Известно, что у многих людей развитие рака не сопровождается болями. Как такое может быть? Боль – один из множества индикаторов обезвоживания организма. Далеко не все органы, которые подвергаются обезвоживанию, располагают чувствительными к боли нервными окончаниями (в числе таких можно назвать молочные железы, поджелудочную железу, предстательную железу, легкие), поэтому развитие рака в них происходит безболезненно. В других случаях уровень обезвоживания тоже может быть субклиническим (бессимптомным), но в результате продолжительного воздействия на организм он может повредить систему исправления ДНК (в молекулярной генетике процесс исправления ДНК называют репарацией) или понизить уровень производства рецепторов на клеточных мембранах и в конечном итоге негативно сказаться на эффективности функционирования иммунной системы.
Причиной обезвоживания вполне может стать мочегонное, которое врач выписывает для понижения кровяного давления, не осознавая, что гипертензия сама является одним из индикаторов обезвоживания и одной из программ борьбы с ним. В обезвоженном организме воду нужно силой впрыскивать в жизненно важные клетки, преодолевая осмотическое давление крови, которая старается извлечь ее из клеток.
Для того чтобы впрыскивать воду через специально предназначенные отверстия в мембранах этих важных, но обезвоженных клеток, требуется дополнительное давление.
Повышение давления впрыскивания воды системой ее аварийного распределения в обезвоженном организме получило в медицине специальное название – гипертензия. Ее лечат мочегонными химическими препаратами, которые еще больше обезвоживают организм, в то время как вода сама по себе является самым лучшим натуральным мочегонным средством. Можете вы это представить? Да! В США более 60 миллионов людей, страдающих обезвоживанием, живут с диагнозом «гипертензия» и каждый день принимают эти препараты. Неудивительно, что сердечно-сосудистые заболевания и рак занимают первое и второе места в списке причин смертности – ежегодно от сердечно-сосудистых заболеваний умирает больше 700 тысяч человек, а от рака – более 500 тысяч. Неудивительно и то, что более 250 тысяч человек умирает от выписанных врачами лекарств.
Снижение эффективности систем репарации ДНК
Обычно регуляцией кислотно-щелочного баланса биологических жидкостей в организме занимаются почки – при условии получения ими достаточного количества воды для производства большого количества мочи. Нормальным уровнем pH внутриклеточной среды считается 7,4 – легкая щелочная реакция. Когда организм все больше и больше обезвоживается, а выработка мочи уменьшается, механизм кислотно-щелочного баланса становится не эффективным. Кислота не вымывается из тех тканей, которые не входят в зону действия программ аварийного распределения воды; она остается в клетках и разъедает их. Именно в таких ситуациях часто происходит повреждение ДНК. Со временем разрушительная сила чрезмерно повышенной кислотности начинает превышать способности систем репарации и проверки качества репликации (воспроизводства) ДНК в клетках. Вот тогда и начинается трансформация (перерождение) ДНК.
Когда степень обезвоживания усиливается настолько, что жизненно важным клеткам перестает хватать сырьевых материалов, организму приходится высвобождать часть запасенных элементов и использовать их в аварийном порядке для выполнения своих функций. Частью этого процесса становится расщепление белков на аминокислоты, которые перерабатываются и используются не по своему прямому назначению.
Некоторые из этих аминокислот используются в качестве антиоксидантов и нейтрализуют токсичные кислотные отходы, которые накапливаются в организме. Среди аминокислот, запасы которых могут истощиться, потому что они используются как антиоксиданты, самой ценной является триптофан. Тирозин – строительный элемент многих активных нейротрансмиттеров; это еще одна аминокислота, на которой негативно сказывается нехватка воды в организме.
В мозге и нервной системе триптофан преобразуется в серотонин, мелатонин, триптамин и индола-мин – жизненно важные нейротрансмиттеры. Понижение уровня серотонина вызывает тяжелую депрессию. Кроме того, молекулы триптофана соединяются с двумя молекулами лизина (еще одной аминокислоты, которая в числе первых разрушается при обезвоживании организма), чтобы сформировать сложный фермент, который играет ключевую роль в системе проверки качества репликации ДНК (см. рис. 2). Считается, что этот фермент разрезает на части бракованные ДНК в новых клетках и склеивает их, устраняя ошибки воспроизведения генетического кода.
