Богуславский Алексадр Моисеевич. Индекс Варбурга

Александр Богуславский.

Индекс Варбурга

"Согласно теории Нобелевского лауреата и первооткрывателя Отто Варбурга без нарушения функции митохондрий, злокачественное перерождение, т. е переход клетки на гликолиз, невозможен".

Этот закон является общим для всех видов злокачественных опухолей.

Все эукариоты строгие аэробы. Дыхательный процесс, потребление кислорода, осуществляется в них при помощи митохондрий. Митохондрии, сложнейшие органоиды клеток эукариотов, имеющие собственную ДНК, спирального типа и собственную РНК, продуцирующие в результате сложного биохимического процесса 95% потребляемого клеткой АТФ за счёт аэробного окисления. При высвобождении энергии АТФ отдает фосфатную группу и превращается в аденозиндифосфат. Выделившаяся энергия используется практически для всех внутриклеточных процессов, например, в реакциях биосинтеза, при митозе, мышечном сокращении и т.д.. Митохондрии способны к размножению и перемещению внутри клетки.

Условие нормального течения кислородного расщепления - целостность митохондриальных мембран.

Неповрежденная митохондриальная мембрана для ионов непроницаема.

Молочная кислота, проникая в митохондрию, разрушается:

С₃Н₆О₃ + 3Н₂О ? 3СО₂ + 12Н

СО₂ - удаляется в окружающую среду

Н- переносятся молекулами-переносчиками во внутреннюю митохондриальную мембрану, где и окисляются (-е^-):

Н₂ - 2е^- ? 2Н⁺

Получение клеткой энергии за счёт аэробного процесса окисления в 20 раз эффективнее, чем за счёт гликолиза. При повреждении в клетке значительного количества митохондрий и снижения в них активности цитохромоксидазы начинает преобладать гликолиз, менее производительный способ производства АТФ, (АТР) которого не достаточно для полноценного функционирования процессов в клеточном ядре. Нормальное функционирование клетки эукариота, т.е. осуществление во всей сложности и объёме процессов белкового синтеза в ядре, подготовка к делению и сам процесс митоза требуют большого количества энергии, получаемого из АТФ (АТР) Это возможно только при активной нормальной функции митохондрий. Митохондрии также дают сигнал к апоптозу, тем, что они способствуют синтезу протеина P15, таким образом, препятствуют её переходу к неконтролируемому делению. При соблюдении характерных для организма физических и химических условий энергия при разложении составляет 12000 калорий на 1 моль АТФ, что во много раз превышает энергию обычной химической связи, поэтому фосфатные связи и называют макроэргическими. Более того, эти связи легко разрушаются, обеспечивая внутриклеточные процессы энергией сразу, как только в этом возникает необходимость. Перерождение нормальной клетки эукариота, в опухолевую, т.е. возникновение исходной клетки, с которой начинается патологический процесс, может происходить по следующим причинам:

Генетическое нарушение или внутренняя причина перерождения клетки эукариотов.

Механизм генетически обусловленной врождённой неполноценности белкового синтеза в ядрах клеток определённого органа данного организма, который, естественно передаётся посредством транспортных рибосом в центры митохондрий. Этот процесс может длиться годами, прежде чем постепенное нарушение функций митохондрий в определённых клетках данного организма не приведёт к их перерождению в неоплазму. В процессе выполнения своей функции, митохондрии изнашиваются и разлагаются при помощи аппарата Golgi. Таким образом, если процесс разрушения или повреждения митохондрий происходит быстрее, чем их прирост за счёт процесса деления, то это может закончиться переходом клеток на гликолиз. Отношение скорости повреждения и разрушения митохондрий к скорости их размножения методом деления в здоровых клетках данной ткани у данного организма, которое мы пака вычислять не умеем, назовём индексом Варбурга. "IW" Формула этого процесса может выглядеть так: "Если скорость деления митохондрий обозначить символом "МT"(Mitochondrien Teilung) а скорость их разрушения "МZ"(Mitochondrien ZerstЖrung ), то МT/МZ = 1 означает устойчивость обменного процесса клетки. Кроме того разумеется каждая ткань имеет свою скорость размножения митохондрий, обозначим этот фактор коэффициентом (t) его тоже необходимо ввести в формулу подчеркнув тем самым необходимость учитывать специфику процесса. В конечном виде формула должна выглядеть следующим образом: MT.t/MZ.t = 1. Если МT.t/МZ.t=>1 это повод для беспокойства и применения сильных антианаэробов таких, как например метронидозол. Экспериментальное определение величины количественного снижения индекса "IW" in Vitro может дать возможность рассчитывать скорость достижения определённой критической величины, после которой нет возврата к нормальному обмену в клетке. Происходящее можно изобразить, представив следующий график:

