в гликолизе. Это и является по сути состоянием хронического провоспаления, предрака, а затем и перерождения в рак.
При повреждении специфической системы регулировки на мембранах клеток процесс идет в сторону дегенеративного перерождения ткани и утраты ею специфических особенностей и функций. Но кроме специфической системы регулировки (ответсвенная за дифференциацию, специализацию) существует еще и неспецифическая система регулировки (ответсвенная за регулировку вида энергетики клетки: аэробную или анаэробную, то есть гликолиз). Если же процесс поворачивает в сторону повреждения неспецифических операторных систем регулировки, то это переходит в онкологическую трансформацию клеток. Онкоклетки, как и протоклетки существуют на гликолизных программах существования. Кроме перехода на гликолиз онкоклетки теряют весь свой электропотенциал, отключаются интегральные белки, происходит электроразрыв в ретикулярной сети и на мембранах клетки, падает напряженность электромагнитного поля на электромагнитном каркасе, а значит отключаются и интегративные механизмы электрорегулирвки, обеспечивающие высшие функции клетки. Тем самым клетка переходит на уровень протоклеток, то есть полной дезинтеграции высших функций.
Отношение иммунитета к онкоклеткам.
Как на онкологические, так и на дегенеративные клетки иммунитет не обращает внимания – они свои. Это объясняет, почему научное направление иммунотерапии онкологии неперспективно.
Иммунитет может «набрасываться» на клетки, которые проявляют признаки некроза или инфицированные, но на онкоклетки он нападает только когда они чрезмерно проявляют провоспаление. Но не все онкоклетки проявляют провоспаление. Часть из них находится в фазе покоя, типа стволовых. При этом даже если удастся искусственно навязать иммунный конфликт с онкоклетками, то это тоже не безобидный процесс и поведет к повышению уровня интоксикации, дермотоксикозам, увеличению некротических зон, но никак не может полностью уничтожить все онкоклетки. Также не безопасны, а по сути являются варварскими и все остальные официальные методы лечения.
Итак, возлагать надежды на иммунитет, иммунотерапию при онкологии не следует, он просто здесь недееспособен, также напрасно искать препараты для поднятия противоопухолевого иммунитета.
Апоптоз – второй эшелон защиты, но на внутриклеточном уровне
Однако существует и другой эшелон обороны – должны подключиться механизмы самозащиты клеток изнутри, т.е. апоптоз.
Каждая клетка способна анализировать, сравнивать свой обмен с нормой и при необходимости его корректировать. Если клетка не соответствует норме и не может себя откорректировать – она должна самоликвидироваться. Для этого в клетки включены специальные программы на самоликвидацию. Это основное правило и требование здорового организма как системы. Программы апоптоза расположены в кольцевом геноме митохондрий. Это не случайно. Митохондрии обеспечивают аэробизм. Здоровая клетка не может и не должна находиться долго вне аэробизма. Ведь аэробизм – это важнейшее условие существования высших или метаклеток. Вне аэробизма они теряют свою специализацию. Этого клетка не может допустить и ставит заградительный механизм в виде апоптоза. Особенность онкоклеток в том, что они программы апоптоза запустить не могут, ведь для этого они должны быть готовы воспринять такой сигнал, быть чувствительными к нему, то есть митохондрии должны быть в рабочем состоянии. Но в наборе рабочих программ онкоклеток в качестве прото-клеток нет программ на апоптоз. Вернее, все эти программы у онкоклеток имеются, но они «зависли». Это тот случай, когда высшая клетка не может сама себе помочь и включить апоптоз на устранение аберрантных клеток.
Механизмы апоптоза.
В клетке встроены механизмы анализа ситуации. Это так называемая система ГЛОНАСК (глобальная навигационная система клетки): самоориентации и саморегулировки как по электромагнитным параметрам, так и по химическим. Если клетка зашла в глубокий гликолиз, то должны запуститься механизмы на вывод ее из этого состояния. В случае если одновременно сломана операторная система и сопряженные с ней системы интегральных и информационных белков, обеспечивающих такой вывод, то такая система не может замкнуть свой контур из разорванных звеньев и удержать гомеостат, не может запустить механизмы апоптоза. Открыта дорога «процветанию» онкоклеток.
Симптоматика апоптоза и некроза.
В случае апоптоза происходит сморщивание и усыхание клеток. Не отмечается провоспалительный процесс. В случае некроза отмечается мощный провоспалительный процесс – набухание клеток и отекание ткани с последующей интоксикацией как локального типа, так и всего организма, когда страдают многие органы и ткани. Поэтому-то все современные методы медицины, которые приводят к некрозу опухоли, неприемлемы.
Апоптанты и апоптогены.
В первом случае апоптантами являются вещества, готовые произвести спуск механизма апоптоза. Во втором случае это вещества, способные запустить механизмы апоптоза. Апоптантами, например, являются вещества, участвующие в процессе метаморфоза, например, превращения головастика в лягушку или гусеницы в бабочку. Тот же процесс – линька кожного чехла у змей или отшелушивание кожи у человека при обгорании на солнце. Или осенний листопад – у растений он связан с предзимним нарастанием гормона этилена. Это механизм четкой регулировки, задуманный природой. Апоптогенами не всегда являются вещества, естественные для организма, они могут быть и искусственного происхождения и при своём воздействии даже оказывать определенную побочку на организм в целом. Например, есть ретиноиды, которые способны вызывать апоптоз в онкоклетках, но при этом оказывают и выраженное негативное влияние на печень.
