Таким образом, мне представляется, что рецензируемая монография может быть интересна широкому спектру специалистов в разных областях, каждый из которых может найти для себя что-то полезное и много моментов для возможной критики авторов в интерпретации имеющихся научных знаний.
В заключение мне бы хотелось повторить цитату, используемую авторами для характеристики состояния проблемы и принадлежащую Альберту Энштейну, который сказал: «Как много мы знаем и как мало мы понимаем», и это здорово подходит к описанию феномена гемопоэтической стволовой клетки.
Также мне хотелось бы для читателей, у которых многие разделы монографии могут вызвать вопросы или желание прокомментировать изложенную информацию, с согласия авторов привести адреса электронной почты, по которым они могут это сделать: neurovita@mail.ru, bruhovetsky@mail.ru.
Доктор медицинских наук, профессор Г. Л. МенткевичВведение
Гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) это, пожалуй, самые удивительные и самые загадочные клетки в организмах млекопитающих и человека. Они локализованы в нишах красного костного мозга и являются фундаментальной основой всей системы кроветворения (гемопоэза) и иммунной системы (иммунопоэза) организма эукариот, а также родоначальниками и предшественниками всех клеток периферической крови организма у животных и человека. Составляя основу красного костного мозга, имеющего общий вес 1,5 кг, ГСК производят за жизнь человека более 6 т клеточной массы клеток крови. Одна ГСК способна дать сотни триллионов клеток периферической крови и всех клеток иммунной системы человека. Помимо кроветворных функций, ГСК является главной управляющей и регуляторной клеточной системой в организме человека и животных, на которую ориентируются все остальные клетки организма и беспрекословно подчиняются ей в здоровом организме человека и млекопитающих. ГСК является как бы «мамой» всех клеток крови, а также «камертоном» и «дирижером» в ансамбле всей иммунной и кроветворной системы организма человека. Именно эти клетки определяют окончательную судьбу всех пострадавших клеток в организме человека и вершат судьбу большинства тканеспецифических стволовых и прогениторных клеток в организме, направляя их по пути программной клеточной гибели или восстановления и регенерации. ГСК способна заменить собой любую клетку в организме, стать на ее место и трансформироваться в эту клетку, выполняя все ее функции. Сенсацией в клеточной и молекулярной биологии стали возможности трансформации ГСК в нейральные стволовые клетки (НСК), нейроны, микроглию, астроциты и олигодендроциты и замещения ими зон повреждения почти во всех тканях организма. И наоборот: НСК способна стать ГСК в условиях отсутствия или недостатка собственных ГСК в организме. Но именно управляющие (регуляторные) возможности ГСК стали научным откровением для большинства ученых и показали фантастические возможности этих клеток в биоуправлении и регенерации поврежденных органов и тканей. Это связано с тем, что эти клетки имеют самый медленный клеточный цикл в организме человека (360 дней) и млекопитающих. В соответствии с математической теорией систем, для всех остальных 256 типов известных соматических клеток и тканеспецифических стволовых клеток организма эукариот, они являются управляющими и регуляторными. Как давно известно, «в любом системном процессе управляющей является самая медленная фаза» (Винер, 1964). Поэтому судьба всех клеточных систем организма в условиях нормы подчиняется регуляторным сигналам ГСК и управляется ими. Таким образом, несмотря на то что ГСК являются основным источником формирования миллиардов клеток крови и всей иммунной системы организма человека и родоначальником всей системы кроветворения у человека и млекопитающих, их роль в биологическом администрировании и биоуправлении гомеостаза, гемопоэза и иммунопоэза в организме является определяющей и системной, и это признается большинством ученых в мире. Таким образом, ГСК является основным системообразующим элементом всей кроветворной и иммунной системы человека, и их повреждение как на уровне генома, так и на постгеномных уровнях во многом определяет весь спектр современных фатальных болезней цивилизации.