На рисунке представленным ниже схематически возможные сценарии кинетики изменения индекса Варбурга (IW) во времени (t). При этом линия 1 соответствует постоянному и стабильному состоянию (MT.t/MZ.t = 1) , 2- катастрофически обвальному падению его (МT.t/МZ.t=>1), а 3 и 4 постепенному падению IW при наличии некой защитной (восстанавливающей) конкурентной тенденции, стремящейся IW увеличить. В случае 4 эта тенденция приводит к возрастанию IW до достижения им нормального значения. Линия 5 означает тот порог, после которого восстановление равновесия невозможно.

2. Полная или частичная гибель митохондрий или нарушения их функций за счёт внешнего воздействия.

-- Такое воздействие может быть обусловлено длительной интоксикацией, бактериальной, хронической паразитарной или вирусной инфекцией, токсическим воздействием, облучением. Инсулин предназначен для регуляции поступления глюкозы в клетку эукариота. В то время как кислород проникает в неё посредством трансмембранной диффузии. Но по отношению к раковым клеткам инсулин теряет свою активность, и глюкоза получает открытый доступ в клетку. Тем ни менее, гликолиз, как метод получения АТФ значительно менее эффективен, он не может, в единицу времени, обеспечивать энергией клеточное ядро и происходящие в нём процессы синтеза, например протеина P 53, препятствующего злокачественному перерождению клетки. Уместно коснуться влияния инсулина на рак. Вопроса подробно рассмотренного профессором Яковом Александровским в его монографии " Сахарный диабет. Эксперименты и гипотезы". Диабет связан с затруднением проникновения глюкозы в клетку вследствие не эффективности инсулина, как дозатора глюкозы. В случае рака наоборот, свободное проникновение глюкозы связано с полным отсутствием барьерной функции инсулина. Лечение злокачественного процесса гипергликемией нельзя рассматривать иначе, как активацию процесса апаптоза за счёт молочно кислотной интоксикации. Если же глюкоза вводится небольшими порциями, то она наоборот приводит к ускорению злокачественного перерождения. Имеются также наблюдения, что у некоторых видов рака злокачественное перерождение клеток не сопровождается открытым доступом глюкозы в клетку. Например, при раке поджелудочной железы. Это удаётся установить при попытке провести диагностику с помощью ПЕТ, которая в данном случае может дать ложную информацию об отсутствии распространенности процесса. Рост опухоли и оценка Индекса Варбурга может показать насколько этот процесс происходит за счёт продолжения превращения здоровых клеток в злокачественные. Логично предположить также, что нарушение локального кровоснабжения, затрудняющее доступ кислорода к определённому участку той или иной ткани может приводить к отрицательному значению "IW". Уменьшения числа хромосом в клетке или их повреждению. Может способствовать либо апоптозу или злокачественному перерождению.

-- Нарушение иммунной защиты.

-- Может иметь и внутреннюю и наружную причину.