Каротиноиды (ретиноиды) в качестве апоптантов.
Из биологии известно, что ряд ретиноидов (подобных витамину А) в качестве многочисленных представителей каротиноидов отвечают, как за механизмы дифференциации клеток, регулировки темпов роста клетки, так и за проявление избирательного апоптоза в онкоклетках. Доказано противоопухолевое действие каротиноида Ликопин при лечении рака простаты. Давно обсуждаются возможности широкого применения каротиноидов при гормонозависимых опухолях молочной железы и т.п. Но практическая сторона этого дела не получила развития из-за невыраженности процесса, противоречивости полученных научных данных и неясности механизмов процесса. Существуют цис- и транс-формы каротиноидов, которые оказывают противоположное действие.
В результате исследований среди многочисленной группы каротиноидов с разнонаправленным действием были выделены специализированные ретиноиды, способные в высшей степени эффективно включать механизмы апоптоза в онкоклетках. Такие исследования вызвали бум в фармацевтических компаниях. Известно, что в программу исследований на Западе вкладываются десятки миллиардов долларов. Фундаментальные результаты уже получены, осталось провести клинические испытания, чтобы выйти на рынок с запатентованными препаратами против онкологии. К сожалению, в России таких громадных вложений в эти испытания не вкладывалось и, следовательно, эти препараты к нам будут поступать из-за рубежа. Одно «но» – стоимость их, как ожидается, будет превышать 15 тысяч долларов на курс. Естественно, многим россиянам такое лечение будет недоступно.
Тем не менее, в России тоже проведены исследования и первичные испытания на мышах с привитыми опухолями, которые показывают максимально возможную эффективность и высшую перспективность в сравнении со всем тем, что известно на сегодняшний день в лечении онкологии.
Самое главное преимущество такого лечения – его практически полная безвредность, т.е. отсутствие побочки. Это и не удивительно, так как здесь запускаются те механизмы, которые естественны для здоровых клеток, но отключены в онкоклетках. Другими словами, этот способ возвращает онкоклеткам смертность, естественную для злоровых клеток. Апоптоз еще называют сухим стерильным некрозом. Но по сути это не некроз, а саморассасывание, лизис больных клеток. Апоптирующие клетки обычно отмирают изнутри, остается только их внешняя оболочка, которая затем легко и без лишней побочки удаляется иммунными клетками. А раз это так, то это прорыв.
Наружные опухоли – такие как базалиома или меланома – начинают засыхать, сморщиваться, отшелушиваться и постепенно, без гноя, исчезать. Внутренние опухоли лизируют, но без сильной интоксикации, которая сопровождает некрозы опухолей, и без провоспалительного процесса. Именно провоспалительный процесс разжигает пожар саморазгорающегося онкопроцесса: промоуцию, то есть бурный рост онкоклеток и их метастазирование.
Ретиноиды российского производства – необходимость срочного внедрения в практику
Практика показывает: чтобы внедрить новый препарат, нужны многие годы. Заинтересовать Минздрав России профинансировать исследования и довести их до завершающего этапа – выпуска препарата в ближайшее время представляется возможным. Для этого нужно грантовое финансирование. Поэтому необходима помощь инициативных групп, общественников-лобистов способных выйти на правительство, парламент, а также активное содействие пациентов-волонтеров.
Но больным, борющимся с онкологией уже сегодня, не дождаться этих препаратов. Поэтому, учитывая обширную имеющуюся на сегодняшний день теоретическую подоплеку и мощную научно-практическую доказательную базу, в том числе и отличные первичные положительные опыты на животных и достаточно глубокие исследования по ретиноидам за рубежом, в т. ч. на людях, предлагаю воспользоваться нашим препаратом – ретиноидом CD437. На сегодняшний день лучшим чем у него действием и максимально перспективным направлением нет ничего и близко. Дорогу надо уступать лучшему и безвредному.
Применение ретиноидов на примере меланомы
Показано, что препарат имеет сильное дозозависимое антипролиферативное действие на клетки меланомы с помощью индукции программированной клеточной смерти. Запрограммированной клеточной смерти предшествовала мощная активация АР-1 комплекса в клетках, подвергнутых воздействию CD437.
В пробирках на клетках человеческой меланомы (линии MeWo) он проявлял сильное рост-ингибирующее действие. Тот же эффект проявлялся на животных, напрмер, на мышах в модели ксенотрансплантата (пересадка чужеродного опухолевого трансплантанта).
Вывод отчета указывает, что CD437 является ретиноидом, который активирует фактор транскрипции АР-1, в конечном итоге приводит к запрограммированной клеточной гибели обработанных клеток меланомы человека в пробирке и в естественных условиях.
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы оценить лечебное и физиологическое действие этого нового класса синтетических ретиноидов CD437, которые открывают новые перспективы в безвредном лечении меланомы.
Исследования по применению ретиноида CD437 на примерах различных типов раковых клеток
Статьи по результатам экспериментального применения его при различных типах опухолей имеются в интернете, в том числе при лечении простаты, рака легких, рака мочевого пузыря, рака печени, рака желудка, остеосаркомы, рака шейки матки, рака молочной железы, глиомы (рак мозга).
Исследования по применению ретиноида CD437 на примере культуры раковых клеток простаты
Инкубация клеточных линий рака простаты в культуре ткани показало заметное ингибирование пролиферации и появление в популяции клеток апоптирующих клеток. Вывод: CD437 представляет собой уникальный ретиноид, который индуцирует арест митозов (остановку делений) в s-фазе и апоптоз в андроген-зависимых и независимых человеческих раковых клеток простаты. Это указывает на высокую потенциальную роль CD437 в лечении человека от рака простаты.
