Базовая концепция и комплексный подход к сохранению эндоэкологического равновесия и очищению внутренней среды организма
Обоснование и краткая научная история разработки комплексной схемы очищения организма
ПРЕДИСЛОВИЕ
Положение дел, сложившихся в настоящее время в области обсуждения и разработки экологической проблематики, может быть охарактеризовано следующим образом: в обществе в целом и в среде научных работников достаточно полно и адекватно осознаны громадные масштабы загрязнения окружающей среды. В то же время угрожающе высокая степень загрязнения внутренней среды организма человека пока не стала предметом серьезного обсуждения и объектом планомерного исследования ученых и врачей. Таким образом, налицо серьезное противоречие, которое, учитывая широкое распространение признаков хронического загрязнения внутренней среды организма людей в зонах экологического риска и неблагополучия, должным образом не разрешается ни в рамках разработки относительно частных вопросов профессиональной патологии и производственно-обусловленной токсикологии, ни в сфере общих клинических дисциплин. Однако, учитывая тот факт, что более половины городов и регионов страны характеризуются крайне неблагоприятной экологической обстановкой, а также учитывая распространенность вредных химических соединений во всех составных частях биосферы, следует заключить, что масштабы указанной проблемы значительно больше и давно касаются не только работающих на промпредприятиях, но и больших групп людей, живущих на сопредельных территориях, включая детей и беременных женщин.
Иными словами, сложились условия, когда не только здоровье, но и жизнь человека могут быть сохранены только при соблюдении допустимых физико-химических параметров не только окружающей его среды, но и внутренней среды его организма, что, однако, пока еще не стало предметом обязательного клинического анализа и интерпретации данных медико-биологических исследований. А между тем, наряду с понятием гигиены окружающей среды, с профилактической точки зрения не меньшее значение для клинициста и патолога сегодня приобретает понятие внутренней среды, которое становится основой важного аспекта экологической медицины – эндоэкологии, всесторонняя разработка которого в последнее время приобретает чрезвычайно важное лечебно-профилактическое значение.
CОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О СИСТЕМАХ ОЧИЩЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗМА
Из анализа результатов экологических экспертиз и клинико-гигиенических исследований, проводившихся нами в ряде городов Сибири, вытекают три принципиально важных вывода:
1) вокруг промышленных городов и крупных промпредприятий возникли крупные антропогенные очаги социально-экологической напряженности и экологически обусловленной патологии населения;
2) в результате формирования и распространения антропогенных очагов экологического загрязнения все большее масштаб приобретает загрязнение внутренней среды организма больших контингентов людей, которое достигло уровней, нарушающих нормальные биохимические основы жизнедеятельности человека, и способствует развитию экологически зависимой патологии;
3) население, проживающее в пределах указанных очагов, отличается по состоянию здоровья, распространенности и выраженности экологически обусловленной патологии взрослых и детей, по основным демографическим показателям, показателям смертности различных групп населения и средней продолжительности жизни.
К настоящему времени накопилось большое количество данных, позволяющих говорить, что повышенный уровень содержания различных токсических веществ и тяжелых металлов в выбросах и стоках промышленных предприятий ведет к их накоплению в окружающей среде городов (в атмосферном воздухе, водах, почвах) и, следовательно, поступлению в организм человека. В результате, указанные вещества обнаруживаются в повышенных концентрациях, в биологических жидкостях, депонирующих органах и тканях детского и взрослого населения, проживающего в индустриальных районах. Чтобы проиллюстрировать серьезность этой проблемы, достаточно указать на данные, свидетельствующие о высоких концентрациях ДДТ в жировой клетчатке людей, ртути в женском молоке и волосах, свинца, ртути, кадмия в волосах и моче взрослых и детей, фтора в моче и кишечнике, радионуклидов и плутония в печени. По существу, широкое распространение латентных повреждений организма в связи с повышенным загрязнением окружающей среды и скрытых проявлений хронических интоксикаций становится сегодня актуальной эколого-гигиенической и клинической проблемой. Поэтому внедрение биомониторинга, нацеленного на контроль и определение концентрации тяжелых металлов, токсических веществ в биологических средах организма, продуктов их метаболизма и показателей состояния естественных систем детоксикации организма делается неотложной задачей экологической медицины и важного ее раздела – эндоэкологии. Тем более, если учесть, что токсическое действие тяжелых металлов может проявляться на популяционном уровне и в последующих поколениях.
