Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія
У статті системно, враховуючи вплив негативних процесів, що відбуваються в біосфері внаслідок діяльності людини, та особливості умов існування сьогоднішнього соціуму, розглянуто можливі причини зміни характеру захворюваності населення розвинених і відносно забезпечених країн. Ушкодження захисних мех...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Вісник НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2010 |
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/27192 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія / Д. Заболотний, І. Алєксєєнко // Вісн. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 29-37. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860249260839141376 |
|---|---|
| author | Заболотний, Д. Алєксєєнко, І. |
| author_facet | Заболотний, Д. Алєксєєнко, І. |
| citation_txt | Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія / Д. Заболотний, І. Алєксєєнко // Вісн. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 29-37. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вісник НАН України |
| description | У статті системно, враховуючи вплив негативних процесів, що відбуваються в біосфері внаслідок діяльності людини, та особливості умов існування сьогоднішнього соціуму, розглянуто можливі причини зміни характеру захворюваності населення розвинених і відносно забезпечених країн. Ушкодження захисних механізмів організму людини пояснено на основі результатів досліджень молекулярних механізмів патогенезу амілоїдних захворювань центральної нервової системи та низки інших патологій, пов’язаних із порушенням координації процесів синтезу та деградації білків. Проаналізовано можливу роль стресу, токсичного ураження, ятрогенного впливу, кількісних та якісних змін у харчуванні в розвитку метаболічної інтоксикації.
Possible causes of the change of developed and relatively successful countries population sickness rate nature are reviewed with the use of systematic approach and taking into account the adverse processes occurring in biosphere as a result of human activity and specific features of modern social medium existence. Loss of a human nocifensor is explained on the basis of the results of the researches of pathogeny molecular mechanisms of amyloid desease of the central nervous system and a number of the other pathologies associated with the loss of synthesis processes coordination and proteins degradation. The possible role of the stress, toxic lesion, iatrogenic effect, nutrition quantitative and qualitative changes in development of metabolic intoxication is analyzed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:40:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1 29
Ставлення сучасної цивілізації до навколишнього середовища вже перетнуло
межу, за якою починаються незворотні процеси в природі, що загрожують усьо-
му живому. У своїй виробничій діяльності люди нехтують законами біосфери,
що призводить до щораз більшого зростання негативного впливу на довкілля.
Сучасний етап розвитку людства істотно відрізняється від будь-якого
історичного періоду за цілою низкою притаманних лише йому рис, що харак-
теризують малодосліджене явище постіндустріального суспільства. Один із
найнесподіваніших парадоксів сучасності полягає в тому, що саме в найрозви-
неніших і заможних країнах за безпрецедентного зростання добробуту насе-
лення дедалі більше прогресують донедавна рідкісні та екзотичні захворюван-
ня. Спробуємо комплексно оцінити деякі нові загрози, з’ясувати фактори, що
істотно впливають на рівень біологічної безпеки навколишнього середовища,
унаочнюють і зумовлюють зворотний бік прогресу.
Д. Заболотний, І. Алєксєєнко
ЕПІДЕМІЇ ХХІ СТОРІЧЧЯ: МОЛЕКУЛЯРНА ЕТІОЛОГІЯ
© ЗАБОЛОТНИЙ Дмитро Ілліч. Член-кореспондент АМН України. Директор ДУ «Інститут отоларин-
гології ім. О.С. Коломійченка АМН України».
АЛЄКСЄЄНКО Ігор Ростиславович. Кандидат біологічних наук. Генеральний директор НВП «Видав-
ництво «Наукова думка» НАН України» (Київ). 2010.
Л юдина як частина живого світу відчу-
ває на собі всі негативи, які сама пере-
важно несвідомо створила. З висновків
учених-песимістів (чи реалістів?) випли-
ває якщо людство не змінить свого спожи-
вацького ставлення до природи, його чека-
ють два можливі сценарії розвитку:
— ресурсна концепція: кількість населен-
ня значно зменшиться через суттєве скоро-
чення природних ресурсів — нафти, газу,
вугілля, питної води, їжі тощо;
— біосферна концепція: людство вхо-
дить до системи біосфери як підсистема.
Якщо процеси в підсистемі суперечать за-
кономірностям функціонування системи,
то вона може позбутися такого проблемно-
го складника.