С момента открытия ГСК американским ученым российского происхождения проф. гистологии А. А. Максимовым и первых его сообщений в 1908 г. в Берлине на конгрессе гематологов об уникальной роли ГСК в процессе кроветворения, кровообращения и иммунных реакций организма всё вокруг этой клетки было окутано мистикой, тайной и недопониманием их роли в организме человека у ученых во всем мире. Как часто бывает в большой науке, величайшее фундаментальное открытие проф. А. А. Максимова прошло как-то буднично и практически незамеченно для научного мира, и понадобилось почти полвека, прежде чем о нем снова вспомнили и стали использовать это открытие в практических целях для трансплантации костного мозга. А. А. Максимов первым в мире предложил свое видение схемы кроветворения у человека, где во главе всей клеточной иерархии стояли ГСК, и его гениальное предвидение и новое понимание роли этих клеток позволило объяснить терапевтические эффекты трансплантации костного мозга, которая стала революционным методом лечения рака и целого ряда аутоиммунных заболеваний в сер. 60-х гг. прошлого века. Но главное достоинство и великое преимущество ГСК перед всеми существующими технологиями лечения сегодня в том, что благодаря трансплантации собственных ГСК при гемобластозах после высокодозной химиотерапии удалось практически в 95% излечить рак у детей и добиться остановки целого ряда тяжелых аутоиммунных заболеваний и еще целого ряда гематологических и онкологических заболеваний.
Центральная и ключевая роль ГСК в процессах кроветворения и иммунопоэза в норме определила их важнейшее место при возникновении и патогенезе патологических процессов при большинстве болезней цивилизации, являющихся основной причиной смертности населения в мире в настоящее время. Именно новое понимание роли и значения ГСК в генезе большинства болезней цивилизации сподвигнуло авторов написать эту книгу, в которой мы попытались изложить свою авторскую точку зрения на роль и место этих клеток в патогенезе онкологических, аутоиммунных и нейродегенеративных заболеваний. Мы впервые попытаемся показать роль ГСК в патогенезе почти всех нейродегенеративных процессов и показать эти болезни не как болезнь пострадавшего нейрона головного или спинного мозга (болезнь моторного нейрона при боковом амиотрофическом склерозе или болезнь накопления патологических белков в корковых нейронах при болезни Альцгеймера или других синусопатиях), а как постгеномную (преимущественно протеомную) болезнь собственной ГСК. Наш подход кардинально отличается от существующих точек зрения и научных подходов к этим смертельным заболеваниям в мире, и именно поэтому читателю будет интересно ознакомиться с нашим альтернативным мнением по данной проблеме.
Термин «болезни цивилизации» возник совсем недавно, в конце XX в., и стал в наши дни широко распространенным в медицине. Мировая поисковая система Google на запрос о болезнях цивилизации дает 9480 тыс. сайтов, в которых очень глубоко и серьезно обсуждается эта проблема. Под болезнями цивилизации в настоящее время понимают заболевания человека, связанные с духовным неблагополучием, нарушением морально-нравственных норм и механизмов адаптации к неблагоприятным факторам антропогенно измененной среды в условиях стремительного роста научно-технического прогресса (Агаджанян и др., 2003). Столь витиеватое научное определение болезней цивилизации приводится на большинстве сайтов на эту тему и обозначает созданное самим человечеством в процессе научно-технического прогресса необратимое изменение экологии окружающей его природы, приводящее к ответному неблагоприятному и уничтожающему воздействию загрязненной природной среды на отдельно взятого человека и общество в целом. Болезни человека всегда были тесно связаны с природными условиями его проживания и цивилизационными рисками, которым подвергались люди в определенные этапы истории человечества. Вся история более двухтысячелетнего существования человечества представляет собой определенные периоды и эпохи зарождения, развития, расцвета, надлома, разложения и исчезновения цивилизаций от естественных катастроф, военных поражений или внутренних конфликтов. Стадии надлома и разложения цивилизации сопровождаются, как правило, увеличением числа заболеваний, характерных для каждой эпохи. Однако смена цивилизаций на ранних этапах существования человечества, несмотря на глобальные эпидемии тяжелых инфекционных заболеваний и разрушительные войны, уносящие миллионы жизней людей, никогда ранее не угрожала основам жизни человечества на Земле и фундаментальным основам цивилизации, как это происходит сегодня. В настоящее время человечество стоит на грани собственного выживания и вымирания. Как утверждают ведущие эксперты в этой области знаний (Агаджанян и др., 2003), на современном этапе перехода западной цивилизации в постиндустриальное пространство люди столкнулись с реальной возможностью самоуничтожения человечества, поскольку преобразующая сила общественного производства стала сравнима по мощи с неуправляемыми природными процессами и катастрофами. В связи с этим человечество встало перед необходимостью решения таких глобальных мировых проблем, как предотвращение мирового глобального потепления, недопущение мировой термоядерной войны, прекращение гонки вооружений среди развитых и развивающихся государств, изучение космоса и недопущение выведения в космос оружия массового поражения, охрана здоровья и ликвидация наиболее опасных заболеваний, установление неблагоприятных последствий научно-технической революции (НТР) и экологического кризиса. Проявлениями последнего являются изменения, угрожающие естественной основе жизни человека и негативно воздействующие на развитие общества: опасность изменения генетического фонда, недостаточная энергетическая, ресурсная и продовольственная обеспеченность, демографический дисбаланс, растущая загрязненность окружающей среды. Два самых крупных источника кислорода тропические леса и Мировой океан находятся под угрозой исчезновения и необратимого загрязнения, что, несомненно, скажется на здоровье всей мировой популяции людей.
