Одним из основополагающих понятий современной физиологии и медицины является гомеостаз [6]. Он представляет собой совокупность механизмов, обеспечивающих постоянство основных физиологических констант организма человека и животных. В их спектр, в частности, входят температура тела, рН крови, ее ионный состав, уровень артериального давления и др.
Исследованиями последних десятилетий, выполненными в рамках принципиально новой методологии - морфологии биологических жидкостей, - было убедительно показано, что при дегидратации биосубстратов здорового человека на стекле формируется относительно стабильная картина (фация), существенно изменяющаяся при многих патологических процессах [1, 2, 5, 7]. Это дало основание полагать, что способность биожидкостей к самоорганизации в форме специфических структур (их кристаллогенные свойства) также поддерживается организмом на постоянном уровне. Подтверждением данному тезису служат многочисленные примеры заболеваний, проявляющихся в изменении характера кристаллизации тех или иных соединений (моче- и желчнокаменная болезнь, подагра, микрокристаллические артропатии, остеопороз и т. д.) и сочетанных с нарушением кристаллогенных свойств соответствующих биосред. В связи с этим, нами был предложен и обоснован новый параметр гомеостаза - кристаллостаз, трактуемый как способность к поддержанию на постоянном уровне кристаллогенного потенциала биологических жидкостей [4]. С данных позиций логичным представляется уточнение особенностей и механизмов регуляции кристаллостаза биосред различными физико-химическими факторами [4]. Поэтому целью работы служило пилотное исследование возможности модуляции кристаллогенеза биожидкостей некоторыми химическими агентами.
В качестве материала исследования нами были выбраны сыворотка крови и моча практически здоровых людей. Производили оценку характера дегидратационной самоорганизации биосред при введении в них in vitro мочевины и субстратов лактатдегидрогеназы (лактата и пирувата натрия) соответственно в варьирующих концентрациях.
Результаты.
Для изучения изменений кристаллогенных свойств мочи нами были применены 40, 20, 10, 5 и 2,5% водные растворы субстратов присутствующего в данной биосреде фермента - лактатдегидрогеназы (1 : 1). На основании полученных результатов установлено, что введение субстратов противоположных реакций указанного энзима способствовало антагонистичным изменениям значений параметров оценки кристаллогенных свойств рассматриваемой биожидкости [3]. Это может косвенно свидетельствовать о том, что направленный сдвиг конформационных характеристик макромолекул метаболитами способен вызывать смещение кристаллостаза.
В другом эксперименте, включающем насыщение сыворотки крови человека 30; 15; 7,5; 3,75 и 1,725% водными растворами мочевины (1 : 1), наблюдали четкие дозозависимые изменения кристаллогенных свойств биосреды. Важно подчеркнуть, что исходный уровень уремии являлся показателем, непосредственно лимитирующим степень данного сдвига. Так, при физиологическом содержании в крови мочевины введение ее 7,5% раствора вызывало лишь умеренные нарушения кристалостаза мочи, тогда как при концентрации вещества в биосреде 7 ммоль/л даже наименьшая доза мочевины (1,725% раствор) приводила к значимому изменению кристаллогенных свойств биосубстрата. Это может быть объяснено относительным «истощением» компенсаторных механизмов кристаллостаза для данного соединения в условиях его исходно повышенного содержания.
Заключение.
Проведенные пилотные исследования по оценке модулирующего эффекта отдельных химических агентов позволяют предположить, что раскрытие и систематизация общих закономерностей регуляции кристаллостаза биологических жидкостей организма дадут возможность управлять данным параметром на органном и организменном уровне. Это, в свою очередь, может лечь в основу принципиально нового направления коррекции заболеваний, патогенез которых обусловлен или связан с нарушением кристаллостаза, путем направленного воздействия - кристаллотропной терапии.
Список литературы
- Барер Г.М., Денисов А.Б. Кристаллографический метод изучения слюны. - М.: ФГОУ «ВУНМЦ Росздрава», 2008. - 240 с.
- Воробьев А.В., Мартусевич А.К., Перетягин С.П. Кристаллогенез биологических жидкостей и субстратов в оценке состояния организма. - Нижний Новгород: ФГУ «ННИИТО Росмедтехнологий», 2008. - 384 с.
- Мартусевич А.К., Гришина А.А. Биокристалломика: общие представления, методология и методы исследования. Учебное пособие. - Киров: Типография ВГСХА, 2009. - 26 с.
- Мартусевич А.К. с соавт. Физиология и патология кристаллостаза: общая парадигма и перспективы изучения // Вестник Нижегородского университета им Н.И. Лобачевского. - 2010. - №1. - С. 135‒139.
- Савина Л.В. Кристаллоскопические структуры сыворотки крови здорового и больного человека. - Краснодар, 1999. - 238 с.
- Судаков К.В. Физиология. Основы и функциональные системы. - М.: МИА, 2000. - 781 с.
- Шабалин В.Н., Шатохина С.Н. Морфология биологических жидкостей человека. - М.: Хризопраз, 2001. - 304 с.
Работа представлена на Международную научную конференцию «Фундаментальные и прикладные исследования в медицине» 22‒25 сентября 2010 г., Сочи. Поступила в редакцию 27.07.2010.