RHSHARCH IN PHYSIOPATHOLOGY

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 5Следующая ⇒

Рис. 71. Липиды и микробы. Рисунок постепенного пассажа в сторону нормальных бацилл мельчайших грамотрицательных микробов, полученных после обработки Вас. Anthracis жирными кислотами. Обычно пассаж происходит в виде последовательных шагов. Грамположительные образования вначале появляются в виде мелких гранул, позже - глыбок и, в конце концов, придают микробам их обычный вид

Они выросли на агаре в виде толстых жирных колоний белого цвета. Указанные изменения персистировали долгое время и лишь изредка подвергались спонтанному обратному развитию. Обработка жирными кислотами вызывала обратное развитие, хотя и непостоянно. Мы попытались связать различия в изменениях, вызванных разными липидами по отношению к ряду уровней, на которых они работают. Изменение в сторону кокков может рассматриваться, как следствие влияния, оказанного на мембрану, а изменение в сторону грамположительности объясняется влиянием на дифференцированные образования, имеющиеся в теле. (313)

Действия липидов на простейших

Воздействия липидов на одноклеточные организмы, особенно на tetrahymena pyriformis, были изучены и были предприняты усилия, чтобы связать происхождение главных изменений, вызванных у этих простейших с изменениями, наблюдаемыми на клеточном уровне сложных организмов. Установлено, что начальное воздействие оказывается на полярность простейших, которые, как оказалось, противоположным образом подвергаются влиянию длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот и стеринов. Липиды с положительным характером, как было установлено, вызывают изменение формы простейших - они становятся почти круглыми. Изменение объясняется уменьшением полярности. Липиды с отрицательным характером оказывают противоположное действие - tetrahymena становится ненормально удлиненной.

Наблюдали то, как назначение больших количеств полиненасыщенных жирных кислот вызывает немедленные, расположенные на переднем полюсе организма, изменения, ведущие, в конце концов, к разрыву мембраны именно в этом месте. Идентичные по интенсивности изменения происходили и со степенью десатурации жирных кислот. Другие изменения отмечены в темпе роста, времени выживания и, таким образом, в процессе старения. (Заметка 34) (Рис. 74)

В это же время, как отмечено, возрастала сопротивляемость по отношению к теплу в результате лечения отрицательными липидами, поскольку она уменьшилась после лечения

LIPIDS AND LIPOIDS / 159

Контроль

Лечение жирными кислотами

Рис. 74. При прямом воздействии жирных кислот на tetrahymena вызывается прохождение жидкости по поверхности с разрывом мембраны, особенно выраженное в области переднего полюса (a), нелеченый контроль (b), (1200x).

положительными стеринами. (Заметка 35) Такое же влияние на процессы старения, засвидетельствованное по увеличению продолжительности жизни, было отмечено для полиненасыщенных жирных кислот с длиной цепью и даже для некоторых членов насыщенного ряда, но с более короткой цепью.

Воздействия липидов на сложные организмы

Морфологические изменения—При изучении воздействий липидов на сложные организмы использовалось разделение того же уровня. Действуя на хромосомных уровнях, липиды вызвали появление уродств. Разные липиды, особенно неомыляемые фракции органов, вводились путем инъекции в личинки мух. Поскольку непосредственное изменение в клетках личинок могло быть отнесено к субъядерному уровню, как это видно в хромосомах, в вышедших из личинок мухах индуцировались уродства. Идентичное воздействие становилось очевидным, когда липиды вводились путем инъекции в куриные яйца перед или во время инкубации. Особенно благодаря холестерину, но также и неомыляемым фракциям органов, большая часть цыплят оказалась пораженной спастической параплегией.

Подобная проблема сейчас изучается в сотрудничестве с P. Fluss на Drosophila melanogaster, многие поколения которой были выращены на среде, в которую добавляли целый ряд разных липидов из одной или другой группы. Указанное исследование сейчас проводится, его результаты будут опубликованы позже.

Мы наблюдали, что противоположные эффекты, вызванные двумя группами липидов, могут быть связаны, в конце концов, с противоположным характером изменений в фундаментальном биологическом процессе старения. Это совершенно очевидно для низших морфологических уровней организации и особенно для клеток. В то время как антижирные

160 / RESEARCH IN PHYSI 0PATHOLOGY

кислоты индуцируют изменения, которые могут рассматриваться как способствующие продлению молодости, полиненасыщенные жирные кислоты вызывают быстрое старение с пикнозом и кардиорексисом, смертью клеток как старых объектов. Это хорошо продемонстрировано на опухолях, в которых клетки с молодым характером приводят к образованию ненекротизированных опухолевых масс, в то время как быстро стареющие клетки быстро приводят к некротизации опухолей с последующим изъязвлением опухоли, если она расположена на поверхности.

Воздействие конъюгированных жирных кислот было в какой-то мере более сложным, указывая на ненормальность индуцированных процессов. Их назначение приводило к появлению вакуолей не только в цитоплазме, но даже в ядрах, что в конечном итоге объясняется нарушением метаболизма воды.

Воздействие липидов на жировые клетки привлекает особый интерес. Антижирные кислоты, особенно стерины, при введении в виде подкожных инъекций животным вызывали характерный процесс в жировых клетках в области произведенной инъекции. Указанные клетки очень увеличивались в размерах, приобретали очень неправильную форму, их содержимое превращалось в эмульсию лишь слегка окрашиваемую суданом. Жирные кислоты, наоборот, придавали жировым клеткам ненормальную сопротивляемость по отношению к разрушению. Они оставались устойчиво неизменными, даже в средоточии очень активных процессов, которые обычно приводят к их исчезновению. Обнаруживались неизмененные жировые клетки, окруженные инвазивными раковыми клетками, глубоко внутри опухолей животных, леченных жирными кислотами.

На боль—В начале исследования отмечали впечатляющие противоположные эффекты двух групп липидов в отношении боли. Для жирных кислот важна степень насыщенности. Насыщенные члены ряда жирных кислот, и даже олеиновая кислота, совершенно бездейственны. Линолевая и линоленовая кислоты демонстрируют слабое воздействие, в то время как полиненасыщенные члены оказывают заметный эффект. Назначение высоконенасыщенных жирных кислот жирокислотных фракций определенных органов, таких как плацента, печень, селезенка или кровь, непременно ослабляет боль кислотной модели и усиливает боль щелочной модели. Указанные противоположные эффекты, с начала нашего исследования, не подтверждали теорию о том, что влияние на боль было результатом прямого воздействия указанных агентов на нервную систему. Более того, противоположные воздействия, оказываемые на эту же боль другой группой липидов, подтвердили гипотезу, что действие происходит на уровне болезненного поражения, где, как оказалось, различия между этими двумя видами боли соответствуют двум противоположным кислотно-основным дисбалансам.

При изучении эффектов липидов в отношении рН струпа раны второго дня, проведенном в сотрудничестве с Carlos Huesca, мы показали, что липиды влияют на боль посредством индукции изменений в кислотно-основном дисбалансе, присутствующем на тканевом уровне. Положительные липиды устойчиво снижали это рН, в то время как отрицательные липиды - поднимало его. (Заметка 1 Глава V) Даже еще более

LIPIDS AND LIPOIDS / 161

важным, чем временное воздействие на рН, в установлении механизма действия липидов на боль, было изменение присутствующей модели боли после назначения указанных агентов. Присутствующие в достаточном количестве полиненасыщенные жирные кислоты, как было установлено, преобразуют боль кислотной модели в щелочную, в то время как стерины изменяли щелочную модель на кислотную. Мы вернемся к этому важному факту позже.

Патогенетическая роль липидов становится также очевидной, когда боль удается вызывать путем назначения липидов при ранее безболезненных поражениях. Подобные поражения, леченные препаратами липидов в больших количествах, становятся болезненными. Щелочной характер модели боли, как мы наблюдали, появляется после назначения жирных кислот, в то время как боль кислотной модели следовала за назначением неомыляемой фракции. (Заметка 36)

На тканевом уровне они также воздействуют на такие кислотно-основные симптомы, как головокружение, зуд, нарушения дыхания, тремор и даже психические болезни. При указанных состоянияхотмечен описанный антагонизм между этими двумя группами липидов, проявляющими противоположные эффекты в отношении кислотной и щелочной модели. Можно было отметить, вместе c этим, и возможность изменения модели на противоположную при назначении больших доз липидов.

Заживление раны—Такой же явный антагонизм между двумя группами липидов отмечен и в их влиянии на течение раневого процесса. Изменения в образовании струпа и процессе заживления были прослежены путем измерения размера ран (Заметка 37) , а также на основании ряда гистологических исследований. Липиды с отрицательной полярной группой, как мы наблюдали, задерживают развитие раны путем продления первой катаболической фазы. Положительные липиды, в общем, оказывают противоположное действие. Тем не менее, и здесь можно было наблюдать относительно слабое влияние стеринов на заживление соединительной ткани, однако они оказывали явно благотворное воздействие на эпителий. Это было особенно заметно по изменениям в формировании рубца на коже леченных животных. У кролей, леченных холестерином, было обнаружено, что эпителиальные рубцы имеют 8-10 слоев, вместо 2-3, характерных для остальной кожи и для рубцов у животных контрольной группы.

Регенерация—В сотрудничестве с E. F. Taskier мы изучили действие липидов на регенерацию печени у крыс после резекции почти 3/4 этого органа. Скорость регенерации могла быть оценена в связи со временем появления жировых капелек, заполняющих почти все клетки, в качестве первого шага в процессе регенерации. У очень молодых животных указанное изменение в жировых клетках печени наблюдалось уже в первые 24 часа после выполнения резекции. Изменение постепенно запаздывало с увеличением возраста прооперированных животных. У старых животных изменение в жирных печеночных клетках появлялись лишь после четвертого дня.

162 / RESEARCH IN P H Y S I 0 Р А Т Н 0 L 0 G Y

Назначение липидов оказывало заметное воздействие на время появления жирных клеток. Стерины вызывали преждевременное их появление у старых животных. Леченные стеринами животные, стали реагировать как молодые особи, с появлением жирных клеток даже на второй день. Жирные кислоты и кислотожировые фракции органов демонстрировали противоположный эффект, задерживая момент появления жирных клеток. Молодые животные, леченные полиненасыщенными, или конъюгированными, жирными кислотами, не имели, по нашим наблюдениям, жировых капелек в клетках печени на протяжении 3-4 дней. С повышением доз этих же агентов жировая инфильтрация вообще не происходила.

Интересно отметить параллелизм между жировой инфильтрацией клеток печени и обогащенностью надпочечников суданофильными веществами. После дачи высоких доз жирных кислот наблюдалось почти полное жировое истощение надпочечников, что сочеталось с полным отсутствием жирных клеток при регенерации печени. (Заметка 38)

Органный уровень—Эффекты этих двух антагонистических групп липидов на органном уровне изучались с учетом проявлений, явно связанных с разными органами. Здесь мы сделаем краткий обзор указанных эффектов, а детали представим при рассмотрении лечебного применения липоидов.