Такие же исследования проведены и на многочисленных других группах опухолей, в том числе рак груди, рак легких, рак кишечника… Научная разрозненная литература по ним огромна. В связи с этим Гарбузов Г. А. готовит к изданию книгу: « », где обобщен и проанализирован весь этот мировой опыт.
Лечебное применение ретиноида CD437 на кожной опухоли базалиома.
Пример. Чудом можно назвать наблюдение за действием этого препарата при наружном применении в случае базалиомы. Опухоль находилась чуть ниже груди. Давность заболевания – 25 лет. Опухоль непрерывно росла. До начала применения ретиноида апробировалось множество препаратов, в том числе Курадерм, МЕЛКОДЕРМ и ГЛИЦИФОНОВАЯ мазь, мази из чистотела, а также множество других препаратов и методов. Все это вызывало лишь ожог ткани, сильные боли, частичный некроз опухоли. При выжигании ее на одном месте она постепенно «всплывала» из глубины на другом месте. Казалось, она неистребима. Все это вызывало страшные мучения. Развитие некротических последствий в опухоли после такого «лечения» приводило к дерматотоксикозам и аллергии, которые было крайне трудно устранить. Это ухудшало жизнь пациентке и изматывало её. После любого такого «лечения» с грубыми ожогами и образования тонкой поверхностной рубцовой ткани над областью болячки вскоре опухоль восстанавливалась вокруг ожога. Она «вылазила» из глубин. Место ожога постоянно изъязвлялось, сочились жидкость и гной. Никакие примочки не помогали. А опухоль тем временем продолжала расти.
1 апреля поменяли тактику лечения – применили наружно в виде компресса ретиноид СД437. Опухоль впервые за много лет перестала болеть и сочиться. Довольно быстро ушло нагноение, за две недели опухоль начала не только подсыхать, но и уменьшаться в размерах, сморщиваться, угасать. Явно запустился механизм апоптоза, а роль апоптанта сыграл ретиноид.
Предлагаемое вещество не является лекарством
Конечно, пациенты должны понимать, что на данном этапе им предлагают не готовый препарат, а химическую субстанцию, которая обладает известными физиологическими свойствами, способными вызвать апоптоз в больных клетках. Решение по применению такого вещества необходимо принимать самим больным. Важно то, что предлагаемое вещество абсолютно безвредно для организма, но делает то, что не способно делать ни одно лекарство.
Мне известна формула этого ретиноидного вещества. Поэтому принято решение заказать это вещество через одну из российских лабораторий. Соответствие требуемой химической формуле гарантировано и подтверждено аналитически.
Как заказать и цена
К сожалению, на сегодняшний день цена достаточно высокая. Одна ампула отпускается по 1000 руб. На первоначальный курс надо минимум 20 ампул – 20 тыс. рублей и почтовые 500 р.
Состав ампул
Каждая ампула является аликвотой, то есть разовой дозой препарата.
Действуют ли ретиноиды и другие индукторы апоптоза на здоровые ткани?
Ретиноиды воздействуют адресно (таргетно) – только на те группы клеток, на которые нацелены, то есть на клетки, которые готовы их воспринять, услышать. Следовательно, побочка, в том числе боли, интоксикации и воспаления исключены. Опасения, что будут рассасываться и некоторые здоровые ткани, тоже безосновательны.
Способы применения
При наружных опухолях – таких как рак кожи, включая и меланому, базалиому, язвящий открытый рак груди – применяют в виде компресса. В этом случае непосредственно над областью опухоли на кожу наносят 1 ампулу препарата, а сверху накрывают пленкой или вощеной бумагой, а затем закрепляют бинтом или пластырем. Применяют обычно по 1 ампуле на 1 болячку через 1 день. Продолжительность лечения составляет от 40 дней до 3 мес., после чего в течение 2–3 мес. следует проводить поддерживающую терапию 1–2 раза в неделю до полного излечения. Если площадь опухоли обширная или они разбросаны в разных местах по телу, то применяют 2 ампулы.
Особенности применения при закрытой онкологии молочной железы
Кроме наружного применения допустимо одновременно применять, как и при других типах опухолей, путём микроклизм ректально через анус или ингаляционно с помощью небулайзера для вдыхания. Применять внутрь через рот можно с применением их в виде капсул или рассасывать в виде шариков из гречневой муки под языком (сублингвально).
Курс – по 1 ампуле через день. Длительность 40 дней. Эффективность проявляется быстрее чем при любом другом методе – 2-3 месяца.
При онкологии рта, гортани, пищевода препарат надо удерживать под языком, желательно около 2 часов, затем не есть 2 часа.
При внутренних опухолях в легких и грудной клетке – препарат применяют в основном путем вдыхания, ингаляцию с помощью небулайзера.
При опухолях в брюшине принимают или ингаляционно, или через микроклизмы, или чередуют такое применение.
В лабораторных условиях его применяют в виде уколов в опухоль или вокруг, или вводят внутривенно – капельницами.
О безвредности лечения. При этом отмечается безвредность и отсутствие побочки при соблюдени указанных доз.
Признаки положительного действия
В первую очередь начинает уменьшаться вся побочка от опухоли: её гниение и воспаление, боли, отеки, закрывается открытая язва. Затем останавливается бурный рост опухоли, и она начинает нисходить апоптоидным путём.
