[snail]

С легкой руки alexZ8 я вдруг увлеклась чтением... Рэя Пита .
Честно скажу, почти каждая его статья вызывает у меня смешанные чувства - от резкого неприятия одних его идей до тотального согласия (граничащего с восторгом ))))) с другими.
Эта статья о катаракте - не исключение.

Она не связана напрямую с тематикой форума, потому что в ней нет ни слова о еде или голодании, но духу форума отнюдь не противоречит.
Кроме того, знаю, что тема интересует многих.
Я не призываю верить всему безоговорочно... но задуматься всё же есть над чем.
И даже очень.

Нажмите тут для просмотра всего текста

Катаракта: вода, энергия, свет и старение

Из-за роста населения, вызванного бэби-бумом, рынок хирургии катаракты и маленьких пластиковых внутриглазных линз (искусственных хрусталиков) удивительным образом растет. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2010 году было проведено около 20 миллионов операций по удалению катаракты, а в 2020 году ожидается 32 миллиона. В США ежегодно проводится около 3 миллионов операций по удалению катаракты. Выручка от продажи внутриглазных линз только в США составила $ 775,000,000 в 2010 году и, как ожидается, к 2017 году достигнет $965,000,000. В 2010 году компания Alcon заработала $ 1,200,000,000 от одного типа внутриглазной линзы. (Рынок Research.com). Чтобы стимулировать продажу "премиум-линз ", которые стоят тысячи долларов, пациентам говорят, что более дорогие линзы сэкономят им деньги в долгосрочной перспективе, делая обычные очки ненужными (иногда).

Операция по замене хрусталика теперь рекомендуется порой в случаях, когда катаракта вызвала лишь небольшое снижение остроты зрения или даже подозрение на снижение остроты зрения. Я не знаю никого из перенесших операцию, кто был бы проинформирован о частоте осложнений операции, которые приводят к постоянной слепоте тысячи пациентов каждый год.

Некоторые причины возникновения катаракты известны уже много лет, но эти знания, как правило, игнорируются медицинской профессией. Медицинские мифы о причинах болезни поддерживают современные практики. Мифы о причинах возникновения рака, сердечной недостаточности, гипертонии, менопаузы, остеопороза, саркопении, депрессии, слабоумия и катаракты призваны усиливать друг друга, формируя взаимосвязанную систему, идеологию организма.
Традиционная идеология определяет патологические клетки, дефектные белки и плохие гены как причины недостаточности и заболевания органов, а "старение" рассматривается как измерение, в котором энтропия имеет тенденцию увеличивать эти дефекты.

Эта идеология не допускает мыслей о "полевых" эффектах, в которых функция молекулы, клетки или органа влияет и подвергается воздействию вещей, которые не находятся с ней в непосредственном контакте. Вот почему удаление хрусталика рассматривается так небрежно. Существуют некоторые знания о влиянии системного заболевания на глаз, но очень мало о влиянии отдельных частей глаза на системную физиологию, и относительно немногие врачи знают о влиянии одной части глаза на другие части глаза. Некоторые из этих физиологических взаимодействий внутри глаза очень интересны. Например, повреждение хрусталика мощно стимулирует регенерацию нервов в сетчатке (Fischer, et al., 2000). Обстоятельства, которые повреждают хрусталик в достаточной степени, чтобы вызвать развитие катаракты, могут также повредить и сетчатку, но излучение стимулирующих веществ из хрусталика должно быть компенсирующим влиянием.
Каждая нормальная ткань глаза выделяет вещества, которые влияют на другие части глаза, и, вероятно, на другие части тела. До 1970-х годов в литературе преобладало мнение, что хрусталик - безжизненный материал, подобный волосам и ногтям, и даже в 2013 году наблюдается большое нежелание исследователей признавать его жизнедеятельность.

После имплантации искусственного хрусталика в стекловидном теле (которое заполняет пространство между сетчаткой и хрусталиком) происходят большие изменения, в том числе изменение градиента вязкости и изменение многих белков, включая транстиретин, Альфа-антитрипсин, связывающий ретиноевую кислоту белок, антиоксидантные белки и ферменты карбоангидразы и триосефосфатизомеразы (Neal, et al., 2005).
Я не встречал недавних исследований влияния удаления хрусталика на нервную систему, но в исследовании 1953 года 21 пациента говорится о высоком проценте поведенческих нарушений после операции: "после операции 20 пациентов показали некоторые изменения в поведении, включая изменения настроения, психомоторные нарушения, параноидальные и соматические бредовые идеи, галлюцинации, дезориентацию и конфабуляции. В 3 случаях нарушение характеризовалось как тяжелое. "Сделан вывод, что нарушенное поведение является неотъемлемой частью реакции почти всех пациентов с катарактой из-за сложного взаимодействия ряда факторов" (Linn, et al., 1953).
В исследованиях на животных, когда капсула хрусталика закрывается после удаления хрусталика, в течение нескольких недель регенерируется хорошо сформированный хрусталик (Gwon, et al., 1993); в клетках, остающихся прикрепленными к капсуле, стимулируется клеточное деление подобно регенерации коры надпочечников после ее удаления.