С учетом сказанного возрастает актуальность разработки методологических подходов к проведению массовых первично-профилактических и лечебных мероприятий по периодическому очищению внутренней среды организма различных групп населения в зонах экологического риска и неблагополучия. Тем более, что возможность быстрого устранения последствий загрязнения окружающей среды, полной реконструкции устаревших промпредприятий и перехода промышленности на безотходные и малозагрязняющие технологии в ближайшие десятилетия представляется задачей малореальной.
В этой связи сохранение и поддержание чистоты внутренней среды организма человека, работающего и проживающего в экологически неблагоприятных условиях, приобретает практически важное профилактическое значение. Одним из путей решение этой проблемы, по нашему мнению, является возвращение на новом уровне знаний к представлениям о роли и значении основных барьерно-защитных органов и систем организма, функционирующих на границе раздела двух сред – внутренней и внешней. В этом отношении, как принято считать наиболее важная роль принадлежит иммунной и лимфатической системам, органам дыхания и выделения и особенно печени.
В последнее время установлено, что чужеродные вещества, многие из которых могут выступать в роли химических стрессоров, попадая в организм, подвергаются процессам метаболических превращений в основном в печени. Ферментные системы, участвующие в обезвреживании различных чужеродных веществ (ксенобиотиков), локализованы в клетках печени и обеспечивают разнообразные биотрансформационные реакции. Есть основания полагать, что печень принимает также большое участие в обезвреживании эндогенных токсических веществ, которые образуются в организме при стрессе, при нарушениях метаболизма, и в случае повышения их концентрации в биологических средах организма могут оказывать токсическое действие на другие органы и системы. Таким образом, печень представляет собой универсальный метаболический барьер, предназначенный для охраны чистоты внутренней среды организма в процессе взаимодействия «человек-среда».
Кроме того, от характера протекания и надежности осуществляемых в печени процессов дезинтоксикации и функционального синтеза пластических и энергетических веществ в значительной мере зависит полноценное функционирование других органов и систем и приспособление организма к воздействию неблагоприятных факторов окружающей среды.
Обобщая основные данные о путях и механизмах регуляции метаболических функций печени при обеспечении гомеостаза внутренней среды организма, можно заключить, что разнообразные регуляторные воздействия на основные виды обмена реализуются, в конечном счете, путем изменения тех или иных функций печени и, следовательно, зависят от исходного состояния и особенностей ее метаболической деятельности. Все это важно принимать во внимание при анализе и разработке методов коррекции биохимических сдвигов и поддержания барьерных функций печени как важного звена очищения внутренней среды организма.
Важная роль барьерно-метаболических функций печени в поддержании и сохранении чистоты внутренней среды организма в условиях все возрастающего вредного влияния загрязнений окружающей среды определяется тем, что в настоящее время не-благоприятное воздействие последних осуществляется в основ-ном посредством химических факторов, наиболее интенсивный и многократный рост числа которых происходит в пределах существования всего лишь одного-двух поколений современных людей. Действительно, последние десятилетия характеризуются бурным развитием химической, нефтехимической, фармацевтической промышленности, ростом химизаций сельского хозяйства и быта, широким распространением пищевых химических добавок и увеличивающимся потреблением лекарственных веществ. Чтобы яснее представить масштабность нагрузок химических факторов на окружающую среду, которым подвергается организм современного человека, достаточно заметить, что за период цивилизации в биосферу было внесено более 3 млн. новых химических веществ, синтез которых интенсивно продолжается и сегодня, достигает нескольких тысяч наименований в год. Причем с точки зрения охраны чистоты внутренней среды организма большую опасность представляют чужеродные вещества, которые обладают способностью не только проникать внутрь, но и накапливаться в течение длительного времени, т. е. вещества, загрязняющие внутреннюю среду организма.
