Паразитарная теория рака

https://dzen.ru/a/ZM_9D-b39SUNdC7W
Рак. Возможно, тайна приоткрыта?
7 августа 2023 Наталья Кольцова
Как всех людей, меня всегда волновали вопросы: «Что такое рак? Какие фундаментальные отличия раковой клетки и нормальной?» И, казалось, что вот-вот найдут или вирус, или бактерию, или микроорганизм, или выделят ген, от которого зависит пусковой механизм раковой опухоли, и, соответственно, будет далее изобретено средство от этой мистической болезни. Но рак давал ученым все больше и больше загадок своими формами, непредсказуемостью и отсутствием универсальности в проявлениях. На сегодняшний день существует протокольное лечение, которое включает в себя хирургическую операцию, химиотерапию или радиотерапию. В современные методы лечения рака входят иммунотерапия и таргетная терапия, имеющая целевое направление на раковую клетку. Существует множество теорий природы и проявления рака. Многие из этих теорий оказываются мифами. Не хотелось пополнить этот список. Надеюсь, что предложенное объяснение процессов, характерных для раковой клетки, не противоречит научному подходу.

Занимаясь более двадцати лет изучением вопросов турбулентной гидродинамики, не могла даже предположить, что основное проявление функционирования раковой клетки кроется в нарушении гидродинамических процессов внутри клетки, и, по сути, связано с поломкой основных механизмов транспорта веществ, и, в первую очередь, кислорода.

В январе 2019 г. в рецензируемом журнале « Биофизика» Российской Академии наук была опубликована моя статья «Внутренняя гидродинамика цитоплазмы нормальной и раковой клеток организма; принцип построения живой ткани из клеток: гипотезы, физическая и математическая модели, приблизительный расчет частотных характеристик клетки» (ссылка https://elibrary.ru/item.asp?id=36801226); английский вариант статьи вышел в мае этого года в издательстве Springer Nature (ссылка https://link.springer.com/article/10.11 ... 091901010X ), проиндексированная в Web of Science Core Collection. После публикации на электронную почту стали приходить многочисленные предложения публикаций в различных зарубежных журналах в областях медицины, прикладной физики, прикладной гидродинамики, математической физики. Зарубежные коллеги приглашали на международные симпозиумы и конференции. Приглашения приходят и в настоящее время, когда контакты многих зарубежных стран с РФ в сфере науки разрываются. Читать научную статью довольно тяжеловато, поэтому попробую пояснить содержание в научно-популярной форме.

Итак, главный вопрос. В чем принципиальная разница нормальной клетки и раковой клетки?

Ответ. В раковой клетке осмотический насос не работает.

Что такое осмотический насос? Этот насос начинает работать, когда концентрация веществ в одной зоне, например, внутри клетки, становится выше, чем снаружи клетки: поступающая вода при этом снижает массовую концентрацию и выравнивает этот параметр между границами двух зон. Как известно, вещества внутри и вне клетки находятся в растворенном состоянии. При растворении веществ возникает группа положительно заряженных тонов и отрицательно заряженных ионов. При этом в сумме среда оказывается нейтрально заряженной. Среди положительных ионов внутри клетки преобладает калий – K+. Во внеклеточной жидкости основную роль играет положительно заряженный элемент натрий – Na+. Так как масса калия больше массы натрия, а количество этих элементов одинаково внутри и вне клетки, то внеклеточная жидкость, поступая внутрь клетки, снижает массовую концентрацию. Это и есть «осмотический насос». Работа этого насоса не требует затрат энергии и представляет собой пассивный вид транспорта. Движущей силой осмотического насоса является калий - натриевый насос.

Как перемещается жидкость внутри клетки? Будем рассматривать это движение только вокруг ядра. На первом шаге исследования в силу сложности поставленной задачи обтекание других элементов не учитывается. С точки зрения гидродинамики такую проблему можно решить с помощи задачи Стокса (рис. 1). Процесс подобен квазистационарному обтеканию сферы при малом числе Рейнольдса (малые скорости и малые размеры тела).