За спостереженнями вчених, обидві кон-
цепції існування людства як частини біо-
сфери вже реалізовуються. Якщо наслід-
ки нестачі енергоресурсів, продовольства,
питної води очевидні, то механізм реаліза-
ції біосферної концепції є більш завуальо-
ваним, витонченим і проявляється як у ма-
кроявищах (кліматичні катаклізми), так і
на рівні мікросвіту (хвороби людини).
Про взаємозв’язок між умовами існу-
вання та рівнем здоров’я населення відо-
мо з доісторичних часів. Масове зростан-
ня захворюваності було і залишається не-
від’ємним супутником будь-яких соціаль-
них потрясінь, війн і природних катастроф.
Нерідко подібні епідеміологічні наслідки
перевершували першопричину. Історія ми-
нулого сторіччя більш ніж щедро інкрусто-
вана схожими прикладами.
Сучасним негативним прикладом, на
жаль, є Україна: з 1992 р. чисельність насе-
лення країни зменшилася з 52,1 млн осіб
до 46,1 млн осіб (11,5 %). Фахівці Європей-
ського регіонального бюро ВООЗ 2002 р.,
оцінюючи динаміку зменшення населен-
ня України, констатували, що в умовах
мирного часу прецедентів у змінах такого
30 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1
масштабу ще не було. ВООЗ оголосила
Україну країною двох епідемій: ВІЛ / СНІДу
та туберкульозу1.
Тим несподіванішим видається поширен-
ня серед населення майже всіх розвинутих і
відносно забезпечених країн захворювань,
що донедавна були рідкістю, щоб не сказати
екзотикою. До подібних «новацій» насампе-
ред треба віднести найрізноманітніші авто-
імунні захворювання — цукровий діабет обох
типів, ревматоїдні артрити, тироїдні захво-
рювання, найрізноманітніші алергії, зумов-
лені автоімунною реакцією на харчові білки,
хворобу Крона та низку системних захворю-
вань, перелік яких постійно зростає.
Серед названих патологій найпоширені-
шим став діабет. Ще живі та активно пра-
цюють лікарі, що пам’ятають часи, коли по-
ява в лікарні діабетика була рідкістю. Ха-
рактерні для нашого часу стрімка динаміка
поширення цього захворювання та тяж-
кість його функціональних наслідків саме
в розвинутих країнах змушує говорити про
епідемію, що спричиняє комплекс важких
соціальних і медичних проблем.
Украй тривожна динаміка зростання он-
кологічних захворювань. Поряд із кількіс-
ним зростанням можна говорити про пере-
розподіл за частотою між окремими типами
онкозахворювань, наявність чітко вираже-
ної епідеміологічної кореляції з автоімун-
ними захворюваннями.
Не менш характерною рисою нашого часу
є нейродегенеративні захворювання цен-
тральної нервової системи. Найвідомішим
із них — хворобам Альцгеймера, Паркінсо-
на та Хантінгтона — властивий не лише ін-
тенсивний кількісний ріст, що можна було
б пояснити збільшенням тривалості життя
населення, але й стрімке поширення на ті
вікові групи, для яких донедавна ці хворо-
би не були характерними.
1 Епідемічний поріг туберкульозу в Україні було пе-
рейдено 1995 р. За 14 років рівень захворюваності
збільшився вдвічі, смертність — майже втричі.
Поширення серед урбанізованої части-
ни населення алергічних, запальних та он-
кологічних захворювань верхніх дихаль-
них шляхів свідчить про стрімке падіння
опірності організму, що зумовлено пере-
вантаженням захисних систем, які не мо-
жуть протидіяти негативному впливу на-
вколишнього середовища. Динаміка по-
ширення вірусних захворювань (СНІД, ге-
патити та багато інших) свідчить про
істотне зниження фізіологічних бар’єрів,
призначених захищати організм від впли-
ву найрізноманітніших інфекцій, саме в
на селення індустріально розвинутих кра-
їн. З іншого боку, вірусні інфекції знижу-
ють опірність організму, роблячи його
вразливим до більшості згаданих захворю-
вань, що відповідно зумовлює подальше
зниження опірності організму, підриває
здоров’я людини в цілому.
Наша країна за показниками добробуту
населення займає у світі далеко не провід-
не місце. Однак за динамікою поширення
зазначених захворювань вона не поступа-
ється розвинутим країнам Заходу, а в дечо-
му, як уже згадувано, навіть випереджає їх.