В сложившихся условиях обитания организм человека приспосабливается к токсическому действию чужеродных веществ, используя сформировавшиеся в процессе эволюции барьерные механизмы биотрансформации и дезинтоксикации, которые, как известно, обеспечиваются в основном деятельностью обезвреживающих ферментов печени. Это позволяет рассматривать печень в качестве метаболического барьера, играющего важную роль в защите чистоты внутренней среды организма, нарушение постоянства которой в условиях хронического химического стресса может обусловливать изменение характера течения хронизации и распространенности не только заболеваний печени, но и других органов систем, функционально с нею связанных и наиболее тесно взаимодействующих.
В целом, участие печени в осуществлении межорганных взаимосвязей, регулировании основных звеньев обмена и в обезвреживании ксенобиотиков определяет ее важную роль в поддержании гомеостаза организма. Эта сторона деятельности печени, представляется все более важной для обеспечения функциониро-вания целостного организма и его адаптации в условиях действия на него химических веществ.
Последнее положение подтверждается современными данными, свидетельствующими о том, что основные процессы биотрансформации осуществляются главным образом с помощью ферментных систем печени, которые участвуют в обезвреживании чужеродных веществ, в том числе лекарственных веществ.
Специальная ферментная система, при участии которой про-текает биотрансформация жирорастворимых ксенобиотиков, по-падающих в организм через кровь, желудочно-кишечный тракт, легкие или кожу, получила название микросомальных монооксигеназ. Важно подчеркнуть, что набор ферментов микросом печени, обеспечивающих реакции окисления, редукции, гидролиза, метилирования, конъюгации и др., обладает весьма большой мощностью и относительно невысокой специфичностью, что позволяет им участвовать также в процессах метаболизма биохимических субстратов эндогенного происхождения: гормонов, жирных кислот, холестерина, желчных кислот. Последнее обстоятельство позволяет предполагать, что адаптивная система детоксикации печени является очень древней. Как указывал B. Brodie, «...ферменты, метаболизирующие такие вещества, как лекарства и яды, были выработаны в процессе эволюции как механизм, позволяющий избавляться от чужеродных веществ..., всасывающихся с пищей и обладающих очень высокой растворимостью в липидах».
Большинство реакций биотрансформации связано с процессами окисления, где главным ферментом является цитохром Р450. Как отмечал А. И. Арчаков, «...в виде цитохрома Р450 природа создала фермент, способный успешно защитить живые организмы как от многих уже синтезированных токсических веществ, так и тех, которые могут быть изготовлены в будущем».
В общем виде последовательность метаболических превращений чужеродных веществ в организме осуществляется следующим образом. В результате первой фазы биотрансформации чужеродных веществ (ксенобиотиков) образуются метаболиты, характеризующиеся большой полярностью за счет содержания в них нуклеофильных группировок. Благодаря наличию последних, метаболиты ксенобиотиков могут вступать во вторую фазу биотрансформации – реакции конъюгации, среди которых в организме человека следует выделить глюкуронидизацию, сульфатирование, метилирование, ацетилирование и т. д. Образующиеся при этом конъюгаты относительно легко растворимы в воде и быстро выделяются из организма через почки и желчные пути, не проявляя токсической или физиологической активности, благодаря чему эту фазу биотрансформации относят к истинной детоксикации.
С другой стороны следует подчеркнуть, что при биотрансформации ксенобиотиков происходит генерация активной формы кислорода, что способствует возрастанию активности перекисного окисления липидов и может приводить к нарушению структурно-функциональной целостности клеточных мембран, что, в свою очередь, определяет развитие основных патологических процессов и неблагоприятных последствий интоксикации. В данном контексте можно выделить еще одну функцию печени, которая состоит в запасании и перераспределении эндогенных антиоксидантов, способствующих снижению активности процессов окисления.
Таким образом, поддержание химического гомеостаза организма осуществляется с помощью трех взаимосвязанных механиз-мов: системы ферментов детоксикаци, реакций конъюгации и системы ферментативных и неферментативных антиоксидантов, блокирующих токсическое действие активных форм кислорода и перекисей липидов. Надежность слаженного функционирования перечисленных механизмов, а также своевременная комплексная коррекция их активности может определять характер и течение компенсаторно-приспособительных процессов в печени и в сопряженных с нею органах и системах организма в условиях химического повреждения.
