УФОК – биомолекулярные механизмы воздействия

Биомолекулярные механизмы действия
ультрафиолетового облучения крови (УФОК)
УФОК - метод гемокоррекции, заключающийся в экстра - или интракорпоральном
воздействии на кровь квантами оптического излучения ультрафиолетовой части спектра
(Карандашов В.И., Петухов Е.Б. – 1997). УФОК применяется в медицине более 80 лет. В 1928
году V.Hancock и E. Knott впервые выполнили несколько сеансов экстракорпорального УФОК
родильнице, погибающей от сепсиса. Объем облучаемой крови составил 100-120 мл. Больная
выздоровела (Knott E. - 1948). В СССР этот метод был применен впервые в Ленинграде в 1937
году трансфузиологами Филатовым А.Н. и Касумовым Г.И. В 1979 году в Ленинграде в
Государственном оптическом институте им. С.И. Вавилова Поповым Ю.В. в соавторстве с
Кукуем Л.М. был разработан и прошёл апробацию аппарат "Изольда" МД - 73, который
используется врачами до настоящего времени (Карандашов В.И. и соавт., Попов Ю.В. и соавт.).
В настоящее время в России наиболее широко используются аппараты типа "Изольда" и
"Фотон" со встроенными ртутно-кварцевыми лампами, излучающими ультрафиолетовые волны
короткого диапазона (80% - 254 нм). Применяются также аппараты ОВК-3 и ОВК-4 для
внутрисосудистого облучения крови средневолновым и длинноволновым ультрафиолетом
(Попов Ю.В., Лазарев Д.Н. – 1986), а также аппарат для неинвазивного облучения крови
УФ излучением «ЭКОСВЕТ 1» (Беляев Ю.М. и соавт. -1999). Получены данные,
свидетельствующие не только о биоэквивалентности воздействия на организм
неинвазивного облучения крови УФ излучением «ЭКОСВЕТ 1» (Старков Н.К., Голиков
И.В. – 2000г.), но и о большей его эффективности (Старков Н.К. и соавт., Быков А.Т. –
2002).
Биологическое действие ультрафиолетового излучения (УФИ) обусловлено способностью
молекул веществ, входящих в состав клеток живых организмов, поглощать кванты излучения и
вследствие этого вовлекаться в различные фотохимические реакции, изменяющие их строение
и функции. Механизм действия облучённой крови на человека сложен и многообразен. До сих
пор нет единой теории о влиянии УФИ на организм человека.
Wels K. в 1960 году выдвинул гипотезу, согласно которой под влиянием ультрафиолетовых
лучей в крови образуются сульфгидрильные группы. Путём окисления они могут
восстанавливать или активизировать недействующие ферменты. Alberts A. (1964) считает, что
под воздействием образующегося при облучении крови озона возникают перекиси, которые
могут быть причиной ускорения энзиматических реакций и улучшают метаболизм клетки
(Alberts H., Kromphardt H. -1964). По гипотезе Weisner S. (1974), при УФО крови эритроциты
сорбируют энергию, приводящую атомы и молекулы в возбуждение. Это состояние
способствует изменению реакций в направлении и времени. Энергия может быть отдана
соседним молекулам в виде длинноволнового излучения (Арутюнов А.С., Карасёв А.Б.,
КовалёвО.И.-1988).
По мнению некоторых исследователей, УФ-облучение ведет к образованию свободных
радикалов ароматических и серосодержащих белков, пиримидиновых оснований нуклеиновых
кислот. Радикалы этого типа принимают участие в переносе электронов в дыхательной цепи
митохондрий; подобные радикалы возникают, например, при взаимодействии фенольных
антиоксидантов со свободными радикалами липидов. Свободнорадикальное окисление липидов
играет ведущую роль во многих эффектах УФ-облучения (Козинец Г.И. -1997).Также
считается, что на первом этапе фототерапевтический эффект объясняется появлением в крови
синглетного кислорода, радикалов и перекиси водорода (Иванов Е.М., Капшиенко И.Н., Триль
Н.М. - 1989). Резко повышается бактерицидная активность крови и инактивируемых
токсических веществ и ферментов путём их окисления. На втором этапе в облучённой крови
активизируется функция клеток крови и ими выделяется большое количество неспецифических
факторов иммунитета. После инфузии фотомодифицированной крови в организм запускаются
многочисленные ответные реакции систем, которые в конечном счёте и объясняют
терапевтический эффект УФОК ( в случае использования аппаратов типа «ИЗОЛЬДА».
2.
Lang H. (1976) непосредственным фотоэлектрическим эффектом УФИ считает
инактивацию
синтеза
жизненно
важных
макромолекул
бактериальной
клетки:
дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), рибонуклеиновой кислоты (РНК) и белков. Изменяя
длину волны источника облучения, можно добиться селективного воздействия на
определённую ткань, клетки, внутриклеточные структуры (Оболенская К.Д., Арцишевская
Р.А.-1986).
Влияние УФО на иммунокомпетентные клетки (Т- и В-лимфоциты, макрофаги) позволяет
говорить о возможности активного воздействия на иммунные механизмы детоксикации:
синтеза иммуноглобулинов, активность комплемента, естественных антиэритроцитарных
антител,
моноцитов,
тромбоцитов
(Иванов
Е.М.
и
соавт.
-1989).
В отдельных работах показано, что при УФОК в результате дезагрегирующего эффекта
происходит стимуляция эритропоэза, повышается устойчивость эритроцитов к гемолизу и их
осмотическая резистентность, изменяется их поверхностное натяжение, что проявляется в
полном прекращении формирования "монетных" столбиков (Frick G., Gansicke F., Wiesner
A., Wiesner S. (1975), Mietkevsky - 1997). Есть сообщения об улучшении реологических
свойств крови при УФОК: в них предполагается, что под действием квантовой энергии
на поверхности эритроцитов образуются новые поверхностно-активные вещества,
изменяющие электрический заряд на мембране, что обеспечивает снижение вязкости
крови, адгезии и агрегации её форменных элементов (Палеев Н.Р., Ветчинникова О.Н.,
Плаксина Г.В., Бручеева И.С.-1993г.,BaumlerH.-1983).
Есть подтверждения, что сразу после облучения содержание оксигемоглобина крови
возростает вдвое, достигая максимума через 3 - 5 минут, причём повышенная оксигенация
сохраняется в течение 30 дней (Поташов Л.В., Чеминава Р.В. -1982г.).
Известно, что УФОК увеличивает кислородную ёмкость крови и коэффициент утилизации