Длительность лечения
Эффект начинает проявляться через 1-3 или более месяцев. Скорость рассасывания до полного исчезновения опухоли у разных типов опухолей может быть разная, иногда затягивается на месяцы. Но даже на стадии её еще не полного рассасывания она становится не такой агрессивной и опасной.
Ремитирующие антирецидивные поддержки. После достижения ремиссии в ряде случаев необходима будет поддерживающая ремитирующая, то есть антирецидивная терапия для предотвращения рецидива. Практика показывает, что, например, при лечении лейкоплакии и её излечении имеется высокая вероятность возврата болезни, рецидива через 3-4 месяца. Однако при ремитирующей поддержке до 9 месяцев белезнь уходила без возврата рецидива на 92% в течении 10 лет. Поэтому возможно даже после получения положительного эффекта продолжать поддерживающее лечение еще хотя бы 10-12 месяцев с регулярностью 1-2 раза в месяц.
Сдерживание побочной симптоматики болезни, в том числе и представляющей угрозу для жизни
В ряде случаев важнее срочно убрать не саму опухоль, а ее побочное действие. Важно то, что препарат сдерживая «функционирование» опухоли ограничивает в первую очередь её негативную «побочку», в том числе и интоксикацию от неё, и остановку метастазирования и, по крайней мере, остановку её роста, что начинает проявляться довольно быстро.
Особенно это важно для терминальной стадии прогрессии болезни, когда врачи полностью беспомощны, ситуация считается тупиковой, безвыходной. Здесь часто создаются ситуации, когда надо срочно остановить такие угрозы для жизни, являющиеся следствием и «побочным проявлением» прогрессии опухоли, как онкологические экссудативный плеврит, асцит, высокая температура, боли, интоксикация, резкий сбой формулы крови, гемолитическая анемия с последующей билирубинемией, кахексия, немощность, гиперкальциемия, то есть сверхвысокое повышение содержания кальция в крови, что само по себе может привести к угрозе впадения больного в летальную кому. Вся эта симптоматика может привести к мортальному исходу. Обычными средствами её просто не остановить. Вся симптоматика здесь вторична и является следствием «работы» опухоли». Остановить надо в первую очередь хотя бы эту «работу», пагубную активность жизнедеятельности опухоли.
Апоптанты могут хотя бы «оглушить» по началу опухоль, затормозить её активность. Это позволит получить запас времени, чтобы затем подавлять опухоль и заставлять её рассасываться. На это уже понадобится на много больше времени.
Итак, «побочка» от опухоли может быть на столько выраженная, что представляют б`ольшую угрозу для жизни пациента, чем сама по себе опухоль. В таких случаях само проявление побочки может быть не совместимо с жизнью, в этом случае важнее быстро прекратить её пагубное действие, хотя бы нейтрализовать, парализовать вредоносную активность опухоли или метастазов. Здесь на помощь тоже могут прийти апоптанты.
Способ хранения. В холодильнике.
Срок годности. 2 года.
Противоположно направленное взаимодействие провоспаления и дифференциации, а также обратное действие дифференциации на воспаление
Особенностью онкоклеток является чрезмерно высокий уровень провоспалительного статуса. Провоспаление – основа для генетической промоуции и стимулирования роста ткани, которая воспринимает воспаление как требование для регенерации. В физиологии известно, что хроническое воспаление может привести к перерождению регенерирующих клеток в новые, аберрантные типы. Понимание механизма данного явления, известного как метаплазия (предрак), может сориентирвать выбор более правильного пути разработки адресного (таргетного) метода лечения, то есть действующего именно прямо в цель. Часто на первом месте по значимости стоит проблема провопалительного онкологического процесса. Обнаружено, что хроническое воспаление может приводить вплоть до перепрограммирования типа клеток, например, клетки роговицы глаз могут превращаться в клетки кожи.
Исследование раскрывает важный механизм, с помощью которого хроническое воспаление индуцирует ненормальное поведение стволовых клеток. Это имеет отношение к различным заболеваниям, связанным с хроническим воспалением, включая рак. Но это механизм дегенеративного процесса ткани. Но существует и обратный механизм, противодействующий дегенерации и малигнизации (раковое перерождение) ткани – это механизмы дифференциации. Это означает, что ретиноид, который действует в повышении степени дифференциации, одновременно будет противодействовать и онкологическим провоспалительным процессам. Итак, дифференциация может преграждать путь к провоспалению. А как мы уже говорили, в ряде случаев опасность представляет не сама опухоль, а её побочка в виде провоспаления. Естественно ожидать, что препарат СД437, как индуктор дифференциации, одновременно будет активно противостоять и программам обеспечивающих механизмы онкологического провоспаления. Следовательно, даже если нам не удастся быстро вызвать рассасывание опухоли, тем не менее, нам удастся быстро устранить всю острую побочку, как следствие опухоли.
Способы повышения эффективности индукции апоптоза в онкоклетках
Темпы проявления апоптоза в опухолях во многих случаях желают быть лучшими. Особенно это важно для крупных, то есть с`олидного типа опухолей, например, как саркома.
Витамин Д – важнейший компонент усиливающий запуск апоптозных механизмов в опухоли
Витамин Д – важнейший ключ регулировки на клеточном уровне в т. ч. и противодействия образования опухолей.
Ранее его относили к категории витаминов, но в действительности выяснена его еще и другая универсальная более важная роль в качестве клеточного гормона (прогормона, гормона первого эшелона тканевой регуляции по специализации клеток и подготовке к действию другими гормонами). В этой роли несёт функцию гормона, поддерживающего дифференциацию клеток (дифферетант), особенно это выражено в системе клеток костной ткани.