Как свидетельствуют литературные данные, на фоне структурных повреждений печени и ее функциональной недостаточности активность обезвреживающих ферментов снижается, что может, в свою очередь, вести к снижению выведения поступающих в организм чужеродных веществ, неполному обезвреживанию эндогенных продуктов метаболизма и, следовательно, к накоплению в органах и тканях организма соединений, предрасполагающих к возникновению токсических и аллергических поражений. Так, известно, что незавершенный метаболизм ряда белковых структур, фармакологических препаратов и других низкомолекулярных химических соединений в печени может вести к возникновению общих и местных аллергических реакций в организме и развитию общей интоксикации, приводящей к различным осложнениям.
Это указывает еще на одну важную функциональную взаимосвязь защитных биотрансформационных и иммунопатологиче-ских реакций. Речь идет о взаимодействии основных механизмов иммунологического и химического гомеостаза, связанных с барьерной деятельностью печени. Это предположение имеет под собой серьезные основания, которые позволили высказать мысль, что в настоящее время исследование иммунитета при изучении влияния химических факторов на организм нельзя проводить в отрыве от оценки дезинтоксикационных реакций печени, так как в химические вещества, подвергающиеся метаболическим превращениям в печени, могут вызывать реакцию повышенной иммунологической чувствительности к белковым структурам печени и других органов и тканей организма.
С позиции упомянутой выше концепции, система иммунитета рассматривается как часть более общей системы организма, обезвреживающей химические вещества, попадающие в организм. При этом процессе защиты организма от чужеродных химических соединений возникают сопряженные ответные реакции двух типов: индукция синтеза обезвреживающих ферментов в печени и индукция синтеза специфических антител, связывающих ксенобиотики. Возможность реципрокных взаимоотношений иммунной системы и ферментных механизмов биотрансформационной активности печени в процессе обезвреживания химических соединений показана в ряде экспериментальных и клинических исследований. Такие представления соответствуют в целом положению о том, что печень и лимфоидная система осуществляют реакции детоксикации в тесном единстве. То есть для надежной защиты организма необходима одновременная коррекция активности как механизмов иммунной защиты, так и системы обезвреживания чужеродных вредных веществ и эндогенных метаболитов.
НАУЧНЫЕ ПОДХОДЫ К ПОДДЕРЖАНИЮ ВЫСОКОЙ ОЧИЩАЮЩЕЙ АКТИВНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СИСТЕМ ОРГАНИЗМА У ЛЮДЕЙ, РАБОТАЮЩИХ ИЛИ ПРОЖИВАЮЩИХ В ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ УСЛОВИЯХ
Известно, что длительное напряжение барьерных биотрансформационных и обезвреживающих механизмов печени у людей, работающих в условиях воздействия вредных химических факторов или постоянно проживающих в экологически неблагоприятных регионах, может со временем приводит к снижению активности защитных функций печени, загрязнению внутренней среды организма и развитию патологических процессов. Подтверждением сказанному могут служить данные, свидетельствующие о достоверном возрастании удельного веса поражений печени в структуре общей заболеваемости и смертности, увеличении частоты токсических поражений печени в 6-8 раз в течение последних десятилетий, росту частоты нарушений функционального состояния печени и прогрессированию основных заболеваний у работников различных отраслей промышленности, контактирующих с вредными химическими веществами.
Следовательно, разработка комплексных схем профилактики и целенаправленной коррекции защитных и биотрансформационных механизмов печени и функционально связанных с нею основных барьерных органов и систем с помощью комбинированных сочетаний современных биологически активных микронутриентов – это перспективный научно обоснованный подход к поддержанию эндоэкологического равновесия, чистоты и очищению внутренней среды организма, а также необходимое условие истинно первичной профилактики.
Исходя из рассмотренных выше представлений и обобщая приведенные данные и результаты собственных многолетних исследований о роли печени в защитных приспособительных реакциях организма и о функциональном взаимодействии основных барьерных систем организма, нами была разработана и широко апробирована комплексная программа поддержания чистоты и очищения внутренней среды организма, которая может быть схематически представлена в следующем виде (рис 1.)