Кишечник—Влияние липидов на функцию кишечника ознаменовано тем же анатагонизмом между указанными двумя группами агентов. Пероральное назначение больших количеств жирных кислот, особенно высших ненасыщенных, таких как те, что получают из жира печени трески, обычно вызывает диарею. Последняя также наступала после парентерального назначения указанных веществ в больших количествах. Было интересно отметить, что парентеральное назначение жирокислотной фракции плаценты, крови, или даже органов, оказывало заметное влияние, особенно на ободочную и прямую кишки. Высокие дозы вызывали тенезмы со слизистыми, или даже кровянистыми, выделениями. Как мы увидим в дальнейшем, локализация эффектов липидной фракции оказалась особенно интересной с лечебной точки зрения. Пероральное, или парентеральное, назначение противоположной группы липидов, стеринов и неомыляемых фракций, оказывало противоположное воздействие, запор, что мы обсудим позже вместе с лечебными аспектами.

Почки—Явные противоположные эффекты, оказываемые этими двумя группами антагонистических липидов на диурез ставят вопрос о месте приложения указанных эффектов. Хотя можно было распознать и системный эффект, должно быть рассмотрено более непосредственное воздействие на почки. Добавление кислотножировой фракции органов, и, особенно, той, что была получена из свиной почки, к жидкости, перфузируемой через препарат почки собаки, привело к явному уменьшению выделения мочи. Назначение неомыляемой фракции

LIPIDS AND LIPOIDS / 163

оказывало заметный диуретический эффект, который мы обсудим ниже в его лечебном аспекте.

Нервная система—Были отмечены интересные эффекты двух групп антагонистических липидов на многие проявления центральной нервной системы.

Судороги—Назначение стеринов и неомыляемых фракций многих органов, таких как плацента, печень, масло, яйца, в больших количествах, вызывало у крыс судороги. Судороги отмечены и у людей при назначении высоких доз указанных веществ. Но даже в сравнительно малых количествах указанные липиды аллергизовали животных к назначению других судорожных средств. У крыс или мышей, получавших подобные липиды, тиамин хлорид вызывал судороги, в то время как у контрольных животных. (Заметка 39)

Противоположный эффект наблюдался для липидов с отрицательным характером. Насыщенные жирные кислоты не оказывали влияния на судороги, вызванные тиамином. Подобные судороги предотвращались назначением насыщенных членов. Эффект был связан со степенью десатурации жирных кислот. С увеличением иодного номера, необходимые эффективные дозы указанных жирных кислот становились все меньше и меньше. В то время как сотни миллиграммов моноэфирных и диэфирных кислот были нужны на каждые 100 г веса тела, противосудорожное действие было получено при даче всего нескольких миллиграммов клупанодоновой кислоты и еще меньших доз ноненовой кислоты, биксина.

Изучение патогенеза судорог также касалось влияния, оказываемого липидами на эффекты адреналокортикоидов. Назначение минералокортикоидов, особенно дезоксикортикостерола, даже в малых дозах, субъектам, получавшим любой из липидов, имевших положительную полярную группу, таких как холестерин или неомыляемая фракция плаценты, печени или почки, почти всегда вызывало судороги. Позже, при обсуждении синтетических веществ, мы представим больше деталей указанного действия. Сейчас мы просто отметим связь между минералокортикоидами и липидами с положительным характером в патогенезе судорог. Сопутствующее действие этих двух факторов—дисбаланса, вызванного липидами с пожительным характером, и минеалокортикоидов—вероятно, прольет новый свет на общий аспект проблемы патогенеза эпилепсии и судорог.

Кома—Роль гормонов коры надпочечников в патогенезе судорог была подтверждена противоположным эффектом, индуцируемым неоглюкогенными кортикоидами. Позже мы увидим, что назначение кортизона субъектам, получающим высшие спирты, такие как гептанол, октанол или октанол в больших дозах, вызывало сначала субкоматозное состояние, постепенно сменявшееся комой. (Заметка 40) Противоположные свойства минералокортикоидов и неоглюкогенных

164 / RESEARCH IN PHYSIO PATHOLOGY

кортикоидов, заставившие Селье выделить их в соответствии с их "флогистической" и "антифлогистической" активностью, поможет объяснить два указанных противоположных индуцированных проявления, судороги и кому, полученные у особей, ранее леченных этими же антижирокислотными средствами.

На ритм сердца—Влияние, оказываемое двумя группами липоидов на ритм сердца, изучалось в том же дуалистическом аспекте. Наблюдавшиеся аспекты легко подвергались интерпретации, учитывая роль дифференциации сердечных клеток, что касается их участия в физиологии сердца. Роль клетки в физиологии сердца прямо зависит от ее собственного автоматизма, который может, в конце концов, зависеть от степени их дифференциации. Эти две группы липидов действуют противоположным образом на указанную клеточную дифференциацию, кислые липиды усиливают ее, а неомыляемая фракция стеринов ее уменьшает, что объясняет некоторые эффекты, индуцированные этими средствами в отношении нормального и нарушенного ритма. (Заметка 41)

На менструальные циклы—Действие этих двух групп липидов на органном уровне было также изучено на овариальном цикле крысы. У животных, леченных указанными средствами, ежедневно, или даже дважды в день, брали вагинальные мазки. При назначении больших количеств, обе группы подавляли цикл. При меньших дозах, только липиды с положительными полярными группами, особенно стерины, вызывали этот эффект.

Системный уровень—Для изучения эффектов двух указанных групп липидов на системном уровне особенно пригодной оказалась кровь. Проанализированы эффекты на различные компоненты крови, что дало очень убедительные результаты. Здесь мы подчеркнем главные моменты указанного исследования.

Под влиянием антижирных кислот эритроциты становятся более разбухшими, увеличенными в объеме, демонстрируют сильное свечение своей короны при исследовании в темном поле, оставаясь изолированными друг от друга. Скорость оседания, если раньше и была высокой, уменьшается при обработке крови in vitro неомыляемыми фракциями органов. Как оказалось, кислород задерживается в обработанных клетках красной крови дольше, чем в контрольной группе.

Жирные кислоты оказывают противоположный эффект. Под их влиянием клетки красной крови становятся зубчатыми и приобретают тенденцию к формированию осадка. Увеличивается скорость оседания. Цвет обработанной крови темный, и, даже, после окисления, вновь быстро темнеет. In vivo, липиды, обладающие положительным характером, вызывают лейкоцитоз, а с отрицательным - лейкопению. Указанный последним эффект обнаруживается даже in vitro. В заметке 42, влияние, оказываемое липидами на кровь, представлено более подробно. (36)

На температуру—Назначение достаточных количеств положительных липидов вызывает явный подъем температуры, в то время как после назначения отрицательных липидов следует гипотермия.

LIPIDS AND LIPOIDS / 165

Связь температуры и липидов, тем не менее, не столь проста, поскольку изменения во внешней температуре влияет на баланс между антагонистическими липидами. Например, животные, содержавшиеся в инкубаторах при температуре 35° С обнаруживают увеличение липидов с положительным характером. Животные, содержавшиеся в холодном месте, таком как холодильник, обнаруживают увеличение липидов с отрицательной полярной группой. Организмы способны противостоять увеличению липидов с отрицательным характером благодаря нормальному защитному механизму, однако обладают меньшей способностью справляться с увеличением липидов положительного характера. Поэтому большая часть животных, содержавшихся в холодильниках, адаптировались к новым условиям, а содержавшиеся в инкубаторах - умерли за несколько дней.

На системные модели—Было изучено влияние, оказываемое липидами на разные другие системные проявления, которые отражаются в ненормальных моделях анализов мочи. В общем, жирные кислоты индуцируют модели, соответствующие дисбалансу типа D, в то время как стерины индуцируют модели дисбаланса типа A. Здесь мы вновь должны подчеркнуть, что любой липид, при условии назначения в большом количестве, влияет на все показатели анализов. Тем не менее, отмечается определенная специфичность, поскольку, в сравнительно малых дозах, липиды вызывают изменения только в некоторых величинах. Из-за наличия присущих моделям технических проблем, только небольшая часть анализов могла быть точно отслежена за период времени, необходимый для четкого распознавания изменений у малых лабораторных животных. Именно по указанной причине большая часть наших исследований в данном направлении была выполнена на людях, у которых легко устанавливать модель изменений и прослеживать их на протяжении долгого периода времени.

Следует отметить, что при указанных условиях, влияние липидов оказывается, особенно, на уже существующие ненормальные модели, что увеличивает, или уменьшает, их отклонения от нормы или совершенно изменяет модели. Ненормальные модели индуцировались при даче больших количеств липидов, которые очень редко назначались пациентам. Таблица X схематически демонстрирует изменения в анализах крови и мочи, вызванные этими двумя группами липидов и выраженные моделями соответствующих патологическим состояний, а также проявления, присутствующие на иных уровнях.

Мы обсудим указанные эффекты более детально при описании фармакодинамических свойств липидов и липоидов.

Механизм биологической активности липидов

Анализ изменений, вызванных липидами, показал определенные свойства, имеющие первостепенное значение для понимания биологического воздействия указанных веществ. При одном виде активности липиды действуют благодаря своим липоидическим свойствам.

166 / RESEARCH IN PHYSI 0РА ТН0L0GY

Из сведений, характеризующих их распространение в организме, можно сделать вывод, что, благодаря своим свойствам растворяться, липид, введенный в организм, избирательно задерживается существующей системой липидов. Когда происходит подобная интервенция благодаря его липоидическим свойствам, преобладает неспецифический вид активности липида. Второй вид активности проистекает из связи, реализующейся через заряд полярных групп. Положительный, или отрицательный, характер указанных полярных групп

таблица X

Уровень

ЭФФЕКТЫ СТЕРИНОВ

ЭФФЕКТЫ ЖИРНЫХ КИСЛОТ

Клетки

Продлевают юность Увеличивает содержание калия Уменьшает содержание натрия Уменьшает проницаемость мембран Уменьшает клеточное окисление Уменьшает содержание хлоридов

Вызывает быстрое старение Уменьшает содержание калия Увеличивает содержание натрия Увеличивает проницаемость мембран Увеличивает клеточное окисление Увеличивает содержание хлоридов

Ткани

Уменьшает pH поражений Уменьшает содержание хлоридов в поражениях Уменьшает содержание воды в поражениях

Повышает pH поражений Повышает содержание хлоридов в поражениях Повышает содержание воды в поражениях

Органы

Вызывает сонливость Индуцирует диурез Вызывает запор Вызывает тахикардию

Вызывает бессонницу Вызывает олигурию Вызывает понос Вызывает тахикардию

Организм

Кровь

Моча

Вызывает гипертермию Вызывает гипертензию Увеличивает объем эритроцитов Уменьшает скорость оседания эритроцитов Увеличивает персистенцию фиксации кислорода Определяет персистенцию освобождение эритроцитов Определяет гиперлейкоцитос Определяет эозинофилию Уменьшает калиемию

Вызывает гипертермию Вызывает гипотензию Уменьшает объем эритроцитов Increases скорость оседания эритроцитов Уменьшает персистенцию фиксации кислорода Определяет образование осадка Определяет лейкопинию Определяет эозинопению Увеличивает калиемию

Вызывает выделение воды Вызывает задержку сульфгидрила Вызывает выделение кальцию Вызывает выделение хлора Вызывает выделение натрия Вызывает задержку фосфатов Вызывает задержку поверхностно активных веществ

Вызывает выделение воды Вызывает задержку сульфгидрила Вызывает выделение кальцию Вызывает выделение хлора Вызывает выделение натрия Вызывает задержку фосфатов Вызывает выделения поверхностно активных веществ

LIPIDS AND LIPOIDS / 167

определяет, таким образом, происхождение указанного второго вида активности. Третий вид активности происходит из химического состава полярной группы, которая будет индуцировать избирательные комбинации, и в последующем будет обладать более специфическим влиянием. Четвертая группа изменений индуцируется активностью, которая обусловлена неполярной группой липида и, точнее, в присутствующих в ней энергетических образованиях. Они имеют еще более высокий уровень специфичности.