Витамин Д оказывает мощное модулирующее действие на иммунную систему, а дефицит витамина Д может вызывать системный воспалительный ответ, который является основным компонетом предрасположенности к опухолям. Он действует как на нижнем этаже регулировки, то есть на клеточном уровне, а также на верхнем этаже регулировки, в т. ч. и на уровне эпифиза. Через него он влияет на серотониновый рычаг мелатонино-серотонинового маятника. А это в свою очередь определяет состояние всего гормонального фона, а значит и весь спектр гормональных сбоев, которые определяют ведомые эпифизом гипоталамус и гипофиз. На всех уровнях он стоит заслоном к проявлению провоспалительной предонкологии, гормональных перекосов, в т.ч. эндометриоза и других опухолеподобных перерождений, да и гормонозависимых опухолей. В дальнейшем он участвует в проявлении острых провоспалительных процессов, особенно на далеко зашедших этапах развития опухоли.
Итак, дефицит витамина Д участвует в системном воспалительном процессе, то есть на всех уровнях организма, в том числе и на клеточном. Следовательно, он противостоит воспалению, что особенно важно при онкологических ничем не сдерживаемых провоспалениях. Именно провоспалительный пожар опухоли и поддерживает непрерывную её промоуцию и рост.
Растет и самовосполяется, «самовоспламеняется» опухоль благодаря дефициту витамина Д. Он сдерживает пролиферативное состояние и индукцию роста. Даже если он не убьет опухоль, то хотя бы остановит её в росте.
Витамин Д также регулирует процесс апоптоза. В этом его нормальная физиологическая суть.
В теле человека ежедневно умирает 50-70 миллиардов клеток. Они в свою очередь должны быть поглощены макрофагами или клетками соседями. Самое главное, что при этом процесса воспаления не происходит, поскольку это естественный процесс и регулируется он системами апоптоза, в которых напрямую участвует и витамин Д. Воспаление характерно только для процессов с дегенеративным и онкологическим исходом. В случае разгорания онкологического процесса действие витамина Д становится слабее чем программы онкоклеток и ему надо мощно помогать, только тогда он запустит процесс апоптоза и в онкологических клетках.
Исходя из выше изложенного, следует ожидать, что витамин Д и каротиноиды союзники, будут усиливать действие друг друга?
Важнейшее свойство витамина Д - это способствовать поглощению кальция через кишечник в кровь и из неё в кости. Но, как известно, при опухоли на стадии прогрессии кальций наоборот вымывается из костей в кровь и приводит к гиперкальциемии. Значит действие витамина Д и жизнедеятельность опухоли противоположно направленные.
Итак, при опухолях кальция в крови избыток и подавать его туда дополнительно бессмысленно. Казалось бы, раз так, то надо просто повышать дозы витамина Д. Но при опухолях ему это не по силам, что-то ему мешает проявить свой эффект в полной мере, чего-то ему не хватает. Онкоклетки просто его не «слышат», они «глухие» к нему и продолжают в его присутствии вымывать кальций из разных тканей с помощью особых белковых веществ, которых они выделяют в избытке. Создается ситуация, когда решается вопрос кто кого сильнее.
Очевидно, сам по себе витамин Д не сможет «сбить» сверхвысокий уровень кальция. Природу опухоли ему не изменить, но несколько понизить её активность очевидно может. Возможности его при опухолях слабы. Восстановить программу ему не дано. При сломанных высших программах специализации прима-программой становится протопрограмма. Восстановить эти зависщие высшие метапрограммы ему удастся. На опухолевые клетки в качестве клеточного гормона он не проявит свои возможности через ядерные рецепторы, но в качестве витамина-фермента он будет вмешиваться в клеточный метаболизм и не выпускать кальций из клетки. При завышенных его дозах можно так сбалансировать его действие, что жизнедеятельность онкоклетки станет не совместима с жизнью, выйдет за параметры оптимального для неё существования. Ведь за кальцием в клетку потянется и кислород, а это не подходит для режима онкоклеток. Они становятся намного слабее, не устойчивыми и легче запускаются программы апоптоза с помощью ретиноидов.
В своей практике я видел случаи, когда применение ретиноидов тянет в сторону апоптоза, но не перетягивает в свою сторону. Опухоль «застывает» на месте на долго и не движется ни в сторону уменьшения, ни продолжает расти. Ретиноиды могут быть слабым рычагом. Их эффект надо усилить. Здесь на этом пути витмин Д мощный дополнительный рычаг, помощь им по смещению процесса с «мертвой точки».
Витамин Д и ретиноиды должны работать вместе, это рычаги одного механизмаМы ожидаем, что мощный союз предложенной комбинации веществ будет более эффективно выводить опухоль из равновесия – оптимального режима для её существования, ослабит её устойчивость и облегчит её «расстреливание» другими веществами.
Рекомендуемые дозы. Выдвинута концепция, что ежедневное добавление в диету 20 000 МЕ витамина D 3 может стать мощной и безопасной терапией для ограничения системного воспаления (провоспаления по нашей терминологии), а дозы 40 000 МЕ и более для торможения развития раковых опухолей. С учетом новых данных, что это не витамин, а прогормон, который способен сдерживать опухоль, считаю, что дозы должны быть превышены еще в 3-5 раз. Тем более что эти дозы еще безвредны для организма.
Лучшим поставщиком вит. Д – является морская жирная рыба: лосось, макрель, сардины.
