Учёные Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского изучают антистрессорное действие низкоинтенсивного миллиметрового излучения. О проекте на эту тему сказала доцент кафедры физиологии человека и животных и биофизики Института биохимических технологий, экологии и фармации Марина Раваева.
Исследование проводится при поддержке Российского научного фонда в рамках проекта «Тканевая микрогемодинамика: механизмы антистрессорного действия низкоинтенсивного миллиметрового излучения» (№ 23-24-00332).
В чём суть Вашего проекта?
— На сегодняшний день со стрессами связан целый ряд заболеваний, которые имеют общее название – болезнь цивилизаций. Потому как мы уже показали антистрессорное действие низкоинтенсивного электромагнитного излучения необычайно высокой частоты (ЭМИ КВЧ), то считаем, что это же действие будет проявляться и на уровне микроциркуляции, тем не менее для этого нужно посмотреть, как микроциркуляция реагирует на стрессы.
Стрессы имеют возможность иметь как достаточно позитивный, так и негативный характер (эустресс и дистресс). Состояние эустресса – это, фактически, тренировка, наша чёткая жизненная позиция, которая связана с высокой активностью как физической, так и интеллектуальной, высоким уровнем психоэмоционального поведения и т. д. Соответственно, факторы, которые способны предотвращать развитие дистресса и, как следствие, развитие широкого спектра заболеваний вплоть до сердечно-сосудистых катастроф, – они, конечно же, востребованы и занимают особое место в медико-биологических исследованиях.
Один из главных моментов нашего гранта – это поиск доказательства антистрессорного эффекта электромагнитного излучения необычайно высокой частоты. Это электромагнитное излучение является низкоинтенсивным. Оно используется в физиотерапии как физический фактор наравне с электромагнитным излучением иных диапазонов и магнитотерапией. Соответственно, отсутствие побочных эффектов и незначительные противопоказания к применению этого фактора заставляют нас думать о нераскрытом потенциале биологической активности данного физического фактора, и, соответственно, о расширении показаний к его применению в клинике. В результате, за электромагнитным излучением необычайно высокой частоты будущее, ввиду того, что его высокая эффективность является наиболее востребованной в современных условиях.
Магнитобиология считается одним из доминирующих направлений научных исследований, проводимых на нашей кафедре. Исследования, которые ведутся на протяжении более 50 лет Крымской школой магнитобиологии, показали антистрессорное, иммуностимулирующее, антиоксидантное, антиноцицептивное действие низкоинтенсивного миллиметрового излучения. Установлено модулирующее действие этого физического фактора на активность главных звеньев нейроиммуноэндокринной системы. Полученные в ходе многолетних исследований данные представляют несомненный интерес и вносят большой вклад в объяснение механизмов ЭМИ. Тем не менее до настоящего времени не сформулирована непротиворечивая общая концепция механизма действия ЭМИ КВЧ на организм и не исследована роль микроциркуляторно-тканевой системы в механизмах биологического действия этого физического фактора. Мы, как магнитобиологи, видим высокую биологическую и терапевтическую активность электромагнитного излучения необычайно высокой частоты, в связи с чем выдвинули гипотезу что механизм этого биологического и терапевтического действия реализуется на уровне микрорусла. И грант – это продолжение наших исследований.
В рамках гранта наша работа направлена на выявление одного из главных механизмов действия и оказания положительного терапевтического эффекта электромагнитного излучения необычайно высокой частоты на организм. Мы рассматриваем микроциркуляторное русло в качестве одного из самых «ярких» звеньев в механизмах действия миллиметрового диапазона.
Насколько востребованы Ваши исследования?
— В Южном федеральном округе мы единственные, кто занимается электромагнитными полями на уровне животных; мы единственные, кто может рассмотреть действия электромагнитных полей, проследить связь «клетка – ткань – орган – система – организм – организм человека». И тот факт, что мы самостоятельно закрываем логическую цепь, делает наше исследование уникальным для России.
Какие именно исследования Вы проводите?
— В рамках данного проекта мы проводим исследования в два этапа. Первый связан с изучением тканевой микрогемодинамики у животных, находящихся в состоянии стресса. Мы моделируем стрессовые ситуации разной природы и продолжительности для крыс, ввиду того, что они как объекты исследования очень подходят нам, ведь мы можем экстраполировать с определённой поправкой данные, полученные на крысах, на людей.