При соблюдении указанной систематизации активности липидов становится возможным дальнейший систематический анализ влияния, оказываемого липидами.

Благодаря подобному избирательному распределению, назначение вещества, обладающего липоидическими свойствами, будет оказывать влияние на те объекты, которые имеют в своем составе липиды в активной форме. Таким образом, оказываемое влияние будет пропорционально обогащенности объекта указанными активными липидами. Указанный факт объясняет, почему назначение липида, или липоида, избирательно воздействует на измененные объекты, богатые свободными липидами и, в гораздо меньшей степени, на нормальные. Именно указанное избирательное распределение будет в дальнейшем ограничивать активность липоидов в системе липидов, особенно явно - в отношении измененных объектов. В рамках указанного ограничения, подобная активность происходит из заряда полярной группы. Таким образом, одинаковые эффекты получены у всех указанных разных липидов, имеющих такой же положительный, или отрицательный, характер своей полярной группы. Это объясняет факт, согласно которому можно использовать разные агенты из одной группы и получать одинаковые результаты. Столь химически разные средства, как жирные кислоты, меркаптаны, персульфиды, альдегиды или эпихлорогидрин, обладают одинаковой активностью, потому что имеют отрицательные полярные группы. Для эффектов, обусловленных электрическим зарядом полярных групп, характерен общий характер для групп с одинаковым знаком и диаметрально противоположный - для агентов с положительной и отрицательной полярной группой.

Указанный эффект явно прослеживался у жирных кислот, у которых отрицательная карбоксильная полярная группа была заменена на положительный первичный спирт. Биологические эффекты нового вещества оказались противоположными.

Химическая сущность указанных липоидов влияет на третий тип активности. Определенные эффекты, являющиеся результатом наличия связи аминополярной группы, будут, посему, отличны от таковых, свойственных спиртам, хотя оба действуют как положительные энергетические центры и в качестве таковых проявляют свои общие эффекты. То же самое справедливо для карбоксильной и тиоловой групп.

Еще более специфичны эффекты, возникающие вследствие вмешательства энергетических факторов, присутствующих в неполярной группе. Это касается двойных связей и энергетических образований, реализуемых ими, таких как конъюгированные, или две двойные связи, разделенные метиленовым углеродом.

Различные участвующие механизмы еще глубже объясняют разнообразные виды получающихся биологических эффектов. Воздействие липида, обусловленное

168

RESEARCH IN PHYSOРАТНOLOGY

липоидическим свойством, таким образом, повлияет на общие, неспецифические проявления, касающиеся и проницаемости мембран. Указанные изменения в проницаемости мембран только вторично оказывают влияние на разные метаболические процессы, которыми управляет мембрана.

Во второй группе изменений, связанных с участием полярных групп, индуцируются анатагонистические эффекты, которые, как было установлено, относятся к процессам, производным от проницаемости мембран. И только при третьем типе изменений видно более специфическое воздействие на разные метаболические процессы. Это касается воздействия на метаболиты или агенты, управляющие ими. Характер, указанного последним, воздействия липида заключается в его специфическом влиянии, оказываемом на определенную метаболическую систему.

Мы пытались объяснить влияние, оказываемое липидом, или липоидом, исходя из выше приведенной систематизации. Недавнее развитие биохимических методов исследования поставило в центр внимания многие биохимические процессы благодаря их рассмотрению в качестве отдельных метаболических объектов. Многие из них, как было показано, являются следствием воздействия энзимов на более или менее специфические субстраты. Одной из главных целей теперешних фармакодинамических исследований является установление как можно более прямой связи между биологическими эффектами разных агентов и специфическими метаболическими процессами, большая часть которых соответствует изменению энзиматического процесса. Подобный подход, хотя и очень интересный, не учитывает важной роли неспецифической активности липидов и липоидов. Указанные неспецифические влияния, благодаря изменениям в системе липидов, индуцируют разные сдвиги в различных метаболических процессах. Неспецифическое изменение мембранной проницаемости воздействует на многие энзиматические процессы. Это объясняет существование таких же влияний, оказываемых на описываемые процессы, общих для агентов, которые не имеют ничего общего, кроме их липоидических свойств и присутствия положительного или отрицательного заряда в их полярной группе. Именно, указанное последним, свойство связывает получающийся эффект с неспецифическим воздействием. Подобный систематизированный анализ позволил разделить липиды и липоиды по их биологической активности, самой специфической из малых воздействий, и связать каждое из них с особенным или общим характером агента. Указанный взгляд очень упростил изучение фармакодинамических воздействий этих веществ.

ДРУГИЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ

В дополнение к химическим элементам и липидам, изучены другие составные части с дуалистической точки зрения. Хотя другие составные части не были удостоены подобного внимания, была получена интересная информация.

LIPIDS AND LIPOIDS / 169

Аминокислоты

Аминокислоты были разделены на группы по их эффектам на разных уровнях. Первая группа включает простые аминокислоты. У этих членов части молекулы, которые обычно добавляются к группе амфотерных аминокислот, обычно являются электрически нейтральными. Эти аминокислоты, полимеризующиеся через амфотерную группу, служат в качестве строительного материала для больших протеиновых молекул. Как установлено, они инертны и не оказывают воздействий на разных уровнях. Помимо этих простых аминокислот, существуют две энергетически активные группы, имеющие второй энергетический центр, при том, что их молекулы имеют положительный или отрицательный заряд. В то время как группа аминокислот служит для того, чтобы сделать эти вещества частями высших белков через эти же связи групп аминокислот, что и простые члены, существует еще другой энергетический центр, кислотного или щелочного характера, придающий указанным аминокислотам положительный или отрицательный характер.

Мы изучили эффекты на разных уровнях аргинина, лизина и гистидина, члены группы со щелочными центрами; глютаминовой и аспартовой кислот, имеющих кислотные центры; метионина с тиоловым центром. Как и липиды, последние две группы обнаруживают одинаковые свойства, но противоположные таковым членов, имеющих щелочные центры. Суть их вмешательства становится ясной через интересные противоположные эффекты, оказываемые на микробы. Культуры B. subtilis в бульоне, содержащие члены одной или другой антагонистических групп обнаруживают характерные изменения. В отличие от контролей, в которых длинные цепочки микробов остаются изолированными, было обнаружено совместное их расположение в среде со щелочными аминокислотами с образованием устойчивой желатиновой массы, отделенной от среды. В бульоне с тиоловыми или кислотными аминокислотами микробы оставались отдельно расположенными или образовывали очень малые скопления. Интерес представляет рассмотрение положительного характера, присутствующего у щелочных аминокислот, в связи с гетеротропической, конструктивной тенденцией, в то время как отрицательные, как у кислотных и тиоловых членов, связаны с противоположной тенденцией. Далее мы наблюдали такой же антагонизм между влиянием, оказываемым гистонами и нуклеиновыми кислотами. Первые подобны щелочным группам аминокислот, а вторые - противоположной группе. Более демонстративный эффект рибонуклеиновых кислот можно наблюдать, происходящим на более высоких уровнях организации и, возможно, объясняющим более непосредственное действие на гены.

Мы изучили действие указанных двух групп аминокислот на тканевом уровне в отношении боли. Аргинин, лизин и гистидин демонстрировали обезболивающее действие на щелочную боль, в то время как глютаминовая кислота и метионин обнаруживали подобное действие в отношении кислотной боли. Этот эффект может быть связан больше с фундаментальной тенденцией

170 / RESEARCH IN PHYSIOPATHOLOGY

указанных веществ действовать путем метаболических изменений, без прямого влияния на кислотно-основное состояние организма. Первая группа действует как гетеротропные агенты, а вторая - гомотропные, как уже упоминалось выше.

Измененные аминокислоты

Наши исследования привели нас к некоторым выводам, определяющим измененные аминокислоты и протеины, образуемые ими. Один из них касается их способности к вращению. Естественно встречающиеся все являются левовращающими. Тем не менее, организм располагает постоянно энзимами, способными атаковать правовращающие аминокислоты, будто запрограммированными на встречу с ними и их разрушение. Подобные правовращающие члены появляются со статистически обусловленной вероятностью в результате резонансного процесса, происходящего во время всякого синтеза в природе. Воздействие специфических энзимов против них имеет целью ограничение их существования и, особенно, предотвращение из влияния на эволюцию в дальнейшем. В рабочей гипотезе касательно ракового процесса, мы исходили из того, что их персистирование и, особенно, участие в образовании иерархических объектов, будет соответствовать специфическому нарушению, характеризующему это состояние.

В другой рабочей гипотезе, также касающейся раковых процессов, и которую мы обсудим позже, измененные белки возникают как результат связи карбамового радикала (295) с аминокислотной группой. Образующееся циклическое образование, имеющее характерную группу NCNC, будет соответствовать измененным аминокислотам, которые будут представлять первичное характерное образование ракового состояния. (Смотрите Главу 11, Заметку 1)

Углеводы—Глюкоза действует в качестве антижирокислотного агента, возможно, из-за соединений глицерина, возникших в результате его метаболизма. Мы провели изучение указанного вопроса в отношении соответствующих кислот—глюконовой, глюкуроновой и сахарной. Глюкозе свойственен аналгезирующий эффект, хотя и ограниченный, в отношении боли щелочной модели и противоположное действие на боль кислотной модели.

Кислотная группа оказывает противоположное действие на боль. Это можно связать с изменениями в сторону ацидоза , наблюдаемого по значениям местного рН поражений. Явное изменение в сторону ацидоза наблюдалось под влиянием глюкозы на рН струпа раны второго дня. Ранее мы отмечали роль, которую играет глюкуроновая кислота в качестве агента с анти-позитивно-липидной активностью. Мы верим, что именно через указанный механизм оказывается благотворное влияние на кислотную боль в форме косвенного действия, как у жирных кислот.

ГЛАВА

ЗАЩИТА

Осознание того, что за патологические состояния ответственны множественные факторы, и что указанные факторы могут быть систематизированы в соответствии с изложенными выше концепциями, отбрасывает новый свет на специфический аспект связи между разными объектами и средой, когда она имеет склонность к изменению их характерной организации. Указанная реакция конкретизируется как защита от вредоносного воздействия. Проведение анализа этой защиты облегчается относительной независимостью объектов, формирующих сложный иерархический организм, двойственной сущностью реакции, а также критической ролью липидов и протеинов. Патологические процессы в защитной системе организма могут лучше распознаваться при их сравнении с теми из них, которые соответствуют нормальным физиологическим процессам. По указанной причине, мы начнем с этого аспекта.

Прямое вмешательство вредоносного агента в отношении биологического объекта можно охарактеризовать его тенденцией индуцировать гетерогенизацию, путем альтерации составляющих частей объекта или связи между ними. Это, в свою очередь, воздействует на одну, или большее количество, констант, которые характеризуют объект. Следующая защитная реакция направлена, в конце концов, на восстановление нарушенных констант до их нормальных значений.