Рис. 1. Задача Стокса (моделирование обтекания ядра клетки).
Предполагаются два типа течения жидкости вне клетки: набегающий равномерный поток и набегающий сдвиговый поток (рис. 2 и рис. 3). В первом случае за ядром возникает вихрь. Вращение способствует скорости метаболических реакций. Во втором случае, кроме завихренности позади ядра, существует вихрь вокруг ядра. При делении вращение вихря в родительской клетке и вихря в новой клетке противоположно, и, согласно гидродинамическим представлениям, позволяет этим клеткам при такой модели находиться рядом друг с другом. В дальнейшем клетки «не разбегаются». При этом есть возможность создавать органические связи между родительской и новой клеткой и закрепляться внутри ткани. В раковой клетке вращение жидкости вокруг ядра отсутствует, так как осмотический насос не работает. Поэтому раковые клетки не могут образовать ткань. Но они могут метастазировать, так как у них нет органической связи друг с другом, что способствует их «миграции». Раковые клетки «живут как бы сами по себе».

Рис. 2. Обтекание клетки однородным потоком.
Рис.3. Обтекание клетки сдвиговым потоком (гидродинамика при делении клетки).
Расчеты на основе физических и математических моделей показывают, что частота этих вихрей (и позади ядра, и вокруг ядра при делении клетки) относится к ультразвуковой области. Многие используют ультразвуковую терапию. Возможно, успех такой терапии связан с рассматриваемым процессом.

Основным компонентом биохимических реакций обмена веществ является кислород. Известно, что анаэробный гликолиз (бескислородное расщепление глюкозы) дает только 2 молекулы АТФ. Аэробный гликолиз дает 38 молекул АТФ. Таким образом, в раковой клетке имеются дефицит кислорода и дефицит АТФ.

АТФ для клетки, как бензин для автомобиля. Без АТФ не могут работать никакие активные насосы в клетке, т.е. с затратой энергии АТФ. Если калий - натриевый насос прекращается из-за дефицита АТФ, осмотический насос тоже не работает. Что делать клетке в этой ситуации? Клетка начинает искать другие источники кислорода. Остается только пассивный (т.е. без затрат энергии) процесс диффузии из богатой кислородом клетки в раковую клетку. Но этот процесс тем эффективнее, чем меньше расстояние между областями с разной концентрацией вещества. Запускается процесс инвазии.

Дефицит АТФ приводит к дефициту белков внутри клетки, так как АТФ необходима для транспорта белка внутрь клетки. В этой ситуации при делении клетки ДНК дублируется с дефектами, что приводит к большому разнообразию раковых опухолей.

Дефицит кислорода компенсируется ионами хлора извне, так как основным отрицательным элементом во внеклеточной жидкости становится хлор. Клетка начинает набухать. Такой процесс характерен для раковой клетки.

Другим важным аспектом является значение рH. Уровень рH определяет все биохимические реакции обмена веществ. Чаще всего клетка имеет слабощелочную среду, т.е. рН > 7. Поддержание постоянства рН осуществляется с помощью протонных насосов. Биохимические реакции протонных насосов могут протекать только с помощью активного транспорта, т.е. зависят от содержания АТФ в клетке. Если уровень рН смещается, обычно в сторону кислой среды, то биохимические реакции не могут выполняться. При сильном замедлении или полном прекращении обмена веществ, начинается деление клетки. Согласно законам физиологии это характерно как для нормальных, так и для раковых клеток.

Вышеописанные процессы отображены на рис. 4.

Рис. 4. Картинка причинно – следственной связи.
ВОЗМОЖНЫЕ ШАГИ ДЛЯ ВОЗВРАЩЕНИЯ ТКАНЕЙ К НОРМАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ. ТЕРАПИЯ РАКА.

Могут присутствовать клетки со следующими свойствами.

1. Полностью или частично анаэробные клетки, которые не способны вернуться к нормальному функционированию.