кислорода тканями (Филатов А.Н. и соавт. (1937), Repke H. -1984). По некоторым данным, при
УФОК у больных с различными заболеваниями, сопровождающимися гипоксемией, содержание
оксигемоглобина в венозной крови через 1 сутки было в среднем на 19,8% выше нормы (Olney R.1970).
Считается, что возрастание фибринолитической активности под влиянием квантовой
энергии связано с выбросом в кровоток естественных сосудистых и тканевых активаторов
фибринолиза (Frick U., Wiedenholt J. -1983). Увеличение антитромбиновой активности находится
в прямой зависимости от увеличивающегося содержания гепарина в крови. Это нашло
подтверждение и в тех работах, где указывается на снижение содержания мономерфибриновых
комплексов, фибриногена крови, его превращения в фибрин (Ганелина И.Е., Самойлова К.А.
(1986), КукуйЛ.И., Бурд И.Э. -1982).
В лечебном эффекте УФОК определённое место принадлежит перестройке иммунной
системы организма (Вихреев Б.С. и соавт. -1986, Shohat B. -1993, и др.) Объектами
непосредственного воздействия УФО являются все компоненты крови, в том числе
иммунокомпетентные клетки (лейкоциты) и гуморальные факторы иммунитета. Они
способствуют формированию так называемой иммунной толерантности.
Есть данные, что в терапевтической дозе УФОК не вызывает гибели клеток крови, но
изменяет структурно-функциональные свойства лейкоцитов: моноцитов и лимфоцитов
(Оболенская К.Д., Арцишевская Р.А. -1986).
Есть версии, что УФОК оказывает модулирующее влияние на изменённый иммунный
статус (Оболенская К.Д., Арцишевская Р.А. -1986). Так, в частности, фагоцитирующая активность
нейтрофилов, если она исходно была повышенной, после курса УФОК приближается к норме и
наоборот. В организме вначале происходит уменьшение, а затем повышение общего количества
лейкоцитов (Оболенская К.Д. и соавт., Repke H. -1984). Во время лечения УФОК уровень общего
количества лейкоцитов повышался в среднем на 25%.
3.
При исследовании влияния УФО на кровь человека, выявлено достоверное повышение
абсолютного и относительного количества лимфоцитов в периферической крови, причём общее
количество Т-лимфоцитов увеличивалось до 204% от исходного (Вихреев Б.С. и соавт -1986).
Наблюдали также стимуляцию активности Т-лимфоцитов при УФОК (Jakway J. -1983 и др.).
В литературе имеется немало данных, свидетельствующих о влиянии УФОК на
гуморальное звено иммунитета. Стимулирующее влияние УФО в терапевтических дозах,
проявляющееся увеличением циркулирующих в крови Ig М (в 2 - 16 раз); Ig G (в 2 - 4 раза);
комплемента (в 2 - 4 раза), то есть УФОК может влиять на эффективность реакций
неспецифической иммунной защиты (Поташов Л.В., Чеминава Р.В. -1982). Наблюдается
достоверное нарастание концентрации Ig G, Ig A.
Ультрафиолетовые лучи оказывают значительное воздействие на активность системы
комплемента и образование иммунных комплексов (Константинова Н.А., Петухов Е.Б.,
Лаврентьев В.В. -1985, Самойлова К.А., Арцишевская Р.А. -1986). Доза облучения определяет
либо уменьшение, либо рост этих характеристик в сыворотке крови. Малые дозы облучения
приводят к резкому уменьшению активности комплемента и разрушению иммунных комплексов.
Большие дозы ультрафиолетовых лучей способствуют неспецифической агрегации макромолекул
и росту комплементарной активности сыворотки.
Таким образом, можно выделить следующие механизмы действия УФОК:
1. Поглощение квантов излучения белками и липидами, сопровождающееся
образованием озона и фотоперекисей, катализирующих энзиматические реакции;
2. Фотодеструкция среднемолекулярных веществ и олигопептидов;
3. Образование сульфгидрильных групп, активация ферментов;
4.Образование биологически активных соединений - свободнорадикальных продуктов,
являющихся антигенами, и вызывающих иммунный ответ организма;
5.Блокирование в вирусах и бактериях процессов репликации ДНК и синтеза
информационной РНК, что приводит микроорганизм к гибели;
6.Стимуляция микросомального окисления;
7. Стимуляция дезагрегационного эффекта,фибринолиза, повышение содержания
физиологических прокоагулянтов и антикоагулянтов;
8. Воздействие на мембрану эритроцитов с повышением ее проницаемости для ионов и
газов, увеличением деформированности эритроцитов и улучшением реологических свойств
крови;
9. Фотохимические превращения гемоглобина с последующим увеличением отдачи
кислорода тканям;
10. Усиление продукции кортикостероидов;
11. Увеличение продукции антител, стимуляция фагоцитарной активности.
При этом отмечается широкий спектр эффектов лечебного действия: активация
факторов иммунитета, антигипоксическое и вазодилятационное действие, улучшение
реологических свойств крови, стимуляция процессов обмена, регенерации гемопоэза.
В настоящее время установлено, что УФОК улучшает микроциркуляцию тканей и
коллатеральное кровообращение (Петухов Е.Б., Матусенко А.А., Корнеев А.А. и др. (1990).
Хороший клинический эффект применения УФОК связан с улучшением микроциркуляции за
счёт снижения вязкости крови, а также с очисткой кровеносных сосудов от фибриновых
отложений, что вызывает увеличение скорости периферического кровотока и улучшает
оксигенацию тканей (Wiesner S. (1985). Одним из механизмов лечебного действия УФОК
является активация факторов неспецифической резистентности и уменьшение проявлений
иммунного дисбаланса (Карандашов В.И., Черняков В.П. (1992), и др.).
Эти данные позволяют полагать, что положительный клинический эффект от
применения УФОК в определённой мере реализуется через иммунные механизмы.
К важнейшим эффектам УФОК относят его бактерицидное действие. Воздействуя на
некоторые субстанции бактериальной клетки, ультрафиолетовые лучи оказывают
бактерицидное действие на кровь больного. Установлено, что бактерицидное действие
4.
фотомодифицированной крови имеет много сходного с действием антибиотиков (Дуткевич
И.Г., Головин Г.В., Марченко А.В. и др. (1986); Лисовский В.А., Мирошников М.М. (1986).
Таким образом, УФОК обеспечивает следующие лечебные эффекты:

-бактерицидный;

-противовоспалительный;

-улучшение микроциркуляции;

-повышение кислородной емкости крови и улучшение оксигенации органов и
тканей;

-нормализация и стимуляция регенераторных и обменных процессов;

-иммунокорригирующий;

-стимуляция гемопоэза и регенерации, улучшение функциональных свойств
эритроцитов (Новикова Р.И., Черний В.И., и др. -1999).
Несмотря на достигнутый прогресс в изучении механизмов действия УФОК,
исследования с целью отработки оптимальных лечебных программ при различных
заболеваниях продолжаются.
Представленные данные однозначно свидетельствуют о необходимости широкого
применения в повседневной клинической практике эффективного и безопасного метода УФОК,
как в комплексе терапевтических мероприятий широкого спектра заболеваний и клинических
состояний, так и самостоятельно, особенно при лекарственной непереносимости,
недоступности или высокой стоимости некоторых лекарственных препаратов. При этом
следует руководствоваться принципами: неинвазивность, достаточная эффективность,
безопасность, широкий спектр лечебного воздействия, проста в эксплуатации, компактность.
Всем этим требованиям в полной мере соответствует уникальный отечественный аппарат
УФОК «ЭКОСВЕТ 1».
Генеральный директор
ООО «Экосвет»
Л.Г.Симатов
Информация подготовлена аналитической группой ООО «Экосвет»