Мы моделируем острый стресс – ситуацию кратковременного, тем не менее сильного по воздействию стресса. Для крыс это – час плавания в бассейне без возможности выбраться из воды, то есть это безвыходная ситуация, когда она не понимает, как долго ей надо продержаться на воде. Учитывая то, что крысы – великолепные пловцы, они имеют возможность держаться на воде достаточно длительный период, тем не менее если у них есть цель, для примера, преодолеть канализационные трубы. Ситуация, которую моделируем мы, является для них бесконечной. В первые моменты, разумеется, они стараются и выпрыгнуть из бассейна, и каким-то образом зацепится за стенки бассейна, зацепиться друг за друга, тем не менее в какой-то момент всё-таки выходят в состояние экономии энергии и просто зависают в воде. Эта часовая модель у крысы сопоставима с трёхдневным активным стрессорным напряжением у человека. Если после этого мы проведём вскрытие, то увидим у неё изъязвления желудка – стрессорный ульцерогенез, о котором говорил ещё Ганс Селье – основоположник теории стресса. Мы видим эти повреждения, эти кровоточащие язвы, и их количество является маркером стресса. В результате, посчитав количество этих изъязвлений у крыс со стресс-протекторами и без стресс-протекторов, мы можем оценить стресс-протекторные свойства, эффективность действующего антистрессорного фактора. Это одна модель.
Вторая модель – это модель оксидативного стресса. Она также относится к острому повреждению: в данном случае мы вводим перекись водорода в хвостовую вену. Перекись водорода является активным окислителем, она повреждает сосудистую стенку, и мы добиваемся не просто окислительного стресса, тем не менее и эндотелиальной дисфункции – заболевания, которое сопровождает все болезни сердечно-сосудистой системы. Это – то заболевание, на которое, к сожалению, современная медицина повлиять особо не может. Существуют препараты, тем не менее они, обычно, малоэффективны. Эндотелиальная дисфункция – это то, что является триггером для всех сердечно-сосудистых заболеваний и точно сопровождает все сердечно-сосудистые заболевания.
Третий вид стресса – это хронический гипокинетический стресс, который имеет длительное влияние. При моделировании данного вида стресса крысы находятся в пеналах, чем мы ограничиваем их передвижение. У них есть свободный доступ к воде и пище, тем не менее они лишены возможности двигаться. При этом пеналы достаточно свободны, не давят на тело крысы, тем не менее бегать, прыгать, общаться со своими собратьями она не может. Это оказывает очень выраженное пагубное действие на все системы, на все органы.
Эти три модели стресса являются валидными и отражены в большом количестве публикаций, литературных источников, и они и вправду отражают те процессы, которые проходят с людьми во время действия того или иного фактора.
На втором этапе мы займёмся более углублёнными исследованиями – изучением действия электромагнитного излучения необычайно высокой частоты на серьёзные повреждения, которые связаны как с поражением микроциркуляции, так и с поражением магистральных сосудов. Мы будем моделировать ишемический инсульт и изучать микроциркуляцию, работу сердечно-сосудистой системы в полном объёме, тканевые обменные процессы, и, соответственно, сможем увидеть механизмы стресс-протекторного действия, если таковое будет.
Наши первые эксперименты показывают эффективность электромагнитного излучения необычайно высокой частоты при ишемии-реперфузии, при ишемии головного мозга. И это уже тот этап, который точно покажет практическую значимость наших исследований и возможности для применения в клинике. Этот фактор можно применять в домашних условиях, и, соответственно, если мы докажем его действие на микроциркуляторные тканевые процессы, на системную гемодинамику, на сердечно-сосудистую систему человека в общем, то, конечно же, это поможет нам улучшить качество жизни, профилактировать различные заболевания сердечно-сосудистой системы.
Я думаю, что это только первые шаги, только начало. С совершенствованием инструментов исследований, которые мы можем использовать, будут открываться и новые возможности для нас.
Что для Вас значит быть учёным?
— Физиология даёт мне возможность не просто искать, тем не менее и находить ответы на вопросы, задавать новые, идти ещё дальше и дальше. Процесс познания не остановить, процесс исследования не остановить. Наверняка, каждый из людей, занимающихся наукой, скажет, что наука – это не профессия, наука – это даже не призвание, это образ жизни.
При подготовке статьи были использованы материалы: Пресс-службы КФУ