Вовлеченные в первую стадию защиты факторы в норме сохраняют константы. Это факторы, вызывающие осцилляторное динамическое равновесие. В качестве первой реакции им свойственна чрезмерность. Подобная чрезмерность проявляется последовательно для противоположных фаз, осталяет многие слабые воздействия без клинических проявлений. Благодаря тормозящему движению, усиленные осцилляции вскоре возвращаются к норме. Если нормальные константы восстановлены, явление может рассматриваться как физиологическая реакция.

Если же нарушения, индуцированные вредоносным агентом, персистируют, возникает патологическое состояние. 171

172 / RESEARCH IN PHYSI 0РА ТН0L0GY

Действительно, в этом случае усиление осцилляторного движения может быть столь велико, что нарушение может быть вызвано даже этой, чрезмерной, попыткой объекта восстановить норму. На самом деле, дисбалансы индуцируются лишь такими изменениями, которые часто представляют, сами по себе, как мы увидим далее, один из главных непосредственных факторов, вызывающих нарушение. До тех пор, пока ненормальное состояние не разрешилось, биологический объект будет стараться использовать новые средства для восстановления нормального баланса. Если константы, нарушенные вредоносным воздействием, фундаментальны, или, если изменения, являющиеся результатом самого защитного механизма, слишком велики, произойдет смерть этого объекта.

Как и ожидалось, реакции будут разнится, в зависимости от уровня, к которому пораженный объект принадлежит. Однако, несмотря на многие различия, относящиеся к уровням, общую и сравнительно простую модель можно распознать, когда проявления, случающиеся на разных уровнях в результате вредоносного вмешательства, сравниваются и соотносятся с фундаментальными, уже отмечавшимися, концепциями.

Большая часть информации об указанной простой модели исходно была получена при изучении реакций на системном уровне. Особенно пригодной оказалась кровь, из-за своей доступности, наличия многих констант, очевидной способности сохранять их и, особенно, легкости, с которой вредоносные агенты могут быть индуцированы, чтобы действовать на нее.

Вмешательство вредоносного агента, способного изменить энергетический баланс крови, немедленно запускает группу последовательных процессов, которые могут быть заметны клинически, в зависимости от их интенсивности. Они были описаны под названием "гемоклазия" Видалем и "гематологический шок" - многими другими авторами. Хотя он и широко исследовался, указанный механизм до сих пор невыяснен. Основываясь на наших исследованиях, мы пришли к определенным заключениям, которые приводим здесь коротко.

Двухфазный феномен

В качестве вредоносного фактора мы применили внутривенную инъекцию убитых микробов или коллоидную суспензию металла. За несколько минут произошел целый ряд изменений. Они были выявлены рядом анализов, сделанных через очень короткие интервалы. (Заметка 1) Было установлено, что изменения затронули большую часть составных частей крови. По нашему мнению, наиболее характерным изменением является лейкопения, особенно затрагивающая гранулоциты. При этом отмечается снижение антитрипсиновой активности сыворотки, снижение сывороточного альбумина, появление разрушенных белков, эстеразы и амилазы; увеличение свободных жирных кислот, снижение свертывающей способности с уменьшением ретракции сгустка. Клинически указанные изменения сопровождаются гипотермией и гипотензией.

defense / 173

Вместе они представляют то, что мы назовем "отрицательной фазой" немедленного ответа.

Эта группа представляет, в действительности, только первую часть двухфазного феномена. Отрицательная фаза, обычно, сменяется второй, противоположной, которую мы называем "положительной фазой" немедленного ответа. Это является следствием тенденции организма корригировать и, даже, сверхкорригировать, изменения, случающиеся в первую фазу. После гипотермии и гипотензии следуют гипертермия и легкая гипертензия. В это же время, увеличивается число гранулоцитов, a также антитрипсиновая активность сыворотки и содержание альбумина. В сыворотке увеличивается количество свободных стеринов. Свертываемость крови и ретракция сгустка также увеличиваются. Указанные показатели, после быстрого подъема, медленно возвращаются к норме. Существование

Рис 75. Двухфазный защитный ответ. Внутривенные инъекции нормальному индивидууму чужеродного материала, такого как суспензия убитых микробов, или коллоидного металла, вызывает типичный ответ, который похож на гематологический шок. Двухфазная кривая, наблюдавшаяся в большинстве анализов, характеризует происходящие вариации. Представленная кривая соответствует общему количеству лейкоцитов крови. Для иных анализов крови, таких как ретракция сгустка, содержание в сыворотке альбумина и антитрипсиновая активность сыворотки, наблюдается параллельная двухфазная кривая. Идентичные двухфазные кривые, но противоположного характера, наблюдаются для времени свертывания крови, количества амилазы и эстеразы в сыворотке, количества K+ в сыворотке, а также для количеств протеаз и пептонов

174

RESEARCH IN PHYSI 0РА ТН0L0GY

двух фаз может быть распознано во всех изменениях, случающихся при гематологическом шоке. (Рис.75)

Стараясь связать происходящие множественные изменения, отмечали лизис лейкоцитов, особенно гранулоцитов, который может рассматриваться как наиболее важный фактор развития гематологического шока. Это следует из связи, существующей между гранулоцитопенией и интенсивностью двухфазного феномена. Назначение морфина, или других производных опиума, индивидууму, перед применением вредоносного фактора, приведет к уменьшению или подавлению гранулоцитопении вместе со всеми проявлениями. (Заметка 2) Интенсивное физическое упражнение, совместно с применением вредоносного фактора, увеличит гранулоцитопению, параллельно со всеми проявлениями гематологического шока. (Заметка 3)

В соответствии с нашей гипотезой, лизис приводит к освобождению протеолитических ферментов, которые могут присутствовать, как таковые, или могут находиться в форме предшественника в лейкоцитах. Именно вмешательство указанных энзимов, уменьшающих антитрипсиновую активность крови и переваривающих составляющие части крови, приводит к снижению количества альбумина в сыворотке и индуцирует параллельное увеличение продуктов гидролиза белков. Увеличение амилазы и эстеразы крови связано с другими гидролитическими энзимами, освобождаемыми в указанную фазу и, возможно, связанными с лейколизом. Эстераза действует гидролитически на присутствующие нейтральные жиры, что объясняет, хотя бы частично, освобождение свободных жирных кислот, наблюдаемое в эту фазу. При изменениях, соответствующих первой фазе, переваривающее действие указанных энзимов в отношении компонентов крови может считаться одним из важнейших воздействующих факторов.

Мы подтвердили корреляцию между указанными изменениями и лейколизом не только благодаря их параллельным вариациям, как было показано ранее, но также на основании проведенных in-vitro экспериментов. Лизис лейкоцитов привел к освобождению гидролитических энзимов. Экссудат, богатый гранулоцитами, получали путем введения в плевру кролей стерильного бульона. К этому экссудату, удаленному при плевральной пункции, добавляли небольшое количество коллоидного серебро-белкового препарата (Колларгол 0.1%) и препарат содержали при температуре 38°C. Было установлено, что это индуцировало появление вакуолей в лейкоцитах, вслед за фагоцитозом крупинок серебра. Наблюдали, как быстро росли вакуоли до больших скоплений, с последующим разрывом лейкоцитов. (Рис. 76)

Анализ плевральной жидкости, обработанной подобным образом, показал изменение, подобное изменению в первую фазу гематологического шока: снижение антитрипсиновой активности с уменьшением содержания альбумина, увеличение продуктов, образовавшихся вследствие частичного переваривания белков, появление амилазы и эстеразы

defense / 175

и увеличения свободных жирных кислот. Также наблюдали такие же ядерные "тени", встречавшиеся в эту фазу в больших количествах в циркулирующей крови. Увеличение содержания калия в сыворотке в указанную фазу, а также увеличение, обнаруженное в супернатантной части после центрифугирования экссудата, к которому добавляли Колларгол, представляет дальнейшее подтверждение роли лейколиза в эту первую фазу. Указанные данные позволили нам считать, что механизм, благодаря которому кровь пытается бороться с вмешательством вредоносного агента, заключается, в первую фазу, первично, в лизисе гранулоцитов с последующим гидролитическим перевариванием.

Рис.76. Рисунок изменений, вызванных коллоидной суспензией протеината серебра в лейкоцитах. Лейкоциты получали путем интраплевральной инъекции бульона кролям. Протеинат серебра добавляли в суспензию лейкоцитов. Изменения наблюдали в микроскопе в нагретой ячейке, сохранявшейся при температуре 38°C. Фагоцитоз протеината серебра приводит сначала к появлению этого вещества в виде внутриклеточных гранул с последующим образованием вакуолей. Увеличиваясь в размерах, клетки взрывались. Ядро оставалось в виде ядерной тени.

Вторая фаза, которая будет соответствовать усилиям по исправлению чрезмерных эффектов первой пищеварительной фазы, представляет, главным образом, мобилизацию резервов тех компонентов крови, которые были нарушены в первую пищеварительную фазу. Селезенка выбрасывает в систему циркуляции часть депонированной в ней крови. Обогащенность селезенки ретикулоэндотелиальными клетками объясняет высвобождение стеринов, наблюдающееся во время этой второй фазы. Это распознается по большей обогащенности оттекающей от селезенки крови стеринами, по сравнению с притекающей кровью. Другие составляющие происходят из межклеточного и лимфатического пространств. Такая мобилизация, характеризующая вторую фазу гематологического шока, как оказалось, достигается, по большей части, механически, через прямое влияние вегетативной нервной системы, вызывающей сокращение волокон гладких мышц, как это видно во время озноба, знаменующего начало этой второй фазы. Следующая за ним лихорадка, появляется, частично, благодаря стеринам, освобождающимся, главным образом, ретикулоэндотелиальной системой.

176 / RESEARCH IN PHYSIOPATHOLOGY

Если указанный гематологический шок, несмотря на свои часто яркие клинические симптомы, нивелирует эффекты вредоносного воздействия в отношении крови. Он может рассматриваться, в определенной степени, как физиологическая реакция. Достигается чрезмерная выраженность осцилляторного механизма, посредством которого поддерживаются характерные константы крови. Вовлекая гидролитические энзимы, хранящиеся в лейкоцитах, кровь старается противодействовать влиянию, оказываемому вредоносным фактором, переваривая и, таким образом, разрушая сам фактор или результаты его непосредственного воздействия. Действуя на составные элементы крови, вредоносный агент часто вызывает появление мицелл, больших по размерам, чем те, которые циркулируют в норме. Жирные кислоты, освобожденные гидролитическими энзимами, будут гарантами, прежде всего, высокой проницаемости границ, что позволит переход через капилляры веществ, в других условиях задерживаемых. В то же самое время жирные кислоты связывают антиген в липидном комплексе.

Во вторую фазу организм пытается исправить повреждение, вызванное чрезмерно выраженным процессом переваривания или вмешательством жирных кислот.Если организм оказывается способным преодолеть двухфазную реакцию, индуцированную вредоносным агентом, он возвращается к норме.

Продолженный гематологический шок

Неспособность организма преодолеть вредоносное вмешательство благодаря механизму, участвующему в двухфазном феномене, приводит к ненормальной пролонгации одной, или другой, фазы. Если он не способен разрушить вредоносный фактор в первую фазу, или мобилизовать процесс восстановления во вторую, корригируя при этом повреждение, индуцированное первой фазой, организм остается в продолженной первой фазе гематологического шока. Если вторая фаза количественно, или, особенно, качественно, неадекватна, организм остается в продленной второй фазе. Он продолжает попытки преодолеть указанный дисбаланс путем количественно большей мобилизации, в других случаях, качественно неадекватного средства борьбы, находящегося в его распоряжении. Указанные растянутые по времени фазы характеризуются преобладающим вмешательством липидов. Мы хотим опять отметить, что жирные кислоты участвуют в продленной первой фазе, в то время как антижирокислотные агенты, особенно стерины, активны во вторую.