-- Заключение:

Исходя из вышеизложенного, опухолевый процесс является следствием повреждения митохондрий. Доброкачественный, остановившийся опухолевый процесс, представляется кратковременным нарушением функции части митохондрий. Раковая клетка практически перестаёт быть эукариотом, хотя имеет остатки обезображенного ядра, потерявшего свою структуру и нормальную дифференцировку, в результате нехватки энергии. Со всеми вытекающими отсюда последствиями, включая изменение способа питания и деления. В клетках опухоли могут сохраняться митохондрии. Но они дефектны, и не способны производить необходимое количество АТФ. Не исключено, что в период постепенного снижения индекса "IW" митохондрии, ещё способны к репарации. Например, под влиянием длительного воздействия сильных антианаэробных, средств. Нельзя исключить, что процесс постепенного повреждения митохондрий может происходить сравнительно быстро, в течение месяцев, или длиться годами Необходимо in vitro создать условия для изучения веществ и факторов повреждающих мембраны митохондрий с тем, чтобы создать препараты для лечения злокачественного перерождения клеток на самых ранних этапах.

Не исключено также, что введение здоровых митохондрий в больные клетки, в которых их количество угрожающе снизилось, может быть удастся осуществить при помощи липосом или оболочки вирусов, содержащих митохондрии в качестве начинки. Такая инвазия будет действовать избирательно и здоровым клеткам не повредит.

Александр Богуславский. Врач реаниматолог. Цнирри. Санкт- Петербург.

06.06. 2011

Senefelderstr 25 70176 Stuttgart Tel. Deutschland 0711 12672350

Литература.

Наше исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences (Pyrimidine biosynthesis links mitochondrial respiration to the p53 pathway), посвящено белку р53, который является супрессором (подавителем) развития раковых опухолей.

Virginia Commonwealth University. "Discoveries in Mitochondrium open new field of cancer research." ScienceDaily,

21 Jun. 2011. Web. 22 Jun. 2011.

Статью перевел Дмитрий Кравченко

Источник:

Virginia Commonwealth University. "Discoveries in mitochondria open new field of cancer research." ScienceDaily, 21 Jun. 2011. Web. 22 Jun. 2011Маргелис Л. Роль симбиоза в эволюции клетки. М., 1983

No Г.М.Дымшиц Сюрпризы митохондриального генома

12 января 2009 16:03 12.01.2009. Исследователи из Бостонского колледжа () и Медицинской школы при Вашингтонском университете (), США, получили новые доказательства в поддержку теории Отто Варбурга (Otto Warburg) о происхождении рака.

vokrugsveta.ru?Новости?5683

Митохондрии

Внутри митохондрии имеется собственная ДНК. Считается, что митохондрии произошли от свободноживущих бактерий, поселившихся внутри клетки. Главная функция митохондрии - синтез АТФ.

school.bakai.ru ? ?id=boobi29 копия

Вместе против рака: митохондрии и супрессор опухолей р53

Дыхание митохондрий остановило рак Александра Евстафьева, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник...

vechnayamolodost.ru ? vmeprramiisuoprdc.html копия ещё

SciTecLibrary - Новости Науки и Техники

www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/.../3357.html - Сохраненная копия

23 июля 2002 - Новости Науки и Техники " Терапия гена СОЗДАН ПРЕПАРАТ, РАЗРУШАЮЩИЙ МИТОХОНДРИИ РАКОВЫХ КЛЕТОК И ОСТАНАВЛИВАЮЩИЙ РАЗВИТИЕ РАКА

New mitochondrial control mechanism discovered | e! Science News

Scientists have discovered a new component of mitochondria that plays a key part in their function. The discovery, which is presented in the journal Cell

Митохондрия дает энергию молекулярным моторам: Новости химии...

17 апреля 2008 Новости химической науки > Митохондрия дает энергию молекулярным моторам. ... Митохондрии могут по праву считаться источниками энергии для живых клеток.

chemport.ru ? datenews.php?news=975 копия ещё

Для публикации а Онкологическом журнале

Оставить комментарий © Copyright Богуславский Алексадр Моисеевич (bogalex32@mail.ru) Размещен: 24/11/2011, изменен: 24/11/2011. 22k. Статистика. Статья: Естествознание Иллюстрации/приложения: 1 шт.		Ваша оценка:

Богуславский Алексадр Моисеевич : другие произведения.

Индекс Варбурга