Рис 1. Концептуальная схема функционального взаимодействия основных барьерных органов и систем, обеспечивающих охрану чистоты внутренней среды организма.
Первое звено этой схемы включает основные пути поступления чужеродных химических веществ в организм (легкие, кожа, желудочно-кишечный тракт, кровь, лимфа). Второе (центральное) звено – битрансформационные и дезинтоксикационные функциями печени вкупе с защитными механизмами антиоксидантной и иммунной систем. И третье звено – основные пути выделения продуктов метаболизма химических веществ из организма (почки и органы мочевыделения, желчевыводящие пути, лимфатическая система, толстый и тонкий кишечник, кожа и легкие).
Опираясь на данные о ключевой роли печени в биотрансформации ксенобиотиков и основных ферментных механизмах ее барьерной деятельности, можно заключить, что одним из путей профилактической коррекции процесса приспособления организма к неблагоприятному действию химических загрязнителей является использование природных биологически активных микронутриентов, способных регулировать активность основных ферментных систем детоксикации в клетках печени.
Анализ литературных данных и результатов собственных экспериментальных и клинических исследований позволил установить, что целенаправленное применение индукторов синтеза и активности биотрансформацинных ферментов печени (синтетического и природного происхождения) сопровождается достоверным повышением активности обезвреживающих ферментов печени, возрастанием скорости метаболизма вредных химических веществ и их выведения из организма.
Однако, применение синтетических химико-фармацевтических препаратов, повышающих активность биотрансформационных ферментов печени, как правило, сопровождается различными осложнениями, вследствие чего длительное профилактическое и относительно массовое их применение, невозможно. В этой связи мы провели большую работу по поиску и изучению биологической активности природных соединений, обладающих способностью регулировать активность биотрансформационных и дезинтоксикационных механизмов печени. В этом отношении наиболее хорошо себя зарекомендовали растительные индолы и изотиоцианаты, выделяемые из овощей семейства крестоцветных и, что важно подчеркнуть, практически лишенные неблагоприятных эффектов при длительном, в т. ч. многолетнем применении.
Другой подход при разработке и обосновании комплексной программы профилактики и коррекции патологических последствий токсического действия вредных химических веществ вытекал из представлений о взаимосвязи процессов биотрансформации чужеродных веществ и реакций перекисного окисления липидов. Тем более, что, как известно, повышение окислительной активности сопровождается повреждением клеточных мембран, которые играют важную роль в обеспечении нормального функционировании обезвреживающих ферментов печени. Вследствие этого активация процессов окисления мембран может способствовать снижению активности этих ферментов и угнетению метаболизма чужеродных веществ. Следовательно, применение биологически активных пищевых веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, посредством регулирования защиты мембран клетки может использоваться как дополнительный метод профилактики патологического действия свободных радикалов, токсических продуктов окисления и последствий нарушения процессов биотрансформации химических соединений. Тем более, что, как свидетельствуют результаты экспериментальных исследований, система обезвреживающих ферментов печени весьма чувствительна к недостатку природных антиоксидантов, в частности витамина E, C и биофлавоноидов, которые защищают их от повреждающего действия свободных радикалов возникающих в процессе окисления липидов мембран. Так в экспериментальных исследованиях было показано, что уже через 2 дня после исключения из рациона витамина С отмечается снижение содержания главных обезвреживающих ферментов в клетках печени примерно на 20%.
Следующий подход к обоснованию комплексной программы очищения внутренней среды организма учитывал научные исследования о наличии выраженной функциональной взаимосвязи обезвреживающих ферментативных механизмов печени и иммунной системы при поддержании чистоты внутренней среды организма. В частности было показано, что назначение комплекса антиоксидантов, включающего витамины E, C, холин и метионин, приводит к снижению повреждающего эффекта низкомолекулярных химических соединений и одновременно тормозит образование конъюгатов этих соединений с белковыми макромолекулами клеток органов что, в свою очередь, препятствует развитию иммунопатологических реакций. В то же время, в случае целенаправленного стимулирования биотрансформационных реакций печени снижается накопление в организме токсичных продуктов незавершенного метаболизма, обладающих, как отмечалось выше, общим аллергизирующим действием. Последнее тем более важно подчеркнуть, воздействие загрязнений окружающей среды, как правило, сопровождается общим иммунодепрессивным эффектом.