Надпочечники играют особо важную роль в немедленных и продленных защитных процессах. В первую фазу, увеличенное количество жирных кислот с четырьмя и большим числом двойных связей, обнаруживаемое в крови и в организме, в общем, как оказалось, происходит из надпочечников, обычно чрезвычайно богатых этими веществами. В чрезмерно интенсивную продленную первую фазу мы обнаружили маленькие красноватые надпочечники, практически лишенные жирных кислот. Подобные находки, вместе с сопутствующим увеличением жирных кислот

DEFENSE

/ 177

в крови, связывают указанные изменения содержания жирных кислот в крови, главным образом, с выбросом надпочечниковых жирных кислот в циркулирующую кровь. Другим важным фактором продленной первой фазы является вмешательство лимфоцитов, способных индуцировать лизис соединений самых высших жирных кислот, таких как присутствующих даже в воске. (Заметка 4) Лимфопения соответствует продленной первой фазе. В подъеме количества антижирокислотных агентов в крови, что характерно для продленной второй фазы двухфазного феномена, надпочечники, вероятно, также участвуют, обеспечивая увеличение циркулирующих стеринов. Чрезмерное производство стеринов, в общем, можно отнести на счет ретикулоэндотелиальной системы. Гранулоцитоз и лимфоцитоз появляются в указанной второй фазе. Вмешательство стеринов, являющихся относительно простыми стероидами, может объяснить такие клинические проявления, как лихорадка, которая характерна для продленной второй фазы, поскольку она может быть индуцирована назначением большого количества стеринов.

Нам удавалось различать, с точки зрения их проявлений, непосредственный двухфазный гематологический шок с коротким развитием и более продленные его формы. Если первый, в случае не слишком чрезмерной выраженности, будет подобна физиологическому феномену, то иные всегда являются патологическими. В первом главное воздействие наблюдается со стороны гидролитических энзимов, а в иных самую большую роль играют липиды. С патогенетической точки зрения, каждая фаза двухфазного феномена, в случае неспособности непосредственно разрешить проблему самостоятельно, будет продолжена соответствующим преобладанием липидов. Результатом будет продление одной из указанных двух фаз, с преобладанием стеринов или жирных кислот. Мы называем подобный полный ответ "антигетерогенная реакция" защиты, разделяющая двухфазные проявления на непосредственную гидролитическую и продленную липидную стадии.

Антигетерогенная реакция

Хотя в продленной липидной стадии можно распознать определенную специфичность для части антигенов, то антигетерогенный ответ, в общем, представляет скорее, неспецифическое усилие организма по разрешению проблем, причиненных присутствием любых гетерогенных факторов как таковых.

Прежде чем идти дальше, нам хотелось бы подчеркнуть некоторые важные характеристики этого антигетерогенного ответа, связанные с организацией. Катаболические процессы, присутствующие в первую фазу, как оказалось, частично вызваны непосредственным гидролитическим процессом и частично - биологическим вмешательством продуктов гидролиза, особенно жирных кислот. Гидролитический энзиматический процесс является по сути гомотропическим по своей природе, уже по определению, поскольку он разрывает разные компоненты, высвобождая группы анионного и катионного характера.

178 / RESEARCH IN PHYSIOРАТНOLOGY

Анионные группы, которые, как было установлено, играют главную роль, увеличивают катаболический характер процессов первой фазы. Вторая, или по иному, восстановительная, фаза, является анаболической, и,. поэтому. гетеротропической по характеру.

Изучение антигетерогенного ответа привлекло особое внимание к другой фундаментальной характеристике этих процессов. Существует основное отличие между прямыми эффектами, индуцированными участвующим агентом, и теми из них, которые происходят от самих защитных процессов. Непосредственное воздействие вредоносного вмешательства соответствует гетерогенизации составляющих частей. Некоторые изменения будут появляться в процессе самой гетерогенизации, другие - в результате протекания защитных процессов, которые представляют ответ организма на гетерогенизацию. В то время как первые соответствуют прямому действию, вторые, называемые антигенными, имеют симптомы, которые группируются как защитные процессы. Одно и то же вещество может иметь и прямое действие и антигенное, выявляемое, главным образом, по симптомам, которые они индуцируют. Прямое действие может быть выявлено мгновенно, при условии, что индуцированные симптомы достаточно интенсивны. Антигенные эффекты требуют некоторого времени для проявления симптомов. Это время составляет несколько минут, для первого энзиматического ответа, или часы-дни, для продленной реакции.

Важным признаком продленной стадии является то, что она персистирует столь долго, сколько присутствует вредоносный агент. Это очевидно в случаях, когда вредоносный агент может угнетаться внешними интервенциями. Например, при подавлении активности микробов антибиотиками, соответствующее клиническое состояние исчезает. Более интересным выглядит воздействие противомикробных и антитоксических иммунных сывороток. Назначение специфической сыворотки, если оно способно нейтрализовать вредоносный агент, оказывает лечебное воздействие на этой стадии. За короткое время симптомы исчезают, и организм возвращается к норме. Хотя и являясь неспецифической, продленная антигетерогенная реакция демонстрирует столь прямую корреляцию с присутствием антигена, что позволяет нам определить, является стадия первичной или токсической. В указанной стадии организм реагирует клиническими симптомами болезни, если антиген способен причинить достаточно вредоносные изменения, а если нет, клинических проявлений не бывает. Персистенция в организме антигена дольше быстрого двухфазного феномена указывает, в общем, на неспособность организма достаточно успешно достичь его расположения. Насущным становится привлечение более сложных средств для борьбы с антигеном.

При наличии, или отсутствии, клинических проявлений, даже без первичной токсической стадии болезни, до тех пор, пока антиген не будет полностью нейтрализован, организм будет пытаться нейтрализовать его вмешательство и вернуться к норме, обращаясь к другим средствам. Это позволит производить антитела

DEFENSE / 179

с определенной степенью специфичности по отношению к антигену. Два типа антител и их роли в защитных процессах будут рассмотрены далее..

Коагулянтные антитела

Первая группа антител обладает характерным свойством. Вместе с антигеном, на котором они фиксируются, проявляя свою специфичность, они образуют высокоэнергетические комплексы. Это проявляется заметной тенденцией к связыванию между собой подобных комплексов, также как и составляющих крови, с образованием больших скоплений. Когда подобные антитела продуцируются и действуют против специфического микроба, происходит агглютинация. Конглютинация, преципитация и флоккуляция случаются, когда подобные антитела действуют против других антигенов. Благодаря их тенденции формировать комплексы антиген-антитело с последующим созданием крупных образований, указанные антитела, обычно, группируются в качестве коагулянтных антител. Хотя свойство свертывания не может быть показано in vitro для всех антител в этой группе, мы применяем термин "коагулянтные антитела" с дидактической целью.

Крупное сложное образование, формирующееся в результате связывания коагулянтных антител с антигеном может выглядеть как преципитат, агглютинированный микроб или конглютинированные клетки красной крови. Однажды образовавшись, указанное формирование представляет новый гетерогенный объект много больших размеров, чем один антиген. В качестве такового он сам по себе становится новым вредоносным агентом для организма, который последовательно реагирует на него. Организм применяет те же процессы против этого комплекса антиген-коагулянтное антитело, что и в отношении любого гетерогенного агента, тем же немедленным двухфазным или продленным механизмом.

С телеологической точки зрения, образование коагулянтных антител может расцениваться, как попытка организма защитить себя опять от антигена. Этот антиген, теперь уже фиксированный благодаря указанным антителам в новом и более вредоносном образованиии, будет снова стимулировать неспецифический защитный механизм. Сначала будет действовать антигетерогенный ответ с его двухфазным феноменом, а в случае его неэффективности, последует продленная новая интервенция липидов. Количество гетерогенных образований велико, первая фаза двухфазного феномена может быть столь тяжела, что вызовет смерть за несколько минут. При менее тяжелом течении первой фазы за ней следует вторая с ознобами и высокой температурой. Как и при всех антигетерогенных реакциях, организм пытается бороться с присутствием вредоносного фактора. В этом случае образованный связью антиген-антитело флоккулят пытаются переварить гидролитическими энзимами или нейтрализовать составляющими, поставляемыми второй фазой двухфазного

180 / RESEARCH IN PHYSIOPATHOLOGY

феномена. Если он оказывается неэффективным, следует ненормально продленная форма указанного ответа с характерным высвобождением липидов.

Основываясь на биологической терминологии, образование коагулянтных антител представляет новый шанс для организма для возобновления борьбы против антигенов, используя те же фундаментальные средства, антигетерогенную реакцию. Тем не менее, поскольку новый агент, комплекс антиген-антитело, много более вредоносен, чем сам антиген, интенсивность ответа будет много большей, и шансы на устранение антигена увеличатся.

Аллергическая реакция

Специфический термин "аллергический" зарезервирован для целой группы процессов, в которых принимает участие коагулянтное антитело. Теперь реакция против комплекса антиген-антитело представляет собой типичный антигетерогенный ответ. Тем не менее, существует фундаментальное отличие между антигетерогенной реакцией в первичной токсической стадии и реакцией, которая происходит, когда гетерогенный фактор представлен комплексом антиген-коагулянтное антитело, обычно более вредоносным, чем один антиген. Аллергический характер ему придает происхождение антиген-антитела, результата связи между коагулянтом и антигеном. Этот факт объясняет, почему, даже имея специфическую иммунную сыворотку, способную нейтрализовать один антиген, не удастся повлиять на аллергический ответ. Уже связанный с коагулянтным антителом антиген не удастся опять связать, и он не может быть последовательно нейтрализоваться другим антителом. Специфическая нейтрализующая сыворотка не сможет воздействовать на уже сформированный комплекс антиген-коагулянт-антитело и, потом, не сможет оказать действие на процессы, индуцированные этим комплексом. Иммунная сыворотка не влияет на аллергические симптомы, представляющие ответ на комплексы антиген-коагулянт-антитело. Этим, теоретически, можно объяснить благотворные эффекты специфической сыворотки на болезнь в токсической первичной стадии, в которой антиген участвует сам, и недостаток подобных благотворных эффектов на аллергической стадии, в которой антиген представляет только часть сложного нового вредоносного образования.

Указанный механизм также объясняет, почему та же иммунная сыворотка, хотя и не оказывает лечебного воздействия на аллергическую стадию состояния, будет обладать профилактическим действием. Перед началом аллергической стадии, когда еще не появились коагулянтные антитела, активная иммунная сыворотка будет связывать и нейтрализовывать антигены, все еще свободно находящиеся в организме. В указанных условиях, при появлении коагулянтных антител, уже отсутствуют антигены, которые можно было бы выявить в виде вредоносных комплексов антиген-коагулянт-антитело. Не оказывая лечебного воздействия, иммунная сыворотка эффективна в качестве

DEFENSE / 181

профилактического средства только при назначении перед появлением коагулянтных антител.