Границы таких клеток достаточно статичные, они могут набухать, увеличиваться в размерах, но с достаточно медленной скоростью. Если нанести на наноклетки (нанозолото) клеящий слой (восприимчивый к липидной оболочке клетки), то наноклетки смогут прикрепиться только к той оболочке, которая во времени достаточно статична (по аналогии с инструкцией пользования клея «Момент»: чтобы приклеить, необходимо границы сомкнуть на некоторое время). Оболочка нормально функционирующей клетки находится в движении с определенной для данного вида ткани периодичностью, поэтому клеящему слою не хватит «времени статичности» для прикрепления. После прикрепления нановещества к раковой клетке применяется метод гипертермии (повышение температуры под воздействием микроволнового электромагнитного поля), что приводит к разрыву оболочки раковой клетки и ее гибели. Для удаления полностью анаэробных клеток, возможно, применить свойства анаэробных гнилостных микробов, которые обеспечивают глубокий распад белковых веществ, обусловливая их полную минерализацию.

2. Клетки, имеющие некритические нарушения метаболизма и нормально функционирующие клетки.

Любая терапия с применением действующих веществ (например, оксигенация клеток, действующие медицинские вещества) должна выполняться с применением переменного электрического поля (например, лазерная гемотерапия, переменные электромагнитные поля), имеющего частоту, которая совпадает с частотой работы осмотического насоса данного вида клеток, и переменной поляризацией поля. Для поддержания нормального функционирования клеток ткани применение энергетического поля должно выполняться (помимо вышеуказанной частоты, связанной с работой осмотического насоса) с частотой, равной частоте завихренностей внутри клетки. В этих случаях необходимо использовать метод биорезонанса.
(Рисунки к статье можно увидеть, включив ссылку).

Наталья Кольцова
В 2019 году в журнале "Биофизика" РАН была опубликована моя статья «Внутренняя гидродинамика цитоплазмы нормальной и раковой клеток организма; принцип построения живой ткани из клеток: гипотезы, физическая и математическая модели, приблизительный расчет частотных характеристик клетки» (ссылка https://elibrary.ru/item.asp?id=36801226 , английский вариант - в издательстве Springer Nature https://doi.org/10.1134/S000635091901010X ). Результаты теоретического исследования были признаны международным научным сообществом. Краткое содержание статьи в научно - популярной форме изложено на моем канале (https://dzen.ru/id/5b391ef96b6bb700a969d1c6 ). Главное отличие раковой клетки от нормальной - неработающие насосы клетки: осмотический; калий - натриевый, который является движущей силой осмотического насоса; протонные насосы, поддерживающие постоянную рН в клетке, т.е. обычно слабо - щелочную среду. Только осмотический насос не требует дополнительной энергии. Эта энергия в клетке аккумулируется в АТФ. При недостатке АТФ и неработающем протонном насосе рН переходит в "кислую" зону, реакции обмена веществ (метабоолизма) или прекращаются, или очень сильно замедляются, в этом режиме клетка начинает интенсивно делиться согласно общему закону физиологии (нормальная клетка делится тоже при условии замедления или отсутствия обмена веществ). Белок, чтобы проникнуть внутрь клетки, требует тоже энергию - АТФ. Из-за дефицита белка возникает такое разнообразие раковой опухоли и отсутствие дифференцировки клетки, так как "ломается" дубликат ДНК. Причины инвазии и метастазирования описываются в статье. Что касается воздействия электромагнитных полей, то в нормальной клетке при обтекании ядра клетки потоком внутриклеточной жидкости под действием осмотического насоса возникают за ядром завихренности с ультразвуковой частотой (научный расчет). Поэтому можно для лечения использовать электромагнитные поля этой частоты, применяя метод биорезонанса. Кроме того, важной характеристикой является частота осмотического насоса, на которой тоже можно влиять при терапии заболеваний. Но не раковых. Основная причина перерождения клетки в раковую при неработающих насосах - это невозможность обеспечения в этом случае клетки кислородом, который должен поступать при работающем осмотическом насосе. В этом случае происходит бескислородное расщепление глюкозы, образуя только две молекулы АТФ. При кислородном расщеплении глюкозы образуются 36 молекул АТФ.
В общем, если интересно - читайте, лечение есть.

https://dzen.ru/a/Zc1FAjvE_CHf2DiH
Коронавирус в антираковой терапии
15 февраля 2024 Наталья Кольцова
Базируется на моих статьях, признанных РАН и международным научным сообществом:

- «Внутренняя гидродинамика цитоплазмы нормальной и раковой клеток организма; принцип построения живой ткани из клеток: гипотезы, физическая и математическая модели, приблизительный расчет частотных характеристик клетки», опубликованная в журнале «Биофизика» РАН (том 64, № 1, 2019; https://elibrary.ru/item.asp?id=36801226 DOI: 10.1134/S0006302919010113 ). В мае 2019 г. издательство Springer опубликовало данную статью на английском языке (BIOPHYSICS 64, 75–82 (2019); https://doi.org/10.1134/S000635091901010X );

- «Часть антиковидной терапии, основанной на теоретической модели механики контактного взаимодействия коронавируса с оболочкой клетки» (журнал «Биофизика» РАН, том 68, № 2, 2023; ссылка: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=53965855). Вариант статьи на английском языке представлен издательством Springer в августе 2023 г. (ссылка https://link.springer.com/article/10.11 ... 0923020094).

Сначала о коронавирусе. В результате экспериментов выяснилось, что отличительная особенность Covid-19 от других коронавирусов – это наличие чрезвычайно гибких и упругих шиповидных отростков в отличие от более жестких и ригидных шипов других видов коронавируса, например, гриппа. Шиповидный отросток имеет ножку, которая крепится к круглой части. На конце шиповидного отростка находится тело с бугристой поверхностью. Размер коронавируса составляет 100–120 нм. В верхней части белка имеется петля, являющаяся рецептор - связывающим доменом. Его функция – прикрепиться к рецептору, который находится на поверхности большинства клеток слизистой горла и легких человека. После того, как коронавирусные шипы прикрепились к рецептору, прочие белки, имеющиеся на поверхности человеческой клетки, запускают процесс, который приводит к слиянию вирусной и клеточной мембран. Коронавирус проникает внутрь клетки с помощью поры слияния, деформируя оболочку клетки. Другими словами, происходит «дырявливание» оболочки клетки. Поэтому на КТ легких видна картина «матового стекла», показывающая выход цитоплазмы, внутренней жидкости клетки, через отверстия, образованные порами слияния коронавируса с мембраной.

Что представляет собой оболочка клетки, или мембрана? Биологическая мембрана представляет собой два параллельных слоя липидов, жировых молекул. В мембрану вкраплены различные белки. Некоторые из них находятся на внешней или на внутренней поверхности липидной части мембраны; другие пронизывают всю толщу насквозь. При физиологических температурах оболочки клетки находятся в жидкокристаллическом состоянии и проявляют свойства упругости только вдоль оси z, перпендикулярной двум слоям липидных молекул, образующих поверхность оболочки. Если сила действует вдоль слоев, то в этом направлении закон упругости не работает, и тело ведет себя как вязкая жидкость. Тела с вышеописанными свойствами называются смектическими. В смектиках все длинные оси молекул перпендикулярны поверхности слоя. Толщина каждого слоя равна длине одной липидной молекулы. Если воздействовать силой вдоль оси z, то расстояние между плоскостями изменится и произойдет искривление слоев. При этом, как и в твердом теле, возникнут упругие силы, стремящиеся вернуть тело в прежнее состояние. Толщина клеточной мембраны составляет 7–12 нм.

Рис. 1. Схема мембраны клетки.

Итак, упругий шиповидный отросток при присоединении сжимается, и возникает сила упругости. Причем эта сила зависит от формы шипа. Например, при полукруглой форме (что характерно для штамма дельта) сила упругости больше, чем при цилиндрической форме отростка штамма омикрон. Соответственно, вероятность «дырявления» клетки у омикрона меньше, чем у дельты. Получается, что тяжесть заболевания различных штаммов зависит от формы шиповидного отростка.

По сравнению с площадью оболочки клетки вирус является объектом малого размера. Получаем задачу воздействия точечной силы на оболочку круглой формы. Такая проблема была решена в «Теории упругости» Ландау, Лифшицем и Погореловым. Рассматриваются два возможных вариантов формы деформации при воздействии упругой силы на мембрану: небольшое плавное искривление слоев и выпуклая глубокая деформация, как показано на рис. 2 и 3.

Рис. 2. Небольшая деформация оболочки клетки под воздействием упругой силы коронавируса.


Рис. 3. Выпуклая деформация оболочки клетки под воздействием упругой силы коронавируса.

Из-за структуры мембраны клетки второй вариант не может реализоваться, потому что в смектической жидкокристаллической оболочке клетки невозможно претерпеть дважды искривление слоев на небольшом расстоянии. Далее можно вычислить условие точечного разрыва оболочки коронавирусом, зависящее от размеров клетки, или радиуса клетки. Получается, что, чем больше размер клетки, тем вероятность ее «дырявливания» выше. Поэтому, есть возможное объяснение, почему наиболее тяжело заболевание ковидом протекает у пожилых людей, людей с ожирением и спортсменов. Дело в том, что размеры альвеол легких у этой группы людей в 10 раз больше, чем, например, у младенцев.

Также получается в результате вычислений, что дельта - штамм с большей вероятностью будет поражать клетки, чем омикрон – штамм.

Итак, на мембране клетки возникают отверстия. В этом случае, что делать организму? Локальные повреждения оболочки клетки активизируют свертывающую систему крови, при этом повышается количество тромбоцитов для «ликвидации» такого повреждения. Одновременно с этим повышается риск тромбозов. Задача врача – найти компромисс между двумя разнонаправленными стратегиями.

Если повреждение имеет малые размеры, то возможно самовосстановление мембраны клетки. Представим, что в мембране возникло отверстие радиусом r. Образование в мембране отверстия приводит к увеличению площади поверхности по периметру отверстия на величину 2πrh, где h – толщина оболочки. Соответственно пропорционально увеличивается энергия поверхностного натяжения. С другой стороны, появление отверстия влечет потерю площади внутренней и внешней сторон поверхности оболочки на величину 2πr*2, что приводит к потере энергии поверхностного натяжения. Если разница в энергиях складывается в пользу последней, то образовавшееся отверстие самовосстанавливается за счет перехода молекул липидов из нижнего, более плотно «упакованного» слоя мембраны в верхний слой с использованием кромки отверстия. Другими словами, если размер отверстия меньше толщины мембраны, оболочка может самовосстановиться. С ростом радиуса r отверстие достигает критического размера, равного толщине мембраны h, при превышении которого произойдет локальное повреждение мембраны.

Произведенные расчеты показывают, что, чем меньше будет размер клетки, тем меньше вероятность локального повреждения клетки при воздействии коронавируса. Уменьшить величину размера клетки можно уменьшением количества внутриклеточной жидкости. На начальном этапе заболевания применение препаратов-диуретиков может быть эффективной терапией, предотвращающей патологическое повреждение клеток. Для доступных тканей (горла, носа) можно применять многократные солевые ингаляции, которые вызовут отток жидкости из клеток, и, соответственно, уменьшат размер клеток.

Теперь о раке. В предыдущей статье было подробно описан механизм набухания раковых клеток. Основная характеристика раковой опухоли – это неработающие насосы клетки. Если не работает осмотический насос, то в клетку не поступают отрицательно заряженные ионы кислорода. Во внеклеточной жидкости находятся отрицательно заряженные ионы хлора, которые начинают замещать недостающие ионы кислорода. Как известно, ионы хлора являются компонентами соли, что вызывает притягивание жидкости (по аналогии с возникающей жаждой при поедании соленой пищи) в клетку, происходит набухание и увеличение в размерах. Поэтому соответственно подобранный штамм коронавируса может «дырявить» крупные по размеру раковые клетки, не затрагивая нормальные.
(Рисунки к статье можно посмотреть, нажав ссылку).