Кафедра биофизики
Российского государственного медицинского университета, Москва

1) при фотодинамической терапии (ФДТ) опухолей, где проявляется поражающий эффект НИЛИ [1–4],

2) при лечении широкого круга различных воспалительных заболеваний лазеротерапией (ЛТ), где проявляется стимулирующий эффект НИЛИ [5–8].

В основе механизма поражающего действия НИЛИ при ФДТ опухолей лежит инициация фотосенсибилизированных свободнорадикальных реакций (СРР), возникающих в результате взаимодействия квантов лазерного излучения с молекулами фотосенсибилизатора в присутствии кислорода [9]. Что же касается лазеротерапии, то несмотря на широкое распространение этой лазерной технологии в клиниках России, стран СНГ, Израиля, Китая, Японии, стран Латинской Америки и др., механизм или механизмы стимулирующего действия НИЛИ далеки от своего понимания и рассматриваются в литературе только лишь на уровне гипотез [10–19], многие из которых противоречивы и умозрительны, не имеют экспериментальных доказательств наличия определённого хромофора, первичных реакций, приводящих в итоге к формированию физиологического ответа организма.

Ранее уже отмечалось, что НИЛИ весьма успешно применяется при лечении многих заболеваний [5–8]. Логично было бы предположить, что существует некое общее звено в патогенезе всех нозологических форм заболеваний, в терапии которых благотворно проявляется ЛТ. Это подразумевает наличие единого общего механизма действия НИЛИ применительно ко всем патологиям, а не множества разнообразных индивидуальных реакций для каждого конкретного заболевания. Наиболее вероятно, что таким связующим звеном является универсальный патологический процесс, а именно – воспаление, которое встречается во всех приведённых примерах применения ЛТ и либо играет роль ведущего патогенетического звена, либо носит реактивный характер.

Одной из существенных стадий в патогенезе воспалительного процесса является расстройство микроциркуляции, включая нарушение реологии крови. Воспалительный процесс в своём развитии проходит через смену фаз в цикле(ах) ишемии–реперфузии [20] с нарушением микроциркуляции. Любое воздействие, способное сократить продолжительность ишемической стадии, окажет благотворный эффект на последующее развитие заболевания.

Необходимо учитывать, что внедрение НИЛИ в клиническую практику идет преимущественно эмпирическим путем. Одно из самых коварных свойств НИЛИ – резкая зависимость величины и даже знака эффекта от дозы облучения и функционального состояния биологического объекта. Позитивное, стимулирующее действие проявляется, как правило, в узком интервале доз облучения, а затем исчезает или даже сменяется угнетающим действием [21–23]. Так как до настоящего времени не объяснены механизмы терапевтического действия НИЛИ на организм человека и не определена природа эндогенного хромофора лазерного излучения, до сих пор нет научно обоснованного метода выбора доз облучения при НИЛИ.

• порфирины и его производные [12, 13, 17],
• молекулы ферментов-антиоксидантов: супероксид-дисмутаза (СОД), каталаза, церулоплазмин [14, 18],
• компоненты дыхательной цепи митохондрий: флавопротеины и цитохромы [13, 24],
• молекулярный кислород [15, 16].

Что касается гипотез о фотобиологическом действии НИЛИ, то в литературе рассматривается несколько предположений о механизме действия лазерного излучения:

1) реактивация металлосодерждащих ферментов-антиоксидантов [10, 11, 14, 18],

2) гипотеза о взаимодействии НИЛИ с компонентами цепи транспорта электронов в митохондриях [13, 24],

3) неспецифическое влияние на биополимеры [19],

4) фотовозбужденное образование синглетного кислорода [15, 16],

5) неспецифическое влияние на структуру воды [16].

Суть гипотезы, предложенной Т. Й. Кару, о взаимодействии лазерного излучения с компонентами цепей переноса электронов [13, 24] сводится к тому, что акцепторами НИЛИ в организме человека могут быть цитохромы а и а₃, цитохромоксидаза. Механизм действия лазерного излучения в рамках этой гипотезы подразумевают такую последовательность событий:

2. ЛО приводит к реактивации этих ферментов (например, цитохромоксидазы), что восстанавливает поток электронов в дыхательной цепи и формирует трансмембранный потенциал митохондрий, т. е. возрастает трансмембранный потенциал в митохондриях, увеличивается продукция АТФ в клетках, активируется транспорт Са²⁺. Увеличение продукции АТФ и концентрации ионов Са²⁺ в клетке приводит к стимуляции внутриклеточных процессов [12, 24, 25].

Данная гипотеза о механизме действия НИЛИ предлагает продуманную и вполне обоснованную цепь событий, которая, возможно, реальна. Авторы опираются на данные об увеличении пролиферации различных клеток, о лазер-индуцированном респираторном взрыве фагоцитов, наблюдаемом in vitro и т. п., то есть на фактах, которые могут быть следствием, а не причиной эффектов НИЛИ. Кроме того, с помощью этой гипотезы трудно объяснить дистанционность и пролонгированность эффектов НИЛИ, отмечаемых в клинике.

Ранее на кафедре биофизики РГМУ была сформулирована концепция мембранного механизма стимулирующего действия НИЛИ [26–29]. Ее основные положения можно представить следующим образом:

2. Порфирины, поглощая световую энергию НИЛИ, индуцируют фотосенсибилизированные свободнорадикальные реакции, приводящие к инициации перекисного окисления липидов (ПОЛ) в мембранах лейкоцитов и в липопротеинах с образованием первичных и вторичных продуктов ПОЛ. Накопление в мембранах продуктов ПОЛ, в частности гидроперекисей, способствует увеличению ионной проницаемости, в том числе и для ионов Са²⁺.

3. Увеличение содержания ионов Са²⁺ в цитозоле лейкоцитов запускает Са²⁺-зависимые процессы, приводящие к праймингу клеток, что выражается в повышении уровня функциональной активности клетки, к повышенной продукции различных биологически активных соединений (оксид азота, супероксид-анион-радикал кислорода, гипохлорит-анион и др.). Некоторые из них обладают бактерицидным эффектом, другие способны влиять на микроциркуляцию крови. Например, оксид азота является предшественником так называемого Endothelium Derived Relaxing Factor (EDRF) – фактора, расслабляющего эндотелий сосудов, который приводит к вазодилятации последних и к улучшению микроциркуляции, что является основой для большинства благотворных клинических эффектов ЛТ [5–8].

[На следующую часть] [На Список литературы]

Copyright ©