Важным фактором для аллергического ответа является время высвобождения коагулянтных антител. Обычно требуется от 6 до 8 дней. При особых условиях, как в случаях, когда организм вырабатывал такие же антитела в прошлом, время, необходимое для их появления, уменьшается вплоть до 4 дней. В других случаях, для определенных антигенов или более старых субъектов, указанное время может составлять 14 суток и больше. Для определенных антигенов, или в особых обстоятельствах, организм становится неспособным производить коагулянтные антитела вообще. В этом случае аллергические симптомы не появляются.

Следует подчеркнуть, что антитела будут высвобождаться даже тогда, когда антигена в наличии нет. Присутствие одних антител не сопровождается развитием реакции, и их появление не будет сопровождаться симптомами. Тем не менее, они могут персистировать, при определенных условиях, в течение месяцев и лет, становясь потенциальной основой патологии. В любое время, как только антиген появляется в организме, коагулянтное антитело образует с ним аллергическую связь. Теперь уже организм будет реагировать на новообразованный комплекс в форме антигетерогенного ответа. Если это происходит в крови, или в центральной нервной системе, ответ будет выражаться в виде немедленной агрессивной реакции, похожей на анафилактический шок Убийственной силой при анафилактическом шоке служит интенсивная первая фаза двухфазного феномена. Подобный вид шока легко воспроизводится на животных в виде пассивной анафилаксии, стоит лишь обеспечить одновременное присутствие в крови коагулянтных антител и антигенов.

Липидо-протеиновые антитела

Проведенный анализ аллергических антител указывает на то, что они составлены из двух частей, липидов и белков. Электрофоретический анализ выявил, что их смещение происходит, главным образом, как у бетаглобулинов. Эксперименты показали, что подобные липидо-протеиновые антитела теряют свою активность, если они распались на свои составляющие, причем ни липидная фракция, ни протеин, в одиночку, не способны связывать антиген.

Изучение липидо-протеиновых антител возвращает нас назад к рассмотрению роли липидов в немедленной, или продленной, первой фазе. Большинство, если не все, естественные антигены содержат в своей структуре липиды и липопротеины. Как мы уже отмечали ранее, ряд жирных кислот индуцирует защитные реакции. За назначением жирных кислот следует лейкопения, особенно лимфопения. При назначении стеринов следует гиперлейкоцитоз. Некоторые жирные кислоты, такие как полученные из бацилл туберкулеза, индуцируют характерные образования, такие как гигантские клетки. Присутствуют, как липопротеины естественного происхождения, так и те, которые являются результатом связи освобожденных организмом жирных кислот с

182 / RESEARCH IN PHYSIOРАТНOLOGY

антигеном, который, вероятно, действует как специфические антигены, индуцируя появление коагулянтных, аллергических антител. Эксперименты, которые мы обсудим ниже, показали, что, в то время как специфичность антител в большой степени зависит от фракции протеинов, аллергический или иммунный характер результирующего ответа обусловлен вовлеченностью липопротеинов в указанные процессы. Инъекция продукта, получившегося в результате действия in vitro кислотных липидных составляющих организма на белки других видов, действует как антиген, вызывая раннее появление коагулянтных антител. Повторные инъекции продукта, полученного в результате действия in vitro чужеродных липокислотных фракций разного происхождения на разные протеины организма, также индуцируют аллергическую реакцию. Поскольку мы связали появление первого двухфазного феномена с гидролитическими ферментами, а продленную форму антигетерогенного защитного механизма с вмешательством липидов, мы установили и связь аллергической защиты организма с интервенцией липидо-протеиновых образований. Аллергическая стадия защиты, таким образом, может считаться ответом липидо-протеиновой защиты на липидо-протеиновые антигены.

Нейтрализующие антитела

Безуспешная борьба организма против антигена с участием двухфазных, липидных или аллергических реакций часто развивается дальше, с вовлечением более эффективного средства, другого типа антител, отличных от антител коагулянтного типа. Для этого второго типа антител характерно образование с антигеном, против которого они выработаны, нового типа связи, комплекса антиген-антитело, на этот раз совершенно безвредного для организма. Указанный комплекс так сбалансирован энергетически, чтобы соответствовать константам определенных уровней организма, в котором это происходит. С участием этой новой связи , антиген биологически нейтрализуется в том смысле. что образующийся комплекс антиген-антитело, совершенно безвреден.

Указанный тип нейтрализации, или иммунное антитело, обычно появляется на пятнадцатый день, или после него, с момента, в который организм начал организовывать свою защиту от антигена. Это происходит, несмотря на то, присутствует еще антиген, или нет, свободен, или связан, с антикоагулянтными антителами. Этот механизм представляет лучшее средство противостояния организма влиянию антигена. Появление нейтрализующих антител соответствует последней, иммунной, стадии защитного механизма. Если антиген вызвал развитие клинического состояния, нейтрализация антигена новым антителом приводит к медленному исчезновению проявлений болезни и постепенному возврату к норме. С предшествующими клиническими проявлениями, или без них, наличие нейтрализующего антитела

DEFENSE / 183

в организме служит потенциальным оружием, предотвращающим повторное болезнетворное воздействие со стороны этого же антигена. Это привело нас к выявлению той части защитной реакции, которую называли "иммунная стадия" механизма защиты.

Действие указанных нейтрализующих антител было убедительно продемонстрировано на примере пассивного иммунитета. Их назначение обеспечивает защиту от антигена. Указанное действие ограничивается ситуациями, когда он не связан иным антителом. В клинических условиях нейтрализующие антитела имеют лечебное значение, если антиген присутствует, индуцируя первично-токсическую реакцию. Они обладают также профилактическим эффектом в отношении аллергической формы болезни, если их назначать перед появлением коагулянтных антител.

Нейтрализующие антитела являются глобулинами. Электрофоретическое смещение их подобно таковому гамма-глобулинов. Выделенные в качестве чистых глобулинов, они не утрачивают активности. Это отличает их от коагулянтных антител, которые, как уже отмечалось, являются по своей природе липидо-протеинами.

Защитные ресурсы организмов от антигенов, таким образом, можно дидактически разделить на четыре фундаментально определенные группы: ферментно-гидролитические, липидные, липопротеиновые и белковые. Это соответствует дискретным стадиям с точки зрения индуцированных реакций и биологического значения. Первый из выше указанных типов представляет первичную, прямую, немедленную реакцию, характеризующуюся быстрым неспецифическим переваривающим процессом с последующей усиленной мобилизацией процессов восстановления. Если немедленный ответ неадекватен, следует вторая стадия в виде продленной липидной защиты. Специфичность ответа заключается в том, что указанная последней реакция остается направленной против гетерогенного состава агента как такового. При неуспехе в инактивации агента, вслед за всеми указанными реакциями идет другая стадия защиты, в которой предпринимается воздействие на антиген за счет более специфических коагулянтных липидо-протеиновых антител и антигетерогенной реакции по отношению к образующемуся комплексу. В последнюю стадию, характеризующуюся вмешательством белково-нейтрализующих защитных иммунных антител, борьба с антигеном обычно успешно завершается. ТаблицаXI, расположенная ниже, обобщает указанную систематизацию защитного ответа.

Защита и иерархические уровни

Выше приведенные изменения представляют, схематическим образом то, что происходит, когда вредоносный агент действует прямо, или косвенно, на кровь. Такие же основные модели защиты, используемые вещества и привлеченные процессы обнаруживаются на разных иерархических уровнях. Легко увидеть, что при таком

таблица XI

Иммунологический защитный механизм

Стадии защиты	Название	Участвующий фактор	Природа процессов	Использованные средства	Время появления	Получающиеся состояния	Влияние иммунной сыворотки
Первично немедленная	Не специфическая	Антиген	Гидролитическая	Гидролитические	Немедленно	Шок	Лечебный
Первично продолженная	Липидная защита	Антиген (возможно, в липидной фракции.)	Высвобождение липидов	Липиды	Минуты-дни	Токсическое	Лечебный
Аллергическая немедленная	Аллергическая специфическая	Аллергический комплекс антиген-антитело	Аллергическая связь с последующим двухфазным феноменом	Липопротеиновые антитела, сменяемые гидролитическими энзимами	Около 6 дня	Аллергический шок	Не лечебный, а профилактический
Аллергическая продленная	Аллергическая липидная защита	Аллергический комплекс	Аллергическая связь с последующим освобождением липидов	Липопротеиновые антитела, сменяемые новыми липидными связями	После 6 дня	Аллергически-токсичиское	Не лечебный, а профилактический
Иммунная	Заживление и специфически защитная	Нейтральный комплекс антигена-антитело	Нейтрализующая связь	Белковые антитела	Около 15 дня и позже	Заживление

DEFENSE / 185

сложном механизме, осуществляющемся у разных индивидуумов, и в отношении разнообразных антигенов, будет отмечаться и большая вариабельность проявлений и симптомов.

Когда антиген попадает в организм и не нейтрализуется полностью иммунными антителами, запускается механизм защиты. Он может ограничиваться группой объектов, одним уровнем, или может вовлекать много уровней и объектов. В зависимости от свойств антигена, а также способности разных объектов к ответной реакции, будут происходить разнообразные процессы вплоть до стадии защитного иммунитета, или же процесс останавливается, причем на любой стадии. Указанные факторы, природа антигена, вовлеченные уровни и объекты, а также степень выраженности ответа на каждый из них, определяют патогенные характеристики результирующего состояния. Свойственные стадиям и группе объектов проявления могут быть настолько исключительными, что могут вызвать характерную клиническую болезнь. Способность реагировать лишь частью защитного механизма зависит от природы антигена и существующих условий, создавшихся в разных вовлеченных объектах. Клинические проявления предоставляют важную информацию касательно происходящих защитных процессов.

Клинические проявления

Первая стадия защитной реакции, если она высокоинтенсивна, может клинически проявляться в форме подострого шока. Это происходит через несколько минут после интервенции вредоносного фактора. Если интенсивной является вторая фаза двухфазного феномена, появляется озноб с высокой температурой. Состояние шока возникает, если жирные кислоты остаются доминирующими, как и в продленной первой фазе. Лихорадочное состояние соответствует доминирующему вмешательству антижирных кислот во время продленной второй фазы. Поскольку первая фаза этого состояния появляется сразу вслед за интервенцией антигена, появление и персистенция второй фазы, соответствующая продленной липидной фазе, зависит от природы и, особенно, от количества присутствующего в организме антигена. Время инкубации варьирует от нескольких минут до нескольких дней. Именно этот сравнительно короткий и вариабельный промежуток времени представляет важную характеристику, позволяющую нам распознать эту стадию. Другой характерной чертой указанной стадии является исчезновение симптомов после назначения нейтрализующих иммунных антител, специфичных по отношению к этому антигену.

Если сам антиген не обладает токсическими свойствами в отношении организма, его присутствие не вызовет значительных проявлений. Прямая реакция, энзиматическая или продленная липидная, будет настолько ограниченной, что вызовет едва заметные клинические проявления, либо вообще никаких.