Казалось бы, солнечного света хватает всегда, но у большинства людей и тем более онкобольных отмечается острый дефицит витамина Д. Витамин Д вырабатывается только при прямых солнечных лучах, то есть в обеденное время. Кожа тела при этом должна быть оголена хотя бы на половину. Норму витамина можно получить за 15 минут, но онкопациентам рекомендуется ежедневно быть на свету больше, вплоть до 3-4 часов в день. Избегать солнца нельзя. Только хроническое чрезмерное пребывание на солнце не показано онкобольным.
Витамин Д и каротиноиды – единая система поддержания клеток на высоком дифферециальном уровне
Очевидно витамин Д и каротиноиды (витамин А) не просто союзники, а рычаги одной системы регулировки на генном уровне противостояния высокоспециализированной клетки к факторам её воспаления, деспециализации, дегенеративного перерождения и онкологизации. Причем каждый из них специализируется на своей функции в клетке, обеспечивает свою сторону процесса. Витамин Д затягивает кальций в клетку и делает её более аэробно работающей, а каротиноиды отвечают за создание и сохранение специализированных структур и функций в клетке. Они два рычага одной маятниковой системы регулировки клетки: в одних случаях в первую очередь надо удерживать высокую аэробную энергетику клетки, а в другом надо поддреживать дифференциальные функции клетки. Один из этих факторов регулировки не может полноценно работать без достаточной мощи противоположного фактора. Возможно с этим связаны ограниченнные возможности воздействия на онкоклетки односторонним воздействием. Можно утверждать, что действие ретиноидов многократно усилится при одновременном воздействии на онкоклетки витам. Д. Каждый из них корректирует действие другого. Таким образом, эта пара лежит в основе универсального механизма удерживающего на плаву функции специализации и функциональной работоспособности клетки.
Способ применения янтарной кислоты
Имеются достаточно серьезные научные проработки по примению янтарной кислоты при опухолях. По сути это вещество является клеточным гормоном, стрелочником переводящим рельсы с одного пути энергетики на другой, повышающим уровень аэробной митохондриальной энергетики клетки, в том числе и в онкоклетках. А это именно то что нам надо. Именно это будет встречно содействовать действию ретиноидов и повышать их эффективность. Эта кислота повышает уровень катаболических процессов клетке, она поворачивает тип энергетики клетки с анаэробного, гликолизного на аэробный путь. Конечно, она не сможет полностью перевести онкоклетку с анаэробного пути на аэробный, так у онкоклетки нарушены механизмы саморегулировки такого перевода. Тем не менее, она будет постоянно выталкивать онкоклетку хотя бы на псевдоаэробизм, аэробоподобный путь энергетики. Это мешает нормальному функционированию онкоклетки, расшатывает её «подводный» безкислородный метаболизм, вызывает в ней избыточную и ненужную для онкоклетки оксигенацию, таким образом выводя её из привычного для неё спокойного «подводного» режима энергетики. Это начинает лихорадить такие клетки и выводить их из оптимального для них режима энергетики существвания. А это и есть то, что нам надо. Ведь ретиноиды тоже не могут перевести онкоклетку на восстановление нормальной дифференциации, поэтому они автоматически включают запуск программ в «расход» таких онкоклеток, то сть на самоуничтожение. Естественно, что сукцинат, то есть янтарная кислота (ЯК) полностью в унисон будет работать с ретиноидным апоптантом.
Клинические исследования по применению янтарки полностью подтверждают повышение эффективности лечения онкологии в сочетании с другими методами, а также значительного продлевания жизни онкобольных, вплоть до 10 лет.
Казалось бы, что раз ЯК способствует улучшению работы пораженных митохондрий, то не будет ли она при этом противодействовать действию ретиноида? Оказывется нет, так как восстановить работу онкоклеток и их митохондрий до уровня нормальных клеток невозможно, для этого надо было бы запустить соответсвующие программы. Поэтому ЯК будет содействовать, а не противодействовать действию ретиноидов.
Дозы применения ЯК. Поскольку она действует как клеточный гормон, то больших доз ее не требуется. Онкопациентам рекомендуется в день от 3 до 10 таблеток по 100 мг ЯК. Её применяют с соками после еды. В своей практике я рекомендую обычно применять ЯК в препарате «Энерговит», где она содержится в наборе с другими интермедиатными кислотами, как лимонная, аскорбиновая и др.
Возможности гормона МЕЛАТОНИНА в повышении эффективности противоопухолевого лечения
Методы повышения естественного уровня мелатонина в организме. Оказывается, мелатонин является вторым по значимости веществом участвующим в программах регулировки апоптоза и дифференцировки клеток. Только действует он с уровня регулировки квазисистемы, то есть высшего уровня регулировки. Это система над всеми системами. Это система интеграции и синхронизации процессов на всех уровнях, в том числе и внутриклеточном. Также, как и ретиноиды он обладает однонапраленным действует и на уровне ядерных рецепторов клетки. При его рекомендации в комплексном лечении необходимо учитывать причины почему ретиноиды не обладают универсальным апоптозным действием на все типы опухолей. Ведь различие действия ретиноидов на различные типы опухолей заметная. Дело в том, что действие мелатонина на ядерные рецепторы является прима-программой, то есть главенствующей. Мелатонин открывает дорогу программам более высокого уровня, от него в большей степени зависит пройдет ли программа на апоптоз или дифференцивцию. Без такого высокого уровня мелатонина все механизмы по регенерации, метаморфозу, репарации, апоптозу практически закрыты или ограничены. Это обусловлено требованиями механизмов феноптоза, то есть запрограммированная смерть организма. Это лидирующая программа, выводящая на мортальный рубеж больные и стареющие организмы. Требуемый эффект практически может не проявиться. Он перекрыт другими программами. Это объясняет почему при применении ретиноидов необходимо одновременно и применение мелатонина. Одна программа пропускает действие другой.