Искусственные сменные хрусталики (с ультракоротким краем) разработаны, чтобы блокировать регенеративную миграцию клеток внутри капсулы, потому что клетки могут быстро сформировать новую катаракту позади пластикового хрусталика; эта катаракта обычно формируется как реакция на хрусталик. Для уничтожения этих клеток было предложено и, вероятно, применялось, использование мышьяка (Zhang, et al., 2010).
Легкие деньги в хирургии хрусталика, очевидно, препятствовали профессиональному интересу к предупреждению развития катаракты, или ее лечению, или стимуляции регенерации новых хрусталиков. Исследования в области профилактики катаракты столкнулись с серьезными препятствиями, связанными с необходимостью утверждения клинических испытаний. "...Клиницисты даже развили мнение, что исследование хрусталика и катаракты больше не является необходимым для преодоления слепоты от катаракты." (Сасаки и др., 2000.) Однако не исключено, что кто-то может найти способ сделать в значительной степени прибыльными и профилактику, лечение или регенерацию.

Хотя хрусталик не имеет кровоснабжения, через него постоянно протекает жидкость, несущая питательные вещества и кислород, обеспечивая клетки глюкозой, аминокислотами и АТФ, которые он использует для поддержания своей структуры. Его белки постоянно обновляются, расщепляются и синтезируются (Ozaki, et al., 1985). Есть четкие доказательства того, что некоторые из основных клеток сохраняют ядро, и что большие молекулы могут перемещаться между клетками (Lieska и др., 1992; Шестопалов и Басснетт, 2000; Стюарт, 2008; Матиас и Рей, 2004). Несмотря на эти доказательства, крупные исследователи все еще продвигают парадигму инертности хрусталика подобно ногтю на ноге. Как и в других клетках, АТФ поддерживает надлежащее содержание воды в клетках. Помимо обеспечения энергией и аминокислотами, циркулирующая жидкость несет в себе минералы и многие гормоны и регуляторные вещества.

Отсутствие кровоснабжения хрусталика удерживало людей от мысли о его патологии с точки зрения воспалительных процессов, которые теперь признаются в других состояниях, например при слабоумии, болезнях сердца и раке, но те же самые основные процессы можно увидеть в развитии катаракты. Улучшение знаний о физиологии хрусталика, скорее всего, приведет к серьезным улучшениям в терапии других состояний. В хрусталике состояние воды меняется до того, как появляются другие признаки развития катаракты (Mori, 1993); обнаружение подобных изменений воды в других тканях может улучшить диагностику и лечение других проблем. Обстоятельства, которые остро понижают содержание АТФ клеток, увеличивают содержание в них воды, и в процессе, вода действует по-разному, становясь более хаотично распределенной.

Идея о том, что свойства воды меняются по мере изменения функций клеток, противоречит распространенному упрощенческому предположению, что вода - это всего лишь среда, в которой происходят молекулярные взаимодействия. Начиная с демонстрации Кельвином в 1858 году изменения теплоемкости воды вместе с ее формой, и демонстрации Дростом-Хансеном, уменьшения ее плотности вблизи поверхности, внимание к физическим свойствам воды позволило понять многие биологические тайны, такие как уменьшение объема (Abbott and Baskin, 1962) при возбуждении нервной или мышечной клетки. Хотя изобретение МРТ выросло непосредственно из понимания Дамадианом центральной роли воды в самых важных вопросах биологии, самые важные вклады технологии, связанные с изменениями в структуре воды, так и не были признаны, поняты или усвоены медициной.

Электрические свойства белкового каркаса клетки взаимодействуют с состоянием воды в клетке, а также с веществами, растворенными в воде, включая фосфат, кальций, натрий и калий. Актин, один из основных мышечных белков, образует сетчатую структуру в цитоплазме клеток волокон хрусталика, а миозин, другой основной мышечный белок, был обнаружен в ассоциации с актином (Al-Ghoul, et al., 2010). АТФ (чередующаяся с АДФ+неорганическим фосфатом) участвует в сокращении и расслаблении мышц, а также участвует в превращении актина из нити в шаровидную форму. Изменения в количестве АТФ и АДФ важны для влияния на взаимодействие воды и белков.