В Индийском океане плавают острова из неразлагаемых производственных отходов и бытового мусора размерами в десятки километров, которые привели к необратимому изменению флоры и фауны океанов и морей. Австрийский зоолог и специалист в области экологии К. Лоренц (1991) считает подобные действия человечества общественным психическим заболеванием, «коллективным помешательством» и связывает эти факты с тем, что люди, «опьяненные своими технологическими победами», делают глупости, прилагая технические средства к живой природе и разрушая таким образом основы собственной жизни и существования цивилизации.
В связи с таким глобальным и губительным комплексом негативных явлений для населения мира, их всемирным масштабом, актуальностью и динамизмом экологических проблем возникает опасность перерастания экологического кризиса в экологическую катастрофу вселенского масштаба. Сегодня населению планеты Земля предоставлен выбор: либо разумное управление дальнейшим социальным прогрессом, либо гибель цивилизации. Проблема выбора стратегии человеческой деятельности попадает в разряд жизненно важных мировых опций для выживания всего человечества. Результатом развития индустриального общества явилась потеря человечеством инстинкта самосохранения. Разные проявления современного кризиса индустриального и постиндустриального общества выглядят как симптомы медленного «наркотического» вползания человечества в необратимые самоубийственные процессы самоуничтожения и саморазрушения самих устоев его жизни. Ресурсоемкость основанного на научной технологии стиля жизни превышает естественные ограничения нашей среды обитания. Практиковать этот стиль жизни можно лишь за счет других живущих на Земле людей и за счет потомков. В настоящее время так живут почти 13% населения Земли. Они поглощают ок. 70% невозобновляемых ресурсов и выбрасывают такую же долю загрязняющих веществ.
Мы понимаем, что мы не политики и не экологи и вряд ли сами сможем изменить или остановить столь существенный вред здоровью человечества, нанесенный неблагоприятной мировой экологией, но мы врачи и биологи, и мы можем предложить биомедицинские технологии для того, чтобы профилактировать основные болезни цивилизации, чтобы выявлять их на ранней стадии, до появления клиники, и чтобы увеличить продолжительность жизни человека, несмотря на его разрушение мировой экологии. Как ни ортодоксально это звучит, но фундаментальной научной основой, базовой технологией и основным специализированным инструментом для ультраранней диагностики, профилактики и лечения БЦЧ может стать именно собственная ГСК человека. Наш многолетний опыт экспериментального и клинического применения ГСК показал, что эти клеточные системы человека как системообразующие элементы кроветворной и иммунной систем организма человека почти всегда, с одной стороны, подвергаются воздействию неблагоприятных экологических факторов окружающей среды, а с другой стороны, обусловлены морфологическими изменениями, происходящими в организме человека. Оказалось, что не столько генетические, сколько постгеномные (протеомные, транскриптомные, метаболомные и секретомные) нарушения в клетках и тканях определяют возникновение, течение и смертельный исход БЦЧ.
Заболевания цивилизации человека, связанные с результатом развития индустриального общества: «экономикой дымных труб», информатизацией, социальными изменениями, радиационной ситуацией на планете, лечением лекарственными препаратами, а также с порочными наклонностями, выходят на первый план здоровья населения всей планеты. Формально первопричина всех болезней цивилизации лежит в дисбалансе отношений человека с природой. Наукой еще не раскрыта вся специфика биологических основ существования человека, однако накоплено много фактов о наследственности и изменчивости его признаков. Например, ослабление сопротивляемости человеческого организма болезням и как следствие увеличение количества мутаций и генетических дефектов в 2,5 раза за последние 30 лет стали причиной необратимых эпигенетических модификаций и постгеномных изменений клеток в организме человека.