Известно, что мелатонин сам по себе является фактором апоптоза опухолей и снимает провоспалительный процесс, что ограничивает промоуцию опухоли и ее метастазирование. Но и он не универсален. А в зрелом и старом организме его попросту не хватает. Он всего лишь открывает двери для других более специализированных для этого веществ, он подготавливает почву для них. Другие вещества, которые тоже направлены на специализацию данной конкретной ткани тоже не могут проявить свою высшую миссию по апоптозу без присутсвия мелатонина. Во всех типах опухолей универсальным компонентом для них будет применение и мелатонина. Это базисное средство.
Мелатонин помогает снизить онкологические боли, понижает уровень усталости и слабости. Доказано его содействие в лечении при раке яичников, матки, раке кожи, лейкемии, карциноме легких, мочевого пузыря, толстого кишечника. Мелатонин завязан на процесс, который вызывает гибель раковых клеток, то есть «апоптоз». Возможно это связано с выводом онкоклеток из глубокого гликолиза. Апоптоз запускается только в аэробных условиях, то есть на энергетике кислородного типа.
Одновременно существуют методики повышающие естественным путем выработки мелатонина в организме. Об этом в моей книге.
Исследования показали, что мелатонин оказывает избирательное угнетающее влияние на размножение раковых клеток и тормозит их митотическое деление в условиях как организма в целом, так и в пробирках. Полученные клинические данные подтверждают, что мелатонин действительно оказывает выраженный цитостатический эффект в отношении целого ряда раковых заболеваний таких, как злокачественная меланома или солидные раки.
Применение 10 мг мелатонина приводит к заметному увеличению выживаемости больных метастатическим раком легких.
У больных с раком легких, мозга, меланомой и глиобластомой добавление мелатонина содействовало увеличению продолжительности жизни.
Проверка мелатонина на различные типы опухолей показала наиболее выраженный эффект для некоторых форм гормонозависимых опухолей груди. При других типах опухолей этот эффект значительно ниже и варьирует. Мелатонин не является облигатным (обязательным, прямого действия) фактором апоптоза, а только лишь содействующим ему. Мелатонин снижает степень агрессивности опухоли. Он же ограничивает рост новых кровеносных сосудов опухоли (ангиогенез). Также он активирует систему цитокиновых веществ, которые помогают подавлять рост опухоли и стимулируют цитотоксическую активность макрофагов и моноцитов.
Таким образом мелатонин однозначно будет синергистом действию ретиноидов.
Где заказать мелатонин. Под названием «МЕЛАКСЕН» или другие его можно купить в аптеке.
Таким образом, Ретиноид СД437, мелатонин, янтарная кислота – действуют на генетическом уровне и только на онкоклетки и в одном направлении, противодействуя существованию раковых клеток. Вместе они сила.
Роль омега-3. Кроме того, значительную помощь в лечении окажет и полиненасыщенная жирная кислота Омега-3. Больше всего её в льняном масле, но льняное масло плохо усваивается, и большая часть его проходит мимо кишечника. Нами предложено заменить его на Урбеч «Льняной» - паста из необжаренных семян. Она имеет ограмные преимущества перед маслом. Основное её назначение – это снять онкологический провоспалительный процесс, который и поддерживает непрерывно тлеющий онкологический пожар. Эта омега-3 участвует в восстановлении мембран онкоклеток. У здоровых клеток в мембране её до 60% и такая мембрана является сенсорным дисплеем или операторной структурой обеспечивающей функции специализации клетки. У онкоклеток Омега-3 в мембране крайне не хватает, а также отсутствуют цилии, то есть структуры без которых эта клетка «глухая» к регулирующим сигналам. В случае репарирования мембран клетка становится способной реагировать и становится менее автономной и значит легче будет поддаваться воздействию на апоптоз.
Национальный институт рака в Америке в своих предварительных результатах исследований тоже показал, что льняное масло проявляет выраженные противораковые свойства. Причем важные свойства ему придают лигнановые вещества, которых здесь изобилие. Опухоли в области гинекологии, а у мужчин аденома и рак простаты относят к гормонозависимым опухолям. Именно здесь лигнаны помогают сдерживать рост гормонозависимых опухолей.
Способ применения: Ежедневно в течение года принимайте по 2-3 стол ложки 3 раза в день (если помогает заметно снимать боли или воспаления, то дозы увеличивать до приемлемой).
(бывший Тодикларк) 2 бут. по 800 р. = 1600 руб.
Экстракт Черного Ореха на медицинском керосине усиленный Осиной и Тополем бальзамическим. Для аппликаций и приёма вовнутрь. Обладает усиленным противовоспалительными, противоопухолевыми и гомеостаз регулирующим свойствами. Экстракт Гарбузова борется не с симптоматикой, а с более глубинными процессами её вызывающих.
Наружное использование: в виде компрессов или аппликаций над областью опухоли, лимфоузлов, метастазов.
Клинические испытания. Аналог этого препарата на керосине изучал академик А.Г. Маленков. Официальные клинические испытания показали положительную результативность в онкологии.