Актиновый скелет участвует в удлинении волокнистой клетки, когда она развивается из округлой эпителиальной клетки, и это, вероятно, отвечает за способность клеток хрусталика сокращаться при стимуляции (Oppitz и др., 2003; Andjelica, и соавт., 2011). Эти мышечные эффекты актина, как полагают, отвечают за движение органелл и другие движения клеток, такие как цитоплазматический поток. Но, как основная часть структуры клетки, он также может выступать в качестве основы для электроосмотического потока воды, обеспечивая циркуляцию, которая поддерживает энергию клетки. Наблюдаемые статические электрические свойства фрагментов клеток хрусталика могут объяснять полное ежедневное обновление жидкости (Pasquale, et al., 1990), но метаболические градиенты в целых клетках, вероятно, вызвали бы более быстрый поток.

При окислительном производстве энергии, происходящем в поверхностных клетках, будет создан электрический градиент, заставляющий воду течь от места дыхания. (Электроосмос, вероятно, также объясняет несколько таинственный вывод воды из глазного яблока и мозга в периваскулярном потоке.) Поток воды через эти клетки очень быстрый, но Итиджи Тасаки продемонстрировал аналогичное быстрое движение воды в нервах и искусственных полимерах в связи с электрической активностью (2002; Tasaki and Iwasa, 1981, 1982; Iwasa и др., 1980).

По меньшей мере, со времени необоснованных утверждений Гуллстранда в его Нобелевской лекции 1911 года, предполагалось, что хрусталик, подобно наполненному водой баллону, сохраняет тот же объем, когда она сплющивается для фокусировки на дальние объекты. Самудио, и соавт. (2008), показали, что " ... объем хрусталика уменьшается по мере того, как хрусталик уплощается во время уменьшения аккомодации." "Объем хрусталика всегда уменьшается по мере ее уплощения. " Они определили, что " ... изменения объема хрусталика, отраженные скоростью восстановления экваториального диаметра в хрусталиках in vitro у коров и кроликов во время имитации аккомодации, происходили в пределах физиологически значимых временных рамок (200 мс), что предполагает быстрое перемещение жидкости к хрусталику и из него во время аккомодации." Это продолжительность действия потенциала здоровой сердечной мышцы, хотя это, вероятно, происходит не так быстро, как те самые поверхностные изменения, которые Тасаки видел в нервах. Это своего рода скорость изменения, которую можно было бы ожидать в органе, изменение формы которого является результатом стимуляции. Аккомодация, с этой немедленной гидратацией, производится холинергической стимуляцией, и в здоровом хрусталике эта гидратация быстро обратима, поскольку стимулирующий ацетилхолин исчезает и хрусталик выравнивается.

Отказывающая сердечная мышца, неспособная полностью расслабиться, становится тверже по мере увеличения содержания в ней воды, а раковые клетки, запертые в сокращенном возбужденном состоянии, становятся жестче по мере увеличения содержания в них воды. Аналогично, катаракта была описана как более жесткая, чем нормальная ткань хрусталика (Heys and Truscott, 2008; Hu, et al., 2000), но содержание воды в ней выше (Racz, et al., 2000). Наряду с увеличением воды, напряженные клетки поглощают очень большое количество кальция, а натрий увеличивается, в то время как калий уменьшается. Неорганический фосфат увеличивается в напряженных клетках, некоторые из них поступают с циркулирующей жидкостью, но некоторые из них производятся из АТФ, который уменьшается. Также повышается содержание серотонина, железа, продуктов перекисного окисления липидов, оксида азота и простагландина. Повышенный кальций активирует протеолитические ферменты, которые расщепляют белок.

При отказе сердца и растущих опухолях происходит увеличение количества и сшивка коллагена во внеклеточном матриксе, что способствует общей жесткости, помимо контрактированного состояния самих клеток. В катаракте перекрестное связывание различных белков, включая коллаген, также, по-видимому, участвует в проблеме, наряду с измененным состоянием воды (Mishra, et al., 1997; Элдред, и соавт., 2011). Сшивающий фермент трансглутаминаза индуцируется стрессорами, такими как ультрафиолетовый свет, которые вызывают катаракту.

При несоответствии доступной энергии энергетическим требованиям клетки, если клетка не будет быстро убита стрессом, она будет использовать некоторые адаптивные механизмы, останавливая процессы восстановления, чтобы уменьшить расход энергии, возможно, останавливая специализированные функции для уменьшения энергетических потребностей. В результате защитных реакций в напряженных клетках возникают фиброзные изменения, обычно после длительных периодов усталости и воспаления. Кортизол обычно защищает клетки, блокируя чрезмерную стимуляцию и обеспечивая повышенный материал для энергии и ремонта, но он может убивать клетки (нервные клетки и клетки тимуса), зависящие от окисления глюкозы, что приводит к иммунодефициту и экситотоксическому повреждению мозга. Глюкозозависимые клетки волокон хрусталика экспрессируют те же транспортеры глюкозы, GLUT1 и GLUT3, что и мозг, а "нервно-специфический" GLUT3 концентрируется в плотном ядре хрусталика (Donaldson, et al., 2003). Воздействие чрезмерного кортизола или гипогликемии может быстро породить катаракту, что показывает основное значение метаболизма глюкозы для здоровья хрусталика.

Окислительный метаболизм в поверхностных клетках, вероятно, в значительной степени отвечает за поток жидкости через клетки волокна, обеспечивая некоторые АТФ и питательные вещества, которые позволяют клеткам волокна поддерживать и восстанавливать их структуру, но я подозреваю, что местный метаболизм глюкозы клетками волокна обеспечивает большую часть энергии для поддержания белково-водной системы в ее упорядоченно-расслабленном состоянии.

Стареющий хрусталик, как и все обычные ткани, становится суше, имеет более низкое содержание воды, чем более молодые ткани, но, когда катаракта начинает развиваться, происходит резкое увеличение содержания воды в этой области, что происходит в любой возбужденной или утомленной ткани. В стимулированном нерве или мышце, например(хотя в закрытой системе было бы небольшое уменьшение объема, поскольку вода становится относительно хаотичной), обычно происходит внезапное поглощение воды из внеклеточного пространства, где вода имеет такую же случайную организацию. С уменьшением энергетического заряда клетки, представленного уменьшением АТФ и увеличением АДФ и неорганического фосфата, дальнодействующий порядок воды уменьшается, изменяя активность ферментов различными способами, например, путем обмена высокого содержания магния на высокое содержание кальция. В то время как обновление белков снижается вследствие энергетического дефицита, активация протеолитических ферментов кальцием ухудшает клеточную архитектуру и кристаллин, который составляет около 90% клеточного белка, и эти поврежденные белки постепенно становятся сшитыми, в процессе, аналогичном перекрестному связыванию коллагена в поврежденной солнцем коже, или при раке или фиброзных тканях больного сердца.

Диффузия воды в этих перегруженных областях катаракты становится случайной аналогично обычной воде, и вполне вероятно, что эта рандомизация воды, наряду с архитектурной дезорганизацией белков и изменением электрических полей, препятствует продольному потоку питательной жидкости через хрусталик. Исследования МРТ показывают относительно свободную диффузию воды в продольном направлении в клетках волокон хрусталика спереди назад, но не поперечно (Moffat and Pope, 2002). Вода, которая высоко упорядочена по соседним поверхностям, все еще может быть очень подвижной параллельно поверхности.

В хрусталике формируется парасимпатический нервный передатчик ацетилхолина, а также его рецептор и разрушающий его фермент-холинэстераза. Химические вещества, ингибирующие холинэстеразу, и препараты, имитирующие действие ацетилхолина на рецептор, вызывают катаракту. Эти препараты (Michon and Kinoshita, 1968; Harkonen and Tarkkanen, 1976) заставляют хрусталик поглощать воду, натрий и кальций, а также терять калий, и, увеличивая энергетические затраты клеток, они ускоряют потребление глюкозы, блокируя другой метаболизм. Поскольку это известные эффекты стимуляции ацетилхолином, разумно предположить, что ацетилхолин участвует в естественном образовании катаракты.

Помимо прямого возбуждающего действия ацетилхолина, вызванные им увеличение внутриклеточного кальция и уменьшение магния (Agarwal, et al., 2012) способствуют синтезу оксида азота (который, например, блокирует функцию цитохромоксидазы, снижая выработку АТФ), а вмешательство в метаболизм глюкозы само по себе является катарактогенным (Greiner, et al., 1981).

Ультрафиолетовый свет мощно стимулирует образование оксида азота (Chaudhry, et al., 1993), и является одной из известных причин возникновения катаракты. Поскольку роговица более непосредственно подвергается воздействию ультрафиолетовых лучей солнечного света, чем хрусталик, последствия повреждения можно увидеть быстрее. Воздействие ультрафиолетового света на роговицу вызывает отек, снижение прозрачности и образование оксида азота, который попадает в водянистую жидкость (Cejka и др., 2012; Cejkova, и соавт., 2005). Отек сам по себе, независимо от причины, снижает прозрачность роговицы (Стивенсон, соавт., 1983 г.); все, что мешает его энергетическому метаболизму, вызывает отеки.

Синий цвет обычной воды обусловлен ее поглощением красного света, возможно, ее водородными связями (Braun and Smirnov, 1993), но исследований физического воздействия красного света на саму воду было не много. Поскольку поглощающая способность воды гораздо выше в инфракрасном диапазоне длин волн, существует тенденция объяснять преимущества солнечного света его инфракрасными лучами. Красные и оранжевые длины волн проникают в ткани очень эффективно из-за их более слабого поглощения водой, что позволяет им вступать в реакцию с пигментами в клетке, такими как цитохромоксидаза, которая активируется (или повторно активируется) красным светом, увеличивая производство АТФ. Этот эффект противодействует токсическому воздействию ультрафиолетового света, но есть, вероятно, и другие механизмы, участвующие во многих полезных эффектах красного света.

Недавняя работа группы в Университете Ульма в Германии (Andrei Sommer, et al., 2011) выявила влияние красного света (670 Нм) на воду, что, как мне кажется, помогает объяснить некоторые его защитные и восстановительные действия. Светя лазерным лучом на слои воды, адсорбированные на твердой поверхности, удалось показать "дыхательное объемное расширение самых верхних слоев молекул воды." Это объясняют стабилизацией более упорядоченного состояния водородных связей воды. Они применяют это к химиотерапии, так как расширение воды в клетке, где большая часть воды находится в адсорбированных слоях, подобных их экспериментальной установке, чередующейся с ее сокращением объема, когда свет пульсирует, заставляет воду быстро втекать и вытекать из клетки, забирая с собой часть препарата. Они также предположили, что дегенеративные изменения в соединительных тканях связаны с потерей упорядоченной воды, и экспериментировали с легкими процедурами для восстановления эластичности и гибкости.
Поскольку вода в катаракте находится в менее упорядоченном состоянии, чем в прозрачном хрусталике, эффект переупорядочения красного света может быть полезен, и, если эффекты те же, что и в их экспериментах с раковыми клетками, увеличенный объем переупорядоченной воды вызовет движение воды из катаракты, как это происходит в раковых клетках в их эксперименте. И почти наверняка был бы полезен известный восстановительный эффект красного света на окислительную продукцию АТФ.

Среди популярных медицинских методов лечения, которые, вероятно, способствуют развитию катаракты, являются глюкокортикоиды и препараты, повышающие уровень серотонина (Dietze and Tilgner, 1973; Корсакова и Сергеева, 2010), а также препараты, повышающие уровень оксида азота. Свободные жирные кислоты токсичны для хрусталика, который содержит ферменты для синтеза простагландинов и связанных с ними промоторов воспаления; продукты перекисного окисления липидов увеличиваются у людей с катарактой. Эндотоксин из кишечника увеличивает образование оксида азота, поэтому важно свести к минимуму воспаление кишечника.

Большая высота очень сильно защищает от катаракты (Brilliant, et al., 1983). Низкое давление кислорода само по себе сохраняет прозрачность хрусталика (Акоев и др., 2009), возможно, за счет защитного действия повышенной углекислоты против гликирования белковых аминогрупп. Известный антикатарактальный эффект аспирина, по-видимому, включает в себя аналогичную защиту кристаллина от гликирования, но аспирин имеет несколько других защитных эффектов, включая предотвращение перекрестного связывания белков и ингибирование синтеза оксида азота и простагландинов и других разрушительных материалов (Crabbe, 1998; Бичи и др., 1987; Lonchampt, и соавт., 1983).

Ингибирование прогестероном производства оксида азота, вероятно, является защитным для хрусталика, параллельным его эффектам в других органах. Ингибиторы оксида азота, такие как аминогуанидин, являются защитными. Антихолинергические препараты, включая атропин, ингибируют чрезмерную гидратацию хрусталика и предотвращают катаракту, вызванную чрезмерной холинергической стимуляцией (например, Kaufman и др., 1977).

Кофеин, в экспериментах на животных, предотвращает катаракту. Мочевая кислота, которая ингибирует образование оксида азота, снижена у людей с катарактой. Факторы, которые предотвращают или способствуют развитию других дегенеративных заболеваний, аналогично защищают или повреждают хрусталик.