Статистичні показники захворювань, про
які йдеться, не можна пояснити більшим
чи меншим рівнем обстеження населен-
ня. Оскільки генотип популяції протягом
життя одного покоління не зазнає значних
змін, визнаємо, що за останні два-три деся-
тиріччя людство, точніше його «найпросу-
нутіша» частина, досягло істотного регресу
захисних систем організму.
Що ж зумовлює зворотний бік прогресу?
Чим пояснити причини зменшення опір-
ності організму? Як оцінити їхню вагомість
за тяжкістю впливу за сучасних умов? Ще
наприкінці 80-х рр. ХХ ст. акад. С.В. Ко мі-
саренко сформулював концепцію Чорно-
бильського СНІДу, тобто різкого зменшен-
ня опірності організму під впливом трива-
лого впливу малих доз випромінювання за
умов радіаційного забруднення. На жаль,
сумнозвісна аварія на Чорнобильській АЕС
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1 31
зробила нашу країну світовим лідером у га-
лузі досліджень цього напряму.
Не менш вагомим чинником є наслід-
ки екологічних забруднень «традиційно-
го», індустріального походження. Тема ця
не нова, її історія триває не одне десяти-
річчя. Вона також є чи не найбільш висвіт-
леною у вітчизняній літературі. Варто зга-
дати видані «Науковою думкою» книжки
«Экстремальные факторы и биообъекты»
(1989), «Биосфера и цивилизация» (1992),
«Последняя цивилизация?» (1997), а та-
кож підручник «Environmental Economics»
(1998), який того ж року перевидала Гол-
ландія. Автори цих видань істотну ува-
гу приділяють наслідкам впливу низьких
доз отруйних речовин на довкілля, люд-
ську популяцію. Подібний тип екологіч-
ного забруднення пов’язують із відомим
Мінамото-захворюванням, найменованим
так за назвою морської затоки в Японії, де
через багаторічне зливання промислових
відходів, що містять ртуть, навіть за відсут-
ності критично неприпустимого рівня за-
бруднення зафіксовано загальне зниження
здоров’я населення, що споживало море-
продукти, які добувало в затоці.
Не менше уваги приділено впливу ви-
соких доз отруйних речовин, що є тради-
ційним наслідком екстенсивного розвитку
промисловості. Із сумом констатуємо: на-
ведені в цих виданнях прогнози значною
мірою справдилися. Згадаємо й про харак-
терну саме для останніх двох десятиріч тен-
денцію світового перерозподілу виробни-
цтва — екологічний імперіалізм, що забез-
печує відносне збереження та відновлення
в розвинутих країнах довкілля завдяки пе-
ренесенню виробничих процесів та первин-
ного перероблення сировини, пов’язаних із
суттєвим забрудненням довкілля, у країни
третього світу.
Спостерігаючи стрімке зростання еконо-
міки сучасного Китаю, не можна забувати
й про так звані «ракові селища», де за умов
екстенсивного розвитку промисловості та
майже неконтрольованого викиду промис-
лових відходів з’явилися регіони, де різко
прогресують онкозахворювання.
Подібні регіони є не лише в Китаї, але й у
тих країнах, що належать до третього світу
чи стрімко до них наближаються. В Україні,
наприклад, це Донбас і Середня Наддніпрян-
щина, де розташовані гіганти металургійного
виробництва та хімічної промисловості.
Чим пояснити зміни характеру захворю-
ваності населення розвинутих країн, що не
знали ані Чорнобиля, ані екологічного пе-
кла Макіївки, які ретельно стежать на дер-
жавному і суспільному рівнях за екологіч-
ним складником довкілля? Чим зумовле-
ні притаманні найрозвинутішим країнам
різке зменшення здатності організму про-
тистояти найрізноманітнішим інфекціям,
розвиток нових, донедавна рідкісних, захво-
рювань? Відповідь на ці питання дають не-
щодавно отримані дані вітчизняних дослід-
ників, опубліковані в монографії «Молеку-
лярная патология белка», що майже синх-
ронно вийшла в Україні (К.: Логос, 2008)
та в США («Molecular Pathology of Proteins
(Zabolotny D.I., Ed.) — N. Y.: Nova Science
Publishers, 2009). Саме комплексне дослі-
дження молекулярних механізмів функціо-
нування деяких систем організму та пато-
логічних наслідків їх порушення пояснює
етіологію змін характеру захворюваності
населення розвинутих і відносно забезпе-
чених країн.