Эффективность. Метод позволяет добиться регрессии опухоли, т.е. повернуть процесс вспять, или остановить её процесс в 70-90% случаев у тех людей, которые не проходили химиотерапию и тем самым не ослабили ею дополнительно свою иммунную систему. Результативность напрямую зависит от места локализации опухоли. Лучше всего поддаются лечению рак молочной, щитовидной, предстательной желез, рак легких, мочевого пузыря и почек. При раке желудка и других органов брюшной полости результативность выздоровления - около 40%.
КОМПЛЕКСНАЯ ПРОГРАММА ПРИМЕНЕНИЯ ВЕЩЕСТВ:
- Ретиноиды (Выбирайте нужные )
- Витамин Д
- Янтарная кислота
- Мелатонин
Об отчетах и корректировках лечения
Через месяц-два рекомендуется выслать мне отчет о динамике заболевания после применения препаратов. Возможно, потребуется усиливать воздействие путем приема ретиноида внутрь, но не перорально (через рот), а с помощью свечей (ректально). Это необходимо, чтобы действующее вещество попало в кровь минуя ЖКТ.
1) Рецепторный. Осуществляется с помощью «рецепторов смерти» при активирующем взаимодействии с соответствующими лигандами, большинство из которых относится к суперсемейству фактора некроза опухолей. Взаимодействие рецептора с лигандом приводит к активации адапторных белков, ассоциированных с «доменами смерти» (FADD - Fas-associated death domain, TRADD - TNF-R-associated death domain), и прокаспазы 8, продукт которой - каспаза 8 (инициаторная) активирует каспазу 3 (эффекторную), что, в свою очередь, обусловливает активацию эндонуклеаз, фрагментирующих ДНК.
2) Митохондриальный. Участие митохондрий в апоптозе обеспечивается присутствием в их матриксе и межмембранном пространстве большого количества биологически активных веществ (цитохрома С (Cyt С); прокаспаз 2, 3, 9; апоптозиндуцирующего фактора (AIF), обладающих выраженным апоптогенным действием. Фактором активации апоптоза является выход данных веществ в цитоплазму при снижении трансмембранного потенциала митохондрий вследствие открытия гигантских митохондриальных пор (выполняют роль Ca 2 +-, рН-, потенциал-, НАДФ2Н/НАДФ+- и редоксзависимых каналов) и повышения проницаемости митохондриальных мембран. К раскрытию пор приводят истощение в клетках восстановленного глутатиона, НАДФН, АТФ и АДФ, образование активных форм кислорода, разобщение окислительного фосфорилирования, увеличение содержания Ca 2 + в цитоплазме. Поступление межмембранных белков и активация апоптоза возможны также при разрыве наружной мембраны митохондрий вследствие гиперполяризации внутренней мембраны.
3) р53-опосредованный. p53 - многофункциональный белок, играющий важную роль в мониторинге сигналов о состоянии клетки, целостности ее генома, активности систем ДНК-репарации. Повреждение ДНК ведет к накоплению белка р53 в клетке. Это определяет остановку клеточного цикла в фазах G 1 и G 2 , предотвращает репликацию, активирует синтез и репарацию ДНК, а следовательно, создает условия для восстановления нативной структуры ДНК, препятствует появлению мутантных и анеуплоидных клеток в организме. В случае если имеется недостаточность систем ДНК-репарации и повреждения ДНК сохраняются, клетка подвергается апоптозу. В частности, белок р53 способен индуцировать транскрипцию таких апоптогенных факторов, как Bax, Fas- рецептор, DR-5 и др.
4) Перфорин-гранзимовый. Цитотоксические Т-лимфоциты (Т-киллеры) вызывают апоптоз клеток-мишеней (например, инфицированных клеток) с помощью белка перфорина. Полимеризуясь, перфорин образует в цитоплазматической мембране клеткимишени трансмембранные каналы, по которым внутрь клетки поступают секретируемые Т-киллером гранзимы (фрагментины) - смесь сериновых протеаз. Основным компонентом этой смеси является гранзим В - протеолитический фермент, активирующий каспазу 3.
Значение белков-регуляторов апоптоза в развитии организма и патологических процессах
Вcl-2 требуется для поддержания жизнеспособности лимфоцитов, меланоцитов, эпителия кишечника и клеток почек во время развития эмбриона.
Вcl-x необходим для ингибирования смерти клеток в эмбриогенезе, особенно в нервной системе.
Bax необходим для апоптоза тимоцитов и поддержания жизнеспособности сперматозоидов во время их развития.
р53 является геном супрессии опухолей, поэтому в эмбриогенезе особой роли не играет, но обязательно необходим для супрессии опухолевого роста.
Усиленный синтез белка, кодируемого bcl-2 геном, приводит к подавлению апоптоза и, соответственно, развитию опухолей; данный феномен обнаружен в клетках В-клеточной фолликулярной лимфомы.
При лимфопролиферативных заболеваниях и похожей на системную красную волчанку болезни у мышей наблюдается нарушение функции Fas-лиганда или Fas-рецептора.
Повышенный синтез Fas-лиганда предупреждает отторжение трансплантата.
Апоптоз является частью патологического процесса при инфицировании клетки аденовирусами, бакуловирусами, ВИЧ и вирусами гриппа.
Ингибирование апоптоза в клетке-хозяине наблюдается при персистировании инфекции, в латентном периоде, а при усиленной репликации аденовирусов, бакуловирусов, возможно герпесвирусов, вируса Эпштейн-Барра и ВИЧ наблюдается активация апоптоза в клетках иммунной системы, что способствует распространению вируса.