Рисунок 2. Роль триптофана в системе репарации ДНК в условиях непреднамеренного обезвоживания.
Другими словами, вызванное обезвоживанием растрачивание резервов триптофана может сначала вызвать депрессию, а в конечном итоге способствовать формированию раковых клеток в некоторых органах тела. Кроме того, получаемый из триптофана серотонин регулирует кровяное давление, уровень сахара в крови, минерально-солевой баланс и управляет производством гормонов. Теперь вы можете оценить разрушительное воздействие обезвоживания на организм и понять, почему различные проблемы со здоровьем связаны между собой.
Понижающая регуляция рецепторов
Что такое рецепторы и какое отношение они имеют к обезвоживанию и раку? Это вопросы, на которые нужно ответить прежде, чем мы поверим в то, что простое обезвоживание способно за довольно длительный период времени вызвать предпосылки для возникновения рака. Суть этого процесса – в постепенной эрозии контрольных систем, которые в обычных условиях не допускают перманентных отклонений от нормы.
Действуя по принципу спутниковых антенн, человеческий организм использует специальные виды воспринимающих информацию белков, которые располагаются на мембранах примерно 100 триллионов клеток, окруженных водной средой. Эти белки постоянно принимают особым образом закодированные сообщения, заключенные в химических посредниках, которые притягиваются к рецепторам, настроенным на их прием. Целью соединения химического посредника с его рецептором на клеточной мембране является установка кодовой связи с командными центрами в мозге. Система команд очень проста. Мозг приказывает определенным группам клеток либо начать действовать, либо прекратить; поэтому у каждой клеточной субпопуляции существует такое большое количество разных химических посредников (см. рис. 3). Наличие на мембране клетки достаточного количества рецепторов, настроенных на конкретных посредников, – это необходимое условие ее нормальной работы.
У КАЖДОЙ КЛЕТКИ ЕСТЬ МИЛЛИОНЫ РЕЦЕПТОРОВ, ПОХОЖИХ НА ПРИНИМАЮЩИЕ СПУТНИКОВЫЕ АНТЕННЫ
Рисунок 3. На мембранах здоровых клеток располагаются рецепторы, которые получают информацию от остальных частей организма.
Нормальная клетка обеспечена достаточным количеством белковых рецепторов на мембране. Здоровье любой клетки зависит от количественного соотношения производимых и расщепляемых ею белков. Существует два вида ферментов, специализирующихся на работе с белками. Одна группа, протеинкиназы, занимается производством белков, а другая, протеазы, – их расщеплением. При обезвоживании программы распределения ресурсов начинают перерабатывать белковые резервы организма. При этом активность протеаз повышается и темпы расщепления белков начинают превышать темпы их производства.
Механизм этого процесса прост. Когда гистамин, чтобы высвободить дополнительную энергию, начинает расходовать энергетические резервы кальциевых хранилищ в клетках (а потом и в костях), результатом данного процесса становится большое количество свободного кальция. Это сигнализирует о том, что энергетические запасы организма подходят к концу и нужно использовать другие энергонакопительные компоненты белковых структур, такие как мышечная ткань. Этот сигнал активизирует протеазы, которые разрушают сначала белковые структуры внутри клеток в обезвоженной зоне и в печени, а затем – крупные мышечные группы. В состав белковых структур клеток входят рецепторы на клеточных мембранах и, в частности, белковые пограничные сенсоры, останавливающие рост клетки, если он грозит нарушить физическое пространство соседней клетки. С потерей этих сенсоров потенциальные опухолевые клетки получают возможность вырастать в крупные бесформенные массы.
Поначалу такой рост не обязательно означает развитие рака и может оставаться доброкачественным; но если физиологические события продолжают прогрессировать в этом направлении, то у доброкачественных новообразований проявляется тенденция превращения в настоящие раковые опухоли. Это происходит после того, как процесс расщепления белков внутри клетки и внутри системы транскрипции ДНК вступает во вторую фазу.
