ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Действие биологически активных агентов в сверхнизких дозах на биохимические и физиологические процессы из "Решаемые и нерешаемые проблемы биологической физики" Биологические объекты способны реагировать на присутствие пептидов, гормонов и ядов в концентрациях ниже 10 М. Чувствительные к запаху клетки реагируют на отдельные молекулы пахучих веществ. Зрительные рецепторы реагируют на отдельные кванты света. [c.116] Само по себе действие агентов, энергая которых на много порядков ниже тепловой, не удивительно. Как было подчеркнуто в первых главах этой книга, в случае кинетически неравновесных систем слабые силы могут вызвать сильный эффект. Мы не удивляемся, когда слабое нажатие пальцем на спусковой крючок ружья приводит к большим последствиям. Большинство биологаческих объектов и их компонентов принадлежат к кинетически неравновесным системам. Описание их поведения в рамках механики часто более адекватно, чем в рамках термодинамики. [c.116] Действительно удивительной характеристикой эффектов сверхмалых доз является немонотонность кривых в координатах доза-эффект. Авторы [81] называют это сложным полимодальным характером дозо-вой зависимости. [c.116] В качестве иллюстрации на рис. 5.1 приведены данные из работы Надежды Пальминой и др. [82]. Они исследовали воздействия различных биологически активных соединений (БАС) на активность фермента протеинкиназа С. На рис. 5.1 ясно видно существование двух областей максимальной ингибиторной активности при концентрациях 10 М и 10 М (для нормальных клеток). При концентрациях ингибитора 10 -10 М (для нормальных клеток) и 10 -10 М (для опухолевых клеток) можно видеть широкие области с практически нулевой активностью. Было опубликовано множество аналогичных результатов по аномальному действию БАС в сверхнизких концентрациях на биохимические и физиологические процессы [84-88]. В этих случаях следует рассматривать действие отдельных молекул на мишень (клетка, связанный с мембраной рецептор, глобула белка и т.п.). [c.116] Я не могу обсуждать здесь отношение этих эффектов, достоверность которых вне сомнения, к гомеопатии. [c.116] На самом деле воз тикают только два главных вопроса. [c.117] Авторы рассматринают ситуации, возникающие в двух предельных случаях высокая, и оче нь низкая концентрация БАС. [c.117] Если число молекул очень мало, нельзя предполагать существование концентрационного пэадиента. [c.118] Проведенные автором расчеты в рамках схемы Бернулли попадание-промах показали, однако, что для концентрации 10 М число молекул БАС в реакционном пространстве (0,5 мл) будет достаточно ДЛ1Я регистрации эффекта в течение времени эксперимента. [c.118] Предположив также несколько других характеристик мишени и механизм их взаимодействия с БАС, авторы сформировали простые и В1 то же время общие схемы, объясняющие действие БАС в области сверхмалых доз. [c.118] Экспериментальные результаты позволяют предположить, что при достаточно низких концентрациях БАС возникает некий параметрический резонанс, определяемый внутриклеточными процессами, вызванными БАС, и характеристическим временем поступления БАС (или продуктов их химического взаимодействия с компонентами клетки) к специфическим сайтам внутри клетки (мембранные рецепторы, активные центры ферментов). [c.119] Здесь и — коэффициент диффузии молекул БАС, Я — радиус клетки а п — число молекул БАС в единице объема. [c.119] Учитывая сказанное в главе 4 этой книги, представляется разумным выбрать в качестве характеристического параметра времени внутримолекулярного процесса, ответственного за наблюдаемый эффект, время конформационной релаксации определенных макромолекулярных структур. Такими структурами могут быть ферменты, регуляторы биосинтеза, рецепторы, связанные с мембранами, и т. п., локальные возмущения которых приводят к появлению неравновесного состояния. В целях упрощения мы в дальнейшем будем называть такие структуры ферментами. [c.119] На самом деле в уравнении должна быть сумма радиусов сталкиююшихся частиц. В нашем случае радиусом второй частицы можно пренебречь. [c.119] Здесь с — молярная концентрация БАС, т — время релаксации (с), Е — радиус мишени. [c.120] Поскольку имеют смысл только расчеты с точностью до порядка величины, можно опустить множитель 3, четыре выбранные размера покрывают мишени от макромолекул до больших клеток. [c.120] Легко видеть, что для мишеней с размерами клеток (1 мкм), можно ожидать появления экстремумов на кривых. Концентрация БАС — эффект в интервале 10 -10 М. [c.120] Вернуться к основной статье