Ключем до усвідомлення шляхів ушко-
дження захисних механізмів організму та
їхніх патологічних наслідків стало дослі-
дження молекулярних механізмів патоге-
незу амілоїдних захворювань центральної
нервової системи, насамперед трансмісив-
них губчастих енцефалопатій, що через без-
прецедентну за розміром епізоотію — сказ
великої рогатої худоби — у др. пол. 80-х рр.
ХХ ст. стали всесвітньо відомими. Чому
саме ці патології дають розгадку змінам за-
хворюваності, що відбулися на межі тися-
чоліть?
32 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1
Неодмінною умовою нормальної роботи
будь-якої багатокомпонентної системи є не
лише чітке функціонування кожної з окре-
мих її ланок, а й забезпечення належного
рівня взаємодії з численними супутніми
системами. Один із основних принципів
регуляції біологічних систем полягає в
компартменталізації — відносному відособ-
ленні окремих органів і процесів один від
одного тими чи іншими біологічними ба р’є-
рами. Зокрема, гематоенцефалічний бар’єр
забезпечує вибіркову ізоляцію клітин цен-
тральної нервової системи від компонентів
кровоносної системи. Тобто клітини цен-
тральної нервової системи функціонують
за відносної ізоляції від впливу потужної
імунної системи організму. Губчасті енце-
фалопатії становлять групу вкрай рідкіс-
них нейродегенеративних захворювань, зу-
мовлених нетиповим розташуванням еле-
ментів поліпептидного ланцюга в одному з
численних білків центральної нервової сис-
теми (так званий пріоновий білок). Фор-
мування подібної, хімічно ідентичної до
нормальної, ізоформи молекули призводить
до незворотної деградації клітин централь-
ної нервової системи з подальшою загибел-
лю всього організму. Патогенна ізоформа
пріонового білка — унікальний за мо ле ку-
лярною природою, позбавлений нук леї но-
вих кислот, інфекційний агент, що якісно
відрізняється від традиційних бактерій, ві-
русів, віріонів тощо. Своєрідне просторове
розташування елементів поліпептидного
ланцюга патогенної ізоформи зумовило
цілу низку відмінностей фізико-хімічних
властивостей організму від нормальної
форми. Патогенна форма винятково стійка
до протеолізу та денатураційних чинників,
витримує більшість із відомих стериліза-
ційних процедур, а мінімальна доза, необ-
хідна для ініціювання хвороби, дорівнює
100 000 молекул. Тобто, враховуючи моле-
кулярну масу пріонового білка, макова зер-
нина (0,3 мг) за вагою еквівалентна 60 млрд
подібних доз. Доведено, що продукція влас-
ного пріонового білка становить необхідну
умову розвитку патогенезу, оскільки твари-
ни, позбавлені гена пріонового білка, ви-
явились абсолютно невразливими до інфі-
кування.
Чому ж зміна конформації білка при-
зводить до незворотної деградації клітин
центральної нервової системи та леталь-
ного наслідку? Яким чином змінена ізо-
форма забезпечує самовідтворення? Чому
вживан ня м’яса інфікованих корів не спри-
чинило епідемії? Відповідь на ці питання
дають найновіші досягнення в галузі вста-
новлення механізмів структуроутворення
білків і принципів міжбілкового розпізна-
вання.
Як відомо, збереження білковими моле-
кулами своєї нативної просторової струк-
тури — основа функціональної активності
відповідного білка. Порушення цієї струк-
тури (денатурація) інактивує білок. Визна-
чають первинну, вторинну, третинну, а для
олігомерних білків, які складаються з кіль-
кох білкових молекул, — ще й четвертин-
ну структури. Первинна структура білка —
його амінокислотна послідовність — закла-
дена генетично і протягом життя організму
є незмінною.
Формування вторинної структури зумов-
лене комплексом внутрішньомолекуляр-
них взаємодій, що утворюють енергетично
вигідні просторові конфігурації α-спіралей,
β-складчастих структур, кількох типів пе-
регинів, неструктурованих ділянок тощо.
Формування третинної структури є на-
слідком взаємодії новосинтезованої моле-
кули з так званими шаперонами — білками,
що забезпечують складання (фолдинг) біл-
кової молекули в єдино правильну для цьо-
го білка конформацію. При цьому форму-
вання білкової структури опосередковане
утворенням локальних енергетичних міні-
мумів, що, власне, підтримують білок у від-
повідній конформації. Подібне структуро-
утворення є енергетичноємним процесом,
що потребує суттєвих витрат АТФ.