Поначалу такой рост не обязательно означает развитие рака и может оставаться доброкачественным; но если физиологические события продолжают прогрессировать в этом направлении, то у доброкачественных новообразований проявляется тенденция превращения в настоящие раковые опухоли. Это происходит после того, как процесс расщепления белков внутри клетки и внутри системы транскрипции ДНК вступает во вторую фазу.
Рисунок 4. Ферментативные изменения разрушают рецепторы, которые в нормальных условиях должны располагаться на клеточной мембране и принимать сообщения от остальных частей организма. В результате клетка становится изолированной – это первый шаг к формированию рака.
Молекула протеинкиназы С довольно крупная. Это фермент, участвующий в процессе транскрипции ДНК. Протеинкиназа С содержится в нормально функционирующих клетках и реагирует на происходящие внутри клеток процессы включения-выключения, поскольку интегрирована в физиологические функции клеток каждого органа.
Разумеется, протеинкиназа С эффективна, только если в организме и в клетках достаточно главных аминокислот, с которыми она работает. Протеинкиназа С использует эти аминокислоты для производства важнейших компонентов клеток, таких как мембранные рецепторы.
Мембранные рецепторы определяют «индивидуальность», «культуру» и «осведомленность» клетки. Клетки, снабженные полным набором рецепторов, являются самыми «компетентными». Они образуют «коллективы», которые занимаются удовлетворением потребностей своего органа – такие клетки четко знают и выполняют свои обязанности.
Когда протеазы начинают разрушать компоненты рецепторов клетки, они попутно разрушают протеинкиназу С и создают из ее «обломков» новую киназу – протеинкиназу М. Молекула протеинкиназы М наполовину меньше молекулы протеинкиназы С и совершенно не реагирует на отдаваемые клеткой команды включения-выключения. Это полностью автономный фермент – синтезатор белков, который постепенно интегрируется в повседневную жизнь клетки.
Именно на этом этапе клетка регрессирует в свое изначальное, примитивное состояние, теряя свою «компетентность» и статус полноправного члена местного клеточного сообщества. Теперь она подчиняется только собственному эгоистическому стремлению выжить любой ценой. Это во многом напоминает примитивное существование отдельных стволовых клеток в период зарождения жизни на Земле, когда эти эгоистичные в генетическом отношении клетки изо всех сил старались выжить во враждебной, бедной кислородом, концентрированной и кислотной физиологической среде. Со временем стволовые клетки усовершенствовались и приобрели вторичные характеристики, соответствующие изменениям в окружающей их среде.
Вполне вероятно, что в случае нормализации местных условий и возобновления поставок сырьевых материалов раковые клетки тоже смогут достичь прежнего уровня совершенства и обрести вторичные характеристики. Оптимизация условий окружающей среды поможет им восстановить свою компетентность. В конце концов, у них остались все необходимые для этого генетические инструменты. Я убежден в том, что именно это происходит в ситуациях, когда в раковых заболеваниях наступает период ремиссии.
В клеточных культурах раковые клетки ведут себя как стволовые. Стволовые, или «материнские», клетки дают жизнь новым видам клеток, которые затем отсылаются в новое окружение для окончательного вызревания. В новом окружении у них развиваются вторичные характеристики, после чего они распределяются по группам для выполнения порученных им функций.
Позвольте привести пример. Возможно, мои объяснения покажутся слишком сложными, но, пожалуйста, потерпите, потому что, только разобравшись в этом процессе, вы сможете понять, каким образом лимфома и лейкемия тоже связаны с обезвоживанием.
Как вы уже знаете, гистамин – это нейротрансмиттер, ведающий вопросами потребления воды и ее распределения в обезвоженном организме. Гистамин вырабатывают четыре вида клеток – особые нейроны головного мозга, базофильные лимфоциты в крови, тучные клетки слизистой оболочки кишечного тракта и тучные клетки тканей других органов. Клетки, которым предстоит стать производителями гистамина, развиваются из стволовых клеток костного мозга. Пока эти клетки не пройдут процесс обучения, их называют Р-клетками. Р-клетки – это гранулы лимфоцитов, которые поступают в кровь и транспортируются по всему организму. Некоторые из этих клеток находят «дом» в различных тканях и в своем новом изолированном микроокружении формируют вторичные характеристики тучных клеток тканей.