Практически важным выводом из анализа рассмотренных выше данных является обоснование включения в комплексную программу очищения внутренней среды организма природных биологически активных микронутриентов, обладающих иммуномодулирующим действием.
Другим весьма важным блоком комплексной программы охраны чистоты внутренней среды организма и предотвращения или ослабления вредного влияния на организм как токсических и аллергизирующих соединений, так и продуктов незавершенного метаболизма является регуляция активности основных органов и систем выделения. Речь идет о выборе и сочетанном использовании биологически активных микронутриентов, в основном растительного происхождения, которые стимулируют активность экскреторных и очищающих механизмов желчеобразования и желчевыведения, мочеотделения, лимфатической системы и кожи, органов желудочно-кишечного тракта.
На основании рассмотренных выше концептуальных и методических подходов, литературных данных и результатов собственных экспериментальных и клинических исследований и наблюдений была разработана комплексная программа коррекции и очищения внутренней среды организма, включающая в себя в различных функциональных сочетаниях и количественных соотношениях биологически активные вещества природного происхождения, способные одновременно и синхронно регулировать активность биотрансформационных и дезинтоксикационных реакций печени, обладающих иммуномодулирующей и антиоксидантной активностью, биосорбционными свойствами и стимулирующих экскреторные механизмы желчевыделительной, мочевыделительной и лимфатической систем, кожи и органов желудочно-кишечного тракта (рис. 2)
Рис. 2. Комплексная программа коррекции и очищения внутренней среды организма.
Таким образом, следует отметить, что появлению основных комплексных продуктов Корпорации «Сибирское здоровье», предназначенных для поддержания эндоэкологического равновесия и очищения внутренней среды организма, предшествовал достаточно длительный период разработки новой научной концепции обеспечения чистоты внутренней среды организма и поддержания эндоэкологического равновесия в условиях продолжающегося загрязнения окружающей среды. Важно, подчеркнуть, что в окончательном виде наша концепция базируется на комплексных подходах к регулированию межорганных и межсистемных функ-циональных взаимодействий основных барьерных органов и систем, обеспечивающих эндоэкологическое равновесие. Сказанное выгодно отличает наши концептуальные представления от большого числа частных подходов и разработок, базирующихся на методах очищения отдельных органов (печени, почек, кишечника, микрофлоры кишечника или лимфатической системы).
<...>
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, комплексная система клеточного очищения «Renaissance Triple Set – Истоки Чистоты» имеет более чем 35-летнюю научную историю. К середине 1990-х годов эта система была апробирована в многочисленных коллективах десятков химических, угольных и металлургических предприятий Сибири, а также среди различных групп населения, проживающих в экологически неблагоприятных районах. В начале 2000-х годов эта система эндоэкологической коррекции получила патент Российской Федерации, а в 2003 году в сотрудничестве с Корпорацией «Сибирское здоровье» она была доработана до конечного продукта и стала распространяться под названием «Истоки Чистоты» в России и странах СНГ, а также под торговой маркой «Reine Quellen» в Германии и под названием «Renaissance Triple Set» в США.
За 10 лет существования на рынке БАД «Истоки Чистоты» не только доказали свою высокую эффективность, но и стали одним из ключевых продуктов среди очень широкого и разнообразного ассортимента Корпорации «Сибирское здоровье». И уже один только этот факт показывает, что грамотно составленные программы очищения внутренней среды организма действительно серьезно помогают здоровью современного человека – раз такой продукт имеет такой постоянный и все время растущий спрос.
В 2013 году эта единственная в своем роде система комплексного клеточного очищения была в очередной раз усовершенствована и значительно усилена за счет современных технологий и новейших биологически активных компонентов, появившихся за последние 10 лет. И поскольку Корпорация «Сибирское здоровье» сегодня работает уже почти в 20 странах мира, новый продукт получил единое международное название «Renaissance Triple Set – Истоки Чистоты».