Мы смогли показать, что аллергические коагулянтные антитела обычно появляются после шестого дня после проникновения в организм антигена. Если антиген все еще присутствует, то появление антител вызовет индукцию

186 / RESEARCH IN PHYSIO0РАТНOLOGY

аллергического состояния. В случаях, когда антиген уже дал токсические проявления, появление аллергической стадии будет ознаменовываться либо новыми симптомами, либо увеличением интенсивности уже существующих. В случае нетоксического антигена, присутствие которого не сопровождалось никакими клиническими симптомами, появление аллергического комплекса будет сочетаться с появлением симптомов и, таким образом, клинического состояния. Период перед появлением симптомов соответствует времени перед появлением указанных аллергических антител. Время инкубации, как и для всех аллергических проявлений, составит шесть или более дней, что соответствует времени, необходимому для появления коагулянтных антител. Обязательное время инкубации, соответствующее шести и более дням, таким образом, служит указанием на аллергический патогенез процесса.

Если организмI ранее производил подобные коагулянтные антитела против этого же антигена, указанный период инкубации может быть сокращен до 5-4 дней. Против определенных антигенов некоторые организмы продуцируют коагулянтные антитела дольше, тогда время инкубации достигает нескольких недель.

Организация и защита

Уходя за пределы общего аспекта защитной реакции, которая не зависит от места в организации, где происходят характерные процессы, мы рассмотрели ее в связи иерархической организацией объектов. С концептуальной точки зрения, следует принять, что каждый иерархический объект, обладающий определенной степенью биологической независимости, при встрече с антигеном сам должен решать свои собственные проблемы. Каждый будет реагировать за себя, и только по этой причине будут существовать различия в защитном механизме на разных уровнях. Также следует учитывать, что вследствие различий в средствах, которые есть в распоряжении, разные объекты будут демонстрировать индивидуальные особенности в своих ответах.

Несмотря на отсутствие части информации, наша систематизация защитной реакции в соответствии с проявлениями на разных организационных уровнях, устояла. Для каждой стадии, проявления, имеющие общие основные характеристики, могут выявляться на разных уровнях, таких как клеточный, тканевой, органный и системный. На клеточном уровне первая фаза двухфазного феномена соответствует явному увеличению проницаемости мембран и внутриклеточным гидролитическим процессам. Изменения, наблюдавшиеся в первую фазу шока, могут интерпретироваться, как произошедшие, частично, вследствие подобных процессов. Здесь мы отметим лишь то, что для клеток первая фаза характеризуется вакуолизацией цитоплазмы и даже ядер, как при вакуолизации в лейкоцитах в присутствии коллоидного металла. При подостром

DEFENSE / 187

шоке, который соответствует первой части двухфазного феномена, мы наблюдали подобные вакуоли в центральной нервной системе, печени и альвеолярных клетках легких (смотрите Главу 9). Такой же процесс на тканевом уровне вызывает литические изменения, и, если этот лизис действует на сосуды, образуются петехии. Для системного уровня первая фаза двухфазного феномена ознаменовалась изменениями, происходящими в крови. Лейкоциты, богатые гидролитическими энзимами, обладают выраженной литической тенденцией. Освобожденные энзимы действуют на компоненты крови и могут придать этой стадии острые клинические проявления, часто свойственные клинике гематологического шока.

Продленная липидная фаза антигетерогенной реакции будет иметь разные проявления, соответственно вовлеченному уровню. Указанные различия будут тесно связаны с антагонистическим влиянием, оказываемым этими двумя группами липидов, стеринов и жирных кислот. Ранее мы обсуждали вмешательство указанных липидов на разных уровнях. Здесь мы кратко осветим их роль в разные фазы этого защитного механизма.

Мы наблюдали, что изменения на ядерном уровне обычно соответствуют продленной юности, если они вызваны преобладающим вмешательством стеринов и быстрым старением, с кариорексисом и пикнозом, если они продуцируются жирными кислотами. Такие же проявления можно наблюдать в эту фазу защитного механизма на клеточном уровне для цитоплазматических и протоплазматических образований - с признаками старения и некроза, вызванными жирными кислотами и преобладанием признаков юности, вызванных стеринами. Для тканевого уровня вмешательство жирных кислот означает индукцию местного алкалоза и отека, в то время как стерины вызывают местный ацидоз и реакцию фибробластов. Лизис сосудов с геморрагиями происходит при процессах, в которых преобладают жирные кислоты. Преобладание стеринов приводит к заметной тенденции эндотелия сосудов к пролиферации и это, в свою очередь, вызывает даже облитерацию сосудов с образованием ишемических инфарктов, в случае если сосуды являются терминальными. На органном уровне продленный липидный ответ более демонстративен, чем на низших уровнях в результате нарушения специфических функций органа. Здесь очевиден дуализм клинических проявлений; олигурия или полиурия, диарея или запор, сонливость или бессонница - все они являются примерами нарушений органов, как клинические проявления указанной стадии защитного механизма. На системном уровне двойственные проявления даже более демонстративны. Гипотермия, гипотензия, холодная перспирация, энофтальм и темно окрашенная кровь связаны с преобладанием жирных кислот, а противоположные симптомы связаны с влиянием стеринов. Хотя указанные продленные проявления, как часть неспецифических антигетерогенных липидных реакций, могут происходить совместно на разных уровнях организации, обычно они воздействуют на один или

188

RESEARCH IN PHYSI 0РА ТН0L0GY

несколько уровней. Будут доминировать симптомы, соответствующие одному или нескольким уровням.

Для аллергической стадии свойственны те же клинические симптомы, что и для антигетерогенного ответа с его энзиматическим или продленным липидным процессами. Фундаментальным отличием аллергической стадии является обязательный инкубационный период длительностью 6 и более дней. Если уже аллергический комплекс реализовался, проявления будут теми же, что и производимые высокоактивными антигенами, индуцирующими прямую антигетерогенную реакцию.

Качественные различия, в способности иерархических объектов, противостоять разным вредоносным агентам, могут объяснить и отличия в проявлениях аллергических процессов, происходящих на клеточном или тканевом уровнях, по сравнению с таковыми в крови, наблюдающимися на системном уровне. На любом уровне мобилизация литических энзимов, способных разрушить аллергический комплекс антиген-антитело, может быть столь интенсивной, что вызовет быструю смерть объекта, либо этот процесс замедляется. Тем не менее, на системном уровне, как и в циркулирующей крови, продукты, производные от чрезмерного лизиса, более полно и быстро выводятся, чем из цитоплазмы или межклеточной жидкости. В последней они будут присутствовать долгое время, и их вредное влияние будет персистировать. Если продукты лизиса появляются в умеренных количествах в крови, организм может избавляться от них без каких-либо клинических симптомов.

По указанным причинам, присутствие антигенов в крови, когда начинают появляться коагулянтные антитела, не будет индуцировать серьезные симптомы, а даже будет их предупреждать. В то время как коагулянтные антитела постепенно появляются в крови, будут продуцироваться только малые количества комплекса антиген-антитело. Высоко вредоносные в больших количествах, комплексы могут разрушаться путем процессов лизиса, если будут образовываться постепенно и, соответственно, не вызовут клинических проявлений.

На тканевом и клеточном уровнях также постепенно появляющиеся комплексы антиген-антитело не могут быть обезврежены подобным способом. Реакции лизиса, разрушающие указанный комплекс, не могут происходить с эффективностью, отмеченной для крови. Комплексы и продукты лизиса будут постепенно накапливаться, и соответствующие проявления будут все более интенсивными. Именно по этой причине долговременные клинические проявления выражаются в серьезных местных заболеваниях. Даже если комплексы антиген-антитело продуцируются в умеренном темпе, когда антитела появляются и антиген присутствует, они вызовут мало, или вообще не вызовут, системных симптомов. И наоборот, серьезные аллергические симптомы возникнут, если комплексы формируются на клеточном, тканевом или даже органном уровнях. Потому что защитные процессы на указанных уровнях не могут разрешить их

defense / 189

с той скоростью, с которой они обычно появляются, благодаря защитным процессам, в крови. В результате наблюдаются тяжелые местные симптомы. Это может вести к некрозу, или даже отторжению поврежденных клеток или тканей. Все это представляет очень важное отличие между аллергическими процессами в крови и теми, которые возникают на разных уровнях вслед за появлением аллергических антител при наличии антигена.

То, что реакция не состоится при постепенном образовании малых количеств аллергических комплексов, как это бывает при наличии в крови антигенов в момент появления аллергических антител, косвенно подтверждается возможностью предотвращения тяжелых системных проявлений путем серопрофилактики и десенсибилизации. Таким образом, введение очень малых количеств антигена приводит к образованию очень малых количеств комплексов в любой промежуток времени, без клинических проявлений. Однако, с увеличением доз, антигены будут связывать достаточную часть циркулирующих антител, чтобы предотвратить образование значимых количеств этих же комплексов после дальнейшего назначения антигена. Присутствие второй фазы двухфазного феномена, с усилением составляющих, антагонистичных по отношению к имеющимся в первую фазу, также будет работать на предотвращение появления интенсивной первой фазы, когда антиген появляется вновь.

Совершенно меняется ситуация, когда появляются антитела, а антиген уже отсутствует. Тогда они могут накапливаться в крови в больших количествах. Поэтому, внезапное появление антигена в достаточном количестве вызовет образование большого количества аллергических комплексов, а последующая реакция может оказаться столь сильной, что убьет субъекта. Это происходит при анафилактическом шоке. Когда антиген ограничен иными уровнями, могут индуцироваться важные местные изменения.

Нейтрализующие иммунные антитела, если симптомы уже имеются, будут препятствовать появлению новых, и это создаст условия для беспрепятственного протекания и завершения процессов заживления. Если антиген появится вновь, антитела предотвратят появление симптомов на соответствующем уровне.

Аффинность антигенов

В защитные процессы вмешивается другой фактор, приводя к формированию отличий между реакциями, происходящими на разных уровнях—особой аффинности антигенов по отношению к разным клеткам, тканям и органам. Указанная аффинность и определит не только уровень, но и отдельные объекты, в которых будут возникать симптомы. Следует подчеркнуть, что независимость уровней, или групп объектов, в организме продолжается столь далеко, что позволяет защитным процессам прогрессировать до разных стадий. В то время как защитные процессы на тканевом уровне, например,

190 / RESEARCH IN PHYSIOРАТНOLOGY

не могут зайти дальше стадии продленного липидного ответа, те, что находятся на органном или системном уровне, могут дойти до аллергической стадии. Ниже мы увидим важность этого неравного ответа разных уровней.

Неравная способность разных тканей вырабатывать аллергические антитела может объяснить склонность к местным аллергическим состояниям. Система эктодермы оказывается особенно склонной к аллергическим реакциям, как видно на примере кожи. Мы попытались связать это с естественной обогащенностью указанных органов стеринами. Это помогает объяснить факт, согласно которому мозг, наиболее богатый стеринами, демонстрирует самые ранние аллергические клинические проявления, которые могут интерпретироваться, как производные от раннего, или более постоянного, появления коагулянтных антител.

Кроме указанных различий в ответах со стороны разных объектов, еще один важный фактор вмешивается в индукцию локализованных аллергических проявлений. Он обусловлен неравной аффинностью самого антигена по отношению к разным объектам. Это привязывает антиген в клетках, тканях и органах настолько, что когда появляются коагулированные антитела, вредоносные аллергические комплексы будут формироваться местно в этих же объектах. Вероятно, что указанная локализация антигена, как, например, в нервах, почках, легком и так далее, более важна, чем способность продуцировать антитела с учетом склонности патологических процессов к специфическим клеткам, тканям или органам.

Одним из самых интересных аспектов защитного механизма является связь между его последовательными этапами. Мы доказали, что наличие интенсивного ответа на одном этапе представляет благоприятное условие для появления интенсивного ответа на последующем этапе. Общеизвестен факт влияния на производство антител воспалительного процесса. Именно по этой причине выполняют традиционно инъекцию тапиоки, например, лошадям при их иммунизации, чтобы получить лечебную сыворотку. Нам удалось доказать, что инъекции липидов, липидных кислот или неомыляемой фракции плаценты или органов животных тех же видов, например, явно ускоряют наступление следующего этапа защитного процесса против микроба.

Совершенно очевидно, что под влиянием применяемых липидов, агглютинины в крови появляются раньше, их количество увеличивается быстрее, чем у животных контрольной группы.

Антигенные факторы

Участие разных механизмов в защите привело к предположению о том, что каждый из них будет индуцироваться относительно специфическими факторами, присутствующими либо в самом антигене, либо появляющимися во время протекания защитных процессов.

DEFENSE / 191

Анализ указанного аспекта проблемы защиты принес интересную информацию.

Вмешательство первого механизма, а именно гидролитических энзимов, действующих через процесс, идентичный перевариванию, будет направлено на разрушение самого антигена, а также групп, образовавшихся от связи между антигеном и составляющими организма, особенно белками. По аналогии с процессом переваривания, фактор организма, индуцирующий указанный ответ, оказался необычно малым по количеству грибком. Малочисленные грибки, присутствующие при этом процессе, выявляют по криоскопическому индексу, значение которого приближается к нулю. Переваривающий защитный механизм, таким образом, будет склонен снижать указанный криоскопический индекс, возвращая его нормальным значениям, или даже до субнормального уровня.

Второй защитный механизм, а именно, липидное вмешательство, буде иметь две цели. Одна - действовать против свободных липидов, или присутствующих в антигене, или производных от гидролитического расщепления жиров, и вторая - связать водорастворимые составляющие в комплексы с очень низкой растворимостью в воде, а затем и с низкой диффузионной способностью, через водную среду организма. Это касается как антигена, так и продуктов, производных от литического вмешательства. Связь будет установлена через активную полярную часть молекул липидов.

Третий механизм характеризуется вмешательством аллергических антител с целью связывания антигена в более крупные комплексы. Липидо-протеиновые антитела будут противостоять липидопротеиновой фракции, имеющейся в самом антигене или образовавшейся от связи между липидами, высвобожденными благодаря второму механизму, и протеинами антигена организма. Коагулянтный эффект будет обусловлен связью полярных и неполярных групп липидо-протеиновых антител и таковыми липидо-протеиновых антигенных факторов.

Для четвертого механизма, характеризующегося защитными антителами, антигенный фактор будет представлен протеиновыми составляющими антигена, обусловливающими антирепликацию специфических антител.

Следует отметить, что в механизме комплексной защиты результаты вмешательства защитного процесса представляют антигенные факторы для следующего этапа. Присутствие продуктов энзиматического переваривания обусловливает вмешательство липидной фазы, большей частью направленной на их иммобилизацию и инактивацию; связь между липидами и антигеном приводит к появлению аллергических липопротеиновых антител. Вероятно, будут вмешиваться возникающие липидо-протеиновые комплексы, облегчая появление защитных антител. Теория о том, что последовательно образующиеся антигенные факторы будут индуцировать появление разных этапов защитного механизма, побудила нас провести ряд исследований, направленных на получение желаемых реакций благодаря использованию таких

192

RHSEARCH IN PHYSIOPATHOLOGY

антигенных факторов. Здесь мы очень кратко опишем некоторые из подобных применений, интересных также из-за полученных практически значимых результатов.

Продукты гидролиза

Таким образом, мы попытались использовать продукты, являющиеся результатом разрушения компонентов организма, или другие материалы, в попытке индуцировать, благодаря их назначению, появление второго механизма защиты. Применяя дуалистическую концепцию, нам удалось разделить продукты гидролиза разных материалов - имеющих кислотный характер и группу, обладающую свойствами оснований и спиртов. Таким образом, были подвергнуты гидролизу разные материалы, используя KOH, NaOH, или аммиак Выделенная растворимая часть обрабатывалась кислотой с получением преципитата. После отмывания, указанный преципитат повторно растворяли путем ощелачивания до значений pH ниже нейтральных. Он представлял "кислотную фракцию". Кроме кислотных липидов, указанная фракция содержала также группы кислотных липидов и даже гумовые кислоты.

Часть, оставшаяся нерастворенной после обработки с помощью KOH (отделенная от растворимой части), подвергалась обработке кислотой. Часть, ставшая растворимой, затем отделялась, репреципитировалась щелочами и, частично, повторно растворялась благодаря доведению pH, путем закисления, до значений около 7. Она представила "щелочную фракцию." Разные степени химического гидролиза давали разные, более или менее расщепленные, фракции, входившие в, упоминавшиеся, кислотную, либо щелочную. Степень указанного "переваривания" оказалась весьма значимой. Количество полученных продуктов уменьшается при недостаточном гидролизе, также как и при слишком высокоактивном гидролизе.

Основываясь на упомянутом выше механизме, ожидалось, что указанные фракции, образовавшиеся в результате разрушения целого антигена на его части, что соответствовало эффекту первого энзиматического защитного механизма, будут индуцировать вторую ступень защитного механизма. Это будет соответствовать, частично, вмешательству системы пропердина и липидной защиты. Подобный механизм имел особенную черту - он появлялся лишь к определенному времени. Следующий эксперимент иллюстрирует указанный факт. "Кислотные фракции" крови человека, гидролизованные KOH, по их получении, вводились, путем внутрибрюшной инъекции, мышам. Через разные интервалы после выполнения указанной инъекции мыши инокулировались 3,000,000 микробами свежей культуры Вас. proteus. У животных контрольной группы выполнение подобной инокуляции сопровождалось стопроцентной летальностью. Никакой защиты на протяжении 16 часов после выполнения инъекции "кислотной фракции" не формировалось. Защита появлялась к шестнадцатому часу, увеличивалась, и завершалась через 22 часа, с выживанием всех животных. Указанная защита продолжала существовать еще несколько дней. Инокуляция необработанной крови в той же пропорции

DEFENSE / 193

оказалась неспособной обеспечить ту же степень защиты. Указанный факт свидетельствует в пользу важности процесса разрыва в этой "двадцатичетырехчасовой" защите. Эти результаты идентичны тем, что были получены I. A. Parfentjev с малуцидином, продуктом гидролиза дрожжей.

Другим применением указанной концепции было использование липидо-протеиновых комплексов.

Проводя ряд исследований, мы использовали продукты, являющиеся результатом связи между антигеном и липидом, с целью получения липидо-потеинового антигена, а уже через него - липидо-протеинового защитного ответа. Часто оказывалось достаточной смесь антигена с липидными препаратами.

Жирные кислоты, такие как олеиновая, линолевая, арахидоновая или элеостеариновая, действуя непосредственно на убитые микробы тифа, часто, как было установлено, увеличивают продукцию агглютининов и специфических иммунных антител. Тот же эффект продуцировался липокислотами тех же видов, что и тестируемые животные. Липокислоты морских свинок оказались особенно активными в обеспечении появления агглютининов, но менее мощными в индуцировании появления иммунных антител. Липокислотная фракция бактерии, такой как B. subtilis, coli, дифтерии, действуя in vitro на убитые тифоидные микробы, приводила к появлению антител против тифоидных микробов, не производя, однако, антител против тех микробов, из которых жирные кислоты были получены. Липокислотная фракция бацилл туберкулеза, связанная с убитыми тифоидными микробами, как было установлено, индуцировала агглютинины, но, вероятно, уменьшала, или даже предотвращала, появление иммунных антител. Такое же влияние отмечалось у липидов, полученных из семян Bixa orellana, но для липидов из рыбы и кальмаров оно было менее выраженным. Бутанол и, особенно, гептанол, как было показано, задерживают появление всех антител, аллергических и иммунных.

Аллергические преципитаты

Инъекция убитых тифозных микробов, агглютинированных специфической сывороткой, приводило к быстрой продукции иммунной антисыворотки. Сыворотка кролей, которым выполняли инъекции указанных смесей, предотвращала летальное состояние, индуцированное у мышей внутриперитонеальной инъекцией живых микробов во много меньших дозах, чем сыворотка, полученная при введении необработанных микробов.

С другой стороны, инъекция тех же убитых тифоидных микробов, смешанных с флоккулятом, полученным, например, из яичного белка, и противояичного преципитата-сывороткой морской свинки- приводит к много менее быстрому появлению противотифозных иммунных антител, чем только инъекция микробов.

Другая форма липидо-протеинового комплекса, примененного в качестве агента с целью индукции не липидо-протеинового ответа, а более сильной защиты,

194 / RESEARCH IN PHYSIOРАТНOLOGY

оказалась формой аллергических преципитатов. Используя смеситель, мы получили из опухолей мышей и крыс гомогенаты, в которых клетки уже не обнаруживались. После центрифугирования супернатантная жидкость отделялась и применялась в качестве антигена. Ее часть была инокулирована морским свинкам дважды, с трехдневным интервалами. Периодически определяли количество образующихся преципитинов, животным делали кровопускание при достижении в сыворотке достаточно высокого титра. Получали флоккуляты, применяя тот же антиген и получая адекватно разведенную сыворотку. Отделенный преципитат вводили животным путем инъекции с подсаженными опухолями. В большом проценте случаев, более чем в 70% в некоторых экспериментах, уже через 24 часа после выполнения инъекций преципитата, в опухолях обнаруживались изменения, которые изъязвлялись, или исчезали, в последующие дни. Сейчас проводится другое идентичное исследование с использованием объединенных опухолей человека.

Промежуточные лизаты и антигены

Интерес представляло особое использование промежуточных лизатов для получения изменений в антигенах с целью улучшения защитного механизма. Микробы, ткани, или другие продукты, служившие антигенами, вводились путем инъекции, смешивались с промежуточными лизатами из крови или других источников. Как было установлено, это вызывало более специфический защитный ответ второго дня. Мыши, которым делали инъекции подобной смеси промежуточной кислотной фракции крови, плюс убитые микробы, обнаруживали сопротивление по отношению к инокуляции 24 часами позже теми же живыми микробами в дозах, в других условиях, летальных. Приобретенная защита отличалась заметной специфичностью.

В экспериментах, проводимых ныне, мы используем перемешанные опухоли в смеси с фракцией промежуточных кислотных лизатов с целью индукции защиты у животных, имеющих ту же подсаженную опухоль.

Приведенное выше обсуждение касается того, что следует называть иммунологической частью защитной реакции. Ее следует понимать в связи со многими иными процессами, или феноменами, которые могли быть отнесены к эндокринным, вегетативным, относящимся к центральной нервной системе, или, даже, психологическим, ответам. Некоторые из них можно косвенно связать с вмешательством липидов, посредством которых и происходит их участие в иммунологических реакциях.

Концепция иммунологической защиты, даже в урезанном аспекте, помогла нам понять ряд важных проблем патологии, особенно инфекционных болезней и рака. Наше исследование в указанном аспекте инфекционных болезней было опубликовано в предварительном сообщении в 1919 году. (37) В 1942 году эта часть исследования была представлена на Конгрессе медицины в Мексике и опубликована в журнале "Pasteur." (38)

DEFENSE 195

ИНФЕКЦИОННЫЕ БОЛЕЗНИ

Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 399; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!