Не подлежит сомнению тот факт, что медицина оказала особое влияние на судьбу человечества. Во многом благодаря ее заслугам существенно изменилась демографическая ситуация. Побеждены заболевания, порождавшие массовые инфекционные эпидемии (чума, натуральная оспа). В результате открытия новых терапевтических методов (антибиотиков, противовирусных препаратов, молекулярно-нацеленных противоопухолевых препаратов и т.д.) значительно увеличилась продолжительность жизни людей. Найдены способы лечения болезней, считавшихся прежде неизлечимыми. Однако на смену побежденным болезням приходят новые, более жестокие и изощренные по форме, мимикрирующие, стремящиеся обмануть иммунную систему.
К группе болезней цивилизации относят патологии сердечно-сосудистой, нервной, иммунной, пищеварительной, эндокринной систем. Из них сердечно-сосудистые, онкологические, легочные болезни и сахарный диабет прочно заняли ведущие места среди причин смертности, инвалидности и временной нетрудоспособности у населения всего мира. Что же заставляет выделять эти заболевания в отдельную группу? С начала XX столетия уровень заболеваемости болезнями цивилизации стал расти в геометрической прогрессии. Сегодня мы очень много знаем об этих болезнях, но абсолютно не можем их своевременно диагностировать и не можем лечить данные заболевания.
Однажды Альберт Эйнштейн произнес ставшую крылатой фразу: «Как много мы знаем и как мало мы понимаем!» Надеемся, что данная монография продемонстрирует эту неопровержимую аксиому, высказанную одним из гениев человечества в сер. 60-х гг. прошлого века, и покажет, что мы действительно располагаем очень большим количеством важных знаний и инновационных технологий, которые могут быть использованы совсем в новом качестве, в новом научном контексте и с новыми стратегическими целями и тактическими задачами, если у нас будет новаторское понимание существующей проблемы и будет альтернативная теория, объясняющая по-новому давно известные научные факты о болезнях цивилизации.
В этой книге мы попытаемся сделать ревизию старых научных представлений об этиопатогенезе основных фатальных заболеваний цивилизации и под напором полученных знаний последних двух десятилетий ХХI в. и собственных экспериментальных научных фактов попытаемся изменить существующие традиционные научные взгляды специалистов онкологов, неврологов, иммунологов и кардиологов на механизмы возникновения, диагностики и течения целого ряда фатальных (смертельных) онкологических, нейродегенеративных и аутоиммунных заболеваний человека. Также мы попытаемся на собственном материале показать и доказать, что большинство смертельных болезней цивилизации человечества не являются болезнями определенных тканеспецифических клеток организма, как это общепризнанно в современной медицине, а являются нозоспецифичным проявлением системной постгеномной болезни аутологичной гемопоэтической стволовой клетки (ГСК) организма больного и ее потомков. Также в этой книге мы попытаемся доказать читателям, что такое широко известное и неизлечимое нейродегенеративное заболевание, как боковой амиотрофический склероз (БАС, или его другое название болезнь двигательного нейрона, БДН), лишь на поздних стадиях заболевания является болезнью моторного нейрона, а изначально это протеомное заболевание собственной ГСК человека, полученное в результате различных этиологических факторов данной болезни. Мы установили (Брюховецкий, Гривцова, 2019), что изначально это заболевание обусловлено специфичными изменениями протеомной структуры ГСК, а повреждение моторного нейрона головного и спинного мозга и болезнь моторного нейрона это не причина болезни, а ее следствие. И это новое знание открывает принципиально новые горизонты для терапии этого неизлечимого в настоящее время и смертельного заболевания. Новый взгляд на патогенез этого заболевания с позиций протеомики ГСК позволяет предложить универсальное лечение, способное остановить эту страшную болезнь на время или даже полностью. Аналогичная ситуация и с широко известным аутоиммунным заболеванием под названием сахарный диабет I типа, которое не должно сводиться исключительно к болезни ß-клеток поджелудочной железы, а является, на наш взгляд, первично патологией протеомной структуры ГСК, обуславливающей гиперреактивность собственных ГСК пациента, и только затем аутоагрессивные иммунокомпетентные клетки крови приводят к повреждению ß-клеток поджелудочной железы. Далее, основываясь на этом механизме постгеномных изменений ГСК, мы покажем возможности ранней диагностики и молекулярно-нацеленной терапии болезни Альцгеймера, системной корковой атрофии и других нейродегенеративных заболеваний цивилизации!