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1 33
За великого різноманіття типів і класів
шаперонових білків усі вони є нейтральни-
ми щодо правильно структурованих білків,
однак енергійно взаємодіють із денатурова-
ними, забезпечуючи свого роду конформа-
ційний ремонт.
З іншого боку, стрімкий розвиток транс-
генних технологій призвів до виявлення
вкрай неприємного факту — неефективності
шаперонової системи клітини-продуцента
щодо синтезованого в ній еволюційно чу-
жорідного білка. Замість очікуваного кін-
цевого продукту — активного трансгенно-
го білка, — зазвичай утворюються неактив-
ні агрегати, так звані тільця включення, що
містять олігомери відповідного білка в де-
натурованому стані. Реактивація подібних
утворень становить украй складну і ще да-
леку до успішного розв’язання біотехноло-
гічну проблему.
Яким чином не дуже численні шапероно-
ві білки забезпечують правильне структу-
роутворення безлічі інших білків, відрізня-
ють «дозволену» конформацію від неосяж-
ного різноманіття можливих комбінацій?
Що забезпечує структуроутворення шапе-
ронових білків? Чому їхня дія неефектив-
на щодо синтезованих у клітині, але еволю-
ційно чужорідних білків? Яким чином най-
різноманітніші захисні системи організму
відрізняють «свої» білки від чужорідних і
денатурованих?
Відповідь на ці питання дали результати,
отримані в процесі дослідження загальних
принципів міжбілкового розпізнавання та
комплексоутворення. Установлено наявність
певного термодинамічно необхідного та до-
статнього мінімуму, що забезпечує швидке
розпізнавання білком комплементарної ді-
лянки та утворення відповідного комплек-
су. Одержані вітчизняними науковцями
дані щодо структури подібних «приманко-
вих ділянок» дали можливість сформувати
мікрокластерну концепцію, що розглядає
поверхню будь-якого білка як набір міні-
мальних за розміром угруповань амінокис-
лотних залишків — мікрокластерів, кожен
із яких має відповідати певному набору
прийнятих у цій біологічний системі умов.
Кількість таких умов доволі велика, але
вона незрівнянно менша за неосяжне різ-
номаніття можливих комбінацій білкової
структури.
Концепція дає підстави для висновків,
винятково важливих для розуміння функ-
ціонування біологічних систем. Опосеред-
коване шаперонами структуроутворення
будь-якої кількості білків зводиться до сво-
єрідного «рихтування» поверхні молекули,
що виключає присутність на поверхні «за-
бороненої» в системі конформаційної гру-
пи, поява якої наділяє білок «чорною міт-
кою», що ідентифікує його в біологічній
системі як чужий чи денатурований. Такий
білок стає мішенню для шаперонових біл-
ків, відповідних компонентів протеасомної
та імунної систем, скавенджер-рецепторів
та інших систем, що формують структури
новосинтезованого білка, ремонтують чи
вилучають «неправильні» білки. Тобто ці
системи функціонують за єдиними прави-
лами структуроутворення та розпізнаван-
ня, згідно з якими «чужими» поверхневи-
ми угрупованнями є такі, що не належать
до досить обмеженої кількості дозволених
«своїх». Порушення нормального функціо-
нування хоча б однієї із зазначених систем
неодмінно призведе до порушення функ-
ціонування інших. Відомо, що здатність
будь-якої біологічної системи протистоя-
ти негативним чинникам обмежена і за
певних умов може вичерпатися, унаслідок
чого утворюється circus vitiosus — «пороч-
не коло», за якого патофізіологічні процеси
забезпечують взаємну підтримку та погли-
блення.
Саме так можна пояснити основні осо-
бливості пріонового патогенезу, його місце
серед численної групи амілоїдних захворю-
вань центральної нервової системи, обґрун-
тувати етіологічні аналогії з іншими захво-
рюваннями «модної» групи.
34 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1
Як уже було зазначено, патогенна ізо-
форма пріонового білка відмінна від на-
тивної способом укладання поліпептидно-
го ланцюга. Як відбулося формування та-
кої — надзвичайно стійкої — конформацій-
ної форми? Установлено, що патогенний
білок набуває своїх властивостей унаслідок
взаємодії із зовнішньою клітинною мемб-
раною, тобто є продуктом альтернативного
нативному мембранного фолдингу. Дослі-
дження структуроутворення білків і пепти-
дів під дією фосфоліпідного бішару клітин-
них мембран становить один із перспектив-
них напрямів сучасної біофізики і свідчить
про регулярний і підпорядкований певним
правилам характер утворюваної структу-
ри. Їм притаманні підвищений ступінь гід-
рофобності поверхні, взаємна компенсація
поверхневих заряджених груп, просторо-
ва орієнтація та інші риси, що зумовлюють
формування надзвичайно стабілізованої
структури.
Таким чином, альтернативний нативно-
му, опосередкованому шапероновою систе-
мою мембранний фолдинг неструктурова-
них білків — напрочуд вагомий чинник, що
за певних умов може сформувати конфор-
маційно відмінні ізоформи новосинтезова-
них білків. За комплексом своїх властивос-
тей патогенна форма пріонового білка —
типовий продукт мембранного фолдингу.
Саме тому вона легко проходить крізь клі-
тинні мембрани, формує агрегати (амілої-
ди), виявляє високу конформаційну стій-
кість. При цьому необхідно підкреслити,
що основна відмінність пріонового патоге-
незу від великої групи амілоїдних захворю-
вань центральної нервової системи полягає
в доведеній можливості передачі (трансмі-
сії) захворювання. Однак основна форма
пріонових захворювань людей — хвороба
Крейцфельда-Якоба — спорадична, тобто
зумовлена невідомими факторами. Інфек-
ційні шляхи її передачі досить штучні, опо-
середковані препаратами донорського по-
ходження, хірургічними інструментами,
канібалізмом тощо. Нещодавно доведено
можливість штучної передачі найвідомішо-
го з амілоїдних захворювань центральної
нервової системи — хвороби Альцгеймера —
шляхом внутрішньомозкової ін’єкції піддо-
слідним тваринам гомогенату амілоїдів, од-
нак це не дає підстав для віднесення цієї
хвороби, а також довгого списку інших амі-
лоїдних захворювань центральної нервової
системи до трансмісивних, здатних до інфек-
ційної передачі. Поява в клітині достатньої
кількості високостабілізованих молекул, що
сприймаються шапероновою системою як
«свої, але денатуровані», гарантовано зу-
мовить інтенсивну взаємодію ша перонових
білків з інфекційним агентом і, що особли-
во важливо для розуміння перебігу пато-
генезу, забезпечить відволікання їх від ви-
конання своєї основної функції — струк-
турування новосинтезованих білків, що
отримають можливість взаємодіяти з клі-
тинною мембраною за умов некомплект-
ного структуроутворення. Сircus vitiosus
замкнено…
Зрозуміло, що подібний сценарій можли-
вий, найімовірніше, щодо інтенсивно про-
дукованих білків, чия функція не є необ-
хідною для існування клітини-продуцента.
Саме до таких, зокрема, належить пріоно-
вий білок: позбавлені його гена тварини
цілком життєздатні, тобто подібно до ба-
гатьох фізіологічних процесів усе ще неві-
дому функцію пріонового білка дублюють
якісь інші системи організму.
Водночас необхідно підкреслити, що
перебіг амілоїдозів центральної нервової
системи відбувається за відносної ізоляції
від впливу найпотужнішої частини імунної
системи організму. За відсутності гемато-
енцефалічного бар’єра клітина-продуцент
білків, що сприймаються захисними систе-
мами організму як «чужі», не лише зумови-
ла б розвиток відповідних автоімунних про-
цесів, але й була б знищена імунною систе-
мою через появу на поверхні імуногенних
угруповань.
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1 35
Така картина ідентична молекулярному
патогенезу цукрового діабету першого типу,
зумовленого автоімунним знищенням від-
повідальних за синтез інсуліну β-клітин
острівців Лангерганса. Відомо, що задовго
до клінічних проявів цього захворювання
розвивається імунна реакція на цілу низку
білків, синтезованих саме β-клітинами.
Ідеть ся не про вибірковий «сказ» імунної
системи, а про нормальну реакцію на «свої»
білки, які чомусь стали сприйматися як
«чужі», причому, за законами розвитку ав-
тоімунних процесів, реакція на «браковані»
білки з часом переходить на цілком нор-
мальні білки. Саме вплив імунної реакції,
зумовленої білками пошкодженого органу,
на функціонування здорового парного ор-
гану становить основу давновідомої групи
так званих симпатичних захворювань.
Не меншої уваги заслуговує розгляд моле-
кулярних порушень більш поширеного діа-
бету другого типу, за якого відповідні рецеп-
тори перестають взаємодіяти з наявним у
кро ві інсуліном. Знову йдеться про збережен-
ня конформації як запоруки функціональної
активності білка, його сприйняття численни-
ми захисними системами як «свого».
Характерна риса саме останнього десяти-
річчя — поширення так званих інгібіторних
форм гемофілії. Як відомо, гемофілія нале-
жить до спадкових захворювань, генетично
зумовлених дефіцитом факторів зсідання
крові. Застосування найрізноманітніших
препаратів цих факторів дає змогу ефек-
тивно протидіяти неконтрольованій крово-
течі, однак водночас призводить до форму-
вання автоімунної відповіді саме на ці й без
того дефіцитні фактори, що істотно усклад-
нює компенсаторну терапію захворювання.
Незважаючи на це, останнім часом суттє-
во почастішали випадки інгібіторної гемо-
філії, спричиненої ураженням, здебільшого
вірусним, печінки. Тобто ушкоджений орган
починає продукувати білки, які імунна сис-
тема розпізнає як «чужі». При цьому осно-
вним інфекційним агентом є вірус гепатиту,
стрімке поширення якого та винятково тяж-
кі наслідки захворювання також належать
до «здобутків» останніх десятиріч.
Що заважає білковій молекулі набути
нативної конформації, призвівши до появи
«чужих» білків із подальшим розвитком
най різноманітніших патологій? У процесі
розгляду цього питання постійно виника-
ють аналогії зі способом життя в розвину-
тих країнах, що дає підстави впевнено го-
ворити про утворення своєрідної постінду-
стріальної епідемії.
На основі відомих даних про шляхи ушко-
дження шаперонової системи назвемо групу
факторів, що зумовлюють порушення нор-
мального фолдингу новосинтезованого білка.
1. Стрес. Шаперонові білки недарма на-
зивають білками шоку, бо одну з їхніх осно-
вних функцій — протидію негативним дена-
тураційним чинникам — супроводжує під-
вищена експресія цих білків саме за стресо-
вих умов. За тривалої активації будь-якої
фізіологічної системи настає виснаження,
що призводить до різкого зниження відпо-
відної функції. Тому навряд чи варто ди-
вуватися стрімкому поширенню кількості
амілоїдних захворювань та їх «омолоджен-
ню» серед населення розвинутих країн, що
дедалі інтенсивніше потерпають від стресо-
вого навантаження. За авторитетною оцін-
кою Ганса Сельє, щонайменше кожен де-
сятий громадянин США принаймні раз у
житті потрапляє до психіатричної клініки.
Основна причина — стрес. За лаштунками
добробуту значна частина населення пере-
буває в режимі загнаного пацюка. Тож не
дивно, що зумовлена стресом індукція цу-
крового діабету — один із основних меха-
нізмів запуску цієї патології.
2. Токсичне ураження клітини. Потуж-
ний ятрогенний вплив на організм, тобто
виникнення патології під впливом медич-
ного втручання — характерна риса саме
розвинених країн, де збут медикаментів пе-
реживає лавиноподібний бум. Згідно з офі-
ційними даними, навіть у досить далекій
36 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1
від процвітання Україні за останні шість
років вживання медикаментозних препара-
тів зросло вчетверо, що в 2007 році в гро-
шовому еквіваленті становило $ 2 млрд.
Природно, що цей бізнес дуже прибутко-
вий, кількість задіяних у ньому фірм про-
довжує стрімко зростати, однак стан здо-
ров’я населення незадовільний. Чи може
хтось вигадати більш гарантований спосіб
ураження імунної системи, ніж необмеже-
не вживання потужних ксенобіотиків із
найрізноманітнішими та суто індивідуаль-
ними за характером і часом прояву побіч-
ними ефектами? У контексті сказаного при-
таманне саме розвиненим країнам змен-
шення рівня опірності організму дає під-
стави говорити про формування своєрідно-
го ятрогенного СНІДу.
3. Кількісні та якісні зміни в харчуван-
ні. Прискорений біосинтез білка — один із
ефективних шляхів отримання структурно
бракованих форм. Надмірне переїдання та
ожиріння в багатьох розвинутих країнах,
передусім у США, давно набули ознак на-
ціонального лиха, тісно пов’язаного з роз-
витком цілого букету захворювань, лідером
серед яких є діабет. Зумовлене переїдан-
ням недостатнє перетравлення білків га-
рантує появу в кровообігу досить великих
імуногенних пептидів, що рівноцінно різ-
кому послабленню захисних систем орга-
нізму. Наслідки поширення різноманітних
фастфудів вже давно породили прислів’я:
«Швидка їжа — швидка допомога».
4. Поширення сої та продуктів на її осно-
ві. Справді, соя — це джерело білка, але
досить специфічного: значну його части-
ну (десятки відсотків) становить інгібі-
тор протеолітичних ферментів, що є одним
із найстабільніших серед відомих білків.
Його денатурація досить складна, потребує
витратного глибокого перероблення сиро-
вини, наявність неденатурованої інгібітор-
ної домішки різко зменшує перетравлення
їжі з подальшим повним набором уже за-
значених функціональних наслідків.
5. Генетично модифіковані продукти хар-
чування. Наявність у складі продуктів хар-
чування білків, процес структуроутворення
яких відбувся в еволюційно чужорідній клі-
тині з цілком імовірною участю мембранно-
го холдингу, можна трактувати як присут-
ність високостабілізованої, мембранотроп-
ної та імуногенної домішки. Однією з особ-
ливостей мембранного фолдингу білків є
формування поверхневих структурних угру-
повань, здатних ефективно зв’я зувати і за-
безпечувати активацію окремих компонентів
фібринолітичної системи. Функ ціо наль но
не обґрунтована активація протеолітичних
ферментів — загальновизнана ознака он ко-
логічних захворювань, що змушує порушу-
вати питання про потенційну онкогенність
ГМО-продуктів харчування. Чи випадковий
збіг динаміки вживання ГМО-про дуктів зі
змінами поширення раку прямої та ободової
кишок, що за частотою проявів у тих же
США за останні 10–15 років упевнено пе-
рейшов із 5–6 місця на 2–3, поступаючись
лише раку легень, простати та молочної за-
лози — і це на тлі загального зростання рів-
ня онкозахворювань!? Наслідки вживання
ГМО-про дуктів харчування не піддаються
навіть приблизній оцінці, а наявні фактори
ризику не можуть бути виправданими будь-
якими економічними вигодами.
На тлі притаманного розвинутим країнам
зменшення рівня опірності організму не-
сприятливим чинникам дедалі більшого
значення набуває фактор руйнації міжрегіо-
нальних кордонів, зумовлений масовою мі-
грацією населення й товарів. Природні ка-
рантинні бар’єри ще донедавна забезпечува-
ли захист відносно забезпечених країн від
впливу інфекційних агентів із далеких регі-
онів. Однак саме в останні десятиріччя роз-
винуті країни Заходу переживають безпре-
цедентний наплив мігрантів із країн, яким
«компетентність, чесність і гуманізм» місце-
вих національних еліт гарантують занепад
та жебрацтво на найближчі триста років.
Такі «переселення народів» не є чимось
ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2010, № 1 37
принципово новим в історії людства. Не
нові й спричинені цим процесом епідемії.
Водночас здатність подолати верхи на коні
в доброму фізичному стані відстань від бе-
регів Керулену до Києва була для мігрантів
старих часів свого роду цензом здоров’я, аж
ніяк не обов’язковим за сучасного розвитку
транспортних засобів. Чи не варто пригада-
ти, чим закінчилися контакти населення
Туркестану в XIX ст., тубільців незліченної
кількості островів Тихоокеанського регіону
з носіями пересічних європейських інфек-
цій? Варто також подумати й про можливі
наслідки невід воротного освоєння ресурсів
Антарктиди — континенту, потенційно бага-
того не лише на різноманітну сировину, але
й на невідомі штами мікроорганізмів із не-
передбачуваним впливом на абсолютно не-
готове до подібної зустрічі людство.
P.S. Підсумовуючи наведені в статті дані,
можна зробити висновок про формування
притаманного розвиненим країнам комп-
лексу факторів негативного впливу на люд-
ський організм, зменшення його опірності
найрізноманітнішим чинникам навколиш-
нього середовища. Синергетичний харак-
тер впливу подібних факторів зумовлює
стрімке поширення притаманного остан-
нім двом десятиріччям комплексