Одной из актуальных проблем медицины в настоящее время является ее персонализация, то есть переход от среднестатистического больного к каждому конкретному больному. Иными словами, исследуемые параметры порядка (наиболее значимые диагностические признаки) должны быть идентифицированными для каждого пациента индивидуально, а не на основе анализа стохастики [1]. В связи с этим становится интересным изучить саногенное действие стволовых клеток, активно применяющихся в медицине и в научных исследованиях, с позиций биоинформационного анализа полученных данных, что и явилось целью настоящего исследования.
Для достижения поставленной цели при изучении соотношений между лабораторными показателями, полученными у лабораторных животных с экспериментальной гипоплазией красного костного мозга (в том числе при сочетанном применении модулирующих факторов – стволовых клеток, фитомеланина, ЭМИ КВЧ), использовались как корреляционный и регрессионный анализ с последующим построением математических моделей, так и оценка данных соотношений при помощи правила «золотого сечения». Проведение экспериментальных исследований осуществлялось на беспородных крысах обоих полов в возрасте от 3 до 6 месяцев. Моделирование у животных экспериментальной гипоплазии красного костного мозга проводилось путем внутривенного введения им цитостатика фторурацила в дозировке 0,1 мл на 150 г веса животного. Контрольную группу составили крысы, содержащиеся в стандартных условиях вивария и не подвергавшиеся какому-либо дополнительному воздействию. Экспериментальные животные были разделены на несанированных животных, подвергшихся воздействию фторурацила и на несколько серий санированных животных, подвергшихся кроме воздействия фторурацила изолированному, а также сочетанному введению стволовых клеток, фитомеланина и облучению ЭМИ КВЧ в различных комбинациях. На седьмые сутки по окончании каждой серии эксперимента у всех животных осуществлялся забор для проведения исследований гистологического материала – красного костного мозга, селезенки, печени, а также крови. Указанные выше методы математической обработки результатов проводились в отношении показателей состояния гуморальных факторов гемостаза – времени свертывания крови, времени рекальцификации плазмы, концентрации фибриногена и растворимого фибрина, концентрации гепарина, активности антитромбина III, активности плазмина, а также показателей, отражающих уровень свободно-радикального окисления – концентрации гидроперекисей липидов, малонового диальдегида, антиокислительной активности плазмы, активности каталазы и супероксиддисмутазы.
Результаты исследования показали, что добавление к введению стволовых клеток одного или сразу двух модулирующих факторов (фитомеланин, ЭМИ КВЧ) при воздействии на экспериментальную гипоплазию красного костного мозга приводит к созданию неравновесной системы, характеризующейся формированием протяженных корреляций между физиологическими последовательностями, определяющими переход от патологических зависимостей к гомеостатическим показателям. Эффективность применения стволовых клеток в сочетании с другими модулирующими факторами подтверждается соотношениями, максимально приближающимися к «золотому вурфу» и, как следствие, к показателям контрольной группы. При изучении гистологической картины красного костного мозга, селезенки и печени у животных, подвергшихся воздействию стволовых клеток в сочетании с введением ЭМИ КВЧ и фитомеланина выявлено значительное изменение микроскопической картины по сравнению с несанированными животными – отмечается активная клеточная пролиферация, отсутствуют нарушения микроциркуляции. Морфологические срезы исследуемых органов напоминают таковые, полученные в контрольной группе.
Изолированное воздействие на организм исследуемых факторов, а также сочетанное воздействие фитомеланина и ЭМИ КВЧ (без введения стволовых клеток) не оказывает выраженного модулирующего эффекта на восстановление морфологической картины красного костного мозга, селезенки и печени, а также активности свободно-радикальных процессов и процессов регуляции агрегатного состояния крови, что подтверждается установлением в системе лабораторных показателей устойчивого патологического равновесного состояния с типом корреляции, соответствующим патологическим последовательностям [2].
Таким образом, при изучении с позиций биоинформационного анализа проведенного нами экспериментального исследования механизмов патогенетического воздействия стволовых клеток на гипоплазию красного костного мозга, вызванную введением в организм цитостатиков, было установлено, что достижение максимального уровня (соответствующего данным, полученным в контрольной группе) восстановления морфологической картины красного костного мозга, селезенки и печени, а также восстановления лабораторных показателей гемостаза и свободно-радикального окисления происходит в том случае, если будет получена неравновесная система между всеми исследуемыми показателями, так как такая система характеризуется разрывом устойчивых патологических корреляционных связей.