Часть Р-клеток, попадающих в кровеносную систему, добирается до лимфатических узлов, расположенных в нижней части кишечного тракта. Эти узелковые скопления лимфоидной ткани носят название пейеровы бляшки. Попадая в них, Р-клетки приобретают вторичные характеристики, необходимые для выполнения своей будущей функции производителей гистамина в слизистой ткани кишечного тракта.
После того как обученные клетки прибывают на свое рабочее место, они становятся тучными клетками слизистой оболочки.
А теперь мы подошли к самому интересному. В пейеровых лимфоидных бляшках эти незрелые лимфоциты, будущие тучные клетки, вооружаются так называемыми хоминг-рецепторами[6] и снова секретируются в кровь с намерением преодолеть различные тканевые барьеры на пути к месту своей новой службы поблизости от нервных окончаний в слизистой кишечного тракта. Они отправляются в путь мелкими и незрелыми, но как только прибывают к месту назначения и обосновываются рядом с нервными окончаниями, быстро увеличиваются в размерах и приобретают нормальные характеристики тучных клеток слизистой ткани.
Чем больше организм обезвоживается, тем больше ему требуется этих тучных клеток для регуляции физиологических функций (особенно кишечному тракту для переработки пищи в условиях нехватки воды и необходимости постоянно отражать атаки бактерий и паразитов, содержащихся в пище). Каждый раз, когда тучная клетка вынуждена вступать в битву, она немедленно делится и производит другую аналогичную себе клетку. Очень быстро из одной тучной клетки получаются две, из двух четыре, из четырех восемь, из восьми шестнадцать и так далее, до полной победы.
Однако сражение с обезвоживанием может быть выиграно только после того, как в организм поступит столько воды, что ее хватит для восстановления нормального физиологического баланса во всем теле.
Если посмотреть на тучные клетки как на производителей гистамина, который нервная система использует в различных частях организма, то станет ясно, почему им так важно своевременно прибыть к месту службы рядом с локальной нервной системой их будущего «дома». Хоминг-рецепторы должны безошибочно провести их по всему пути от «начальной школы для лимфоцитов» до «нейронных маяков на поле боя», особенно в кишечном тракте. Если хоминг-рецептор даст сбой прежде, чем незрелый лимфоцит доберется до места назначения и превратится в полноценную тучную клетку, то малыш заблудится в лабиринте лимфатической системы и, скорее всего, будет утилизирован лимфатическими железами.
В том случае, если форс-мажорные обстоятельства вызовут сбой в работе белковых хоминг-рецепторов всех мигрирующих зародышей тучных клеток (а ослабленный обезвоживанием организм не сможет произвести новые), результатом станет переполнение лимфатических желез сбившимися с пути лимфоцитами тучных клеток.
Исследователи из группы Т. М. Юнга установили, что под воздействием антигенной стимуляции (возможно, ретровирусной) на предпоследнем этапе трансформации в тучные клетки лимфоцитарные свойства этих зародышей становятся причиной понижающей регуляции их хоминг-рецепторов. В результате мигрирующие незрелые клетки теряют ориентировку и способность добраться до места назначения – поскольку их система наведения выходит из строя и они не могут следовать дальше, к нужному месту в тканях кишечного тракта; вместо этого они начинают блуждать по кровеносной или лимфатической системе.
Теперь вы знаете, какие процессы приводят к развитию лимфомы и лейкемии после того, как бурный океан внутри человеческого организма начинает пересыхать. Тем не менее, при всей логичности и обоснованности этих процессов, многочисленные болезни, включая рак, одолевают нас только в том случае, если иммунная система тоже погружается в сон.
Обезвоживание и супрессия иммунной системы
Обезвоживание – как прямо, так и косвенно – подавляет деятельность иммунной системы во всем организме на уровне костного мозга (часто это явление обозначают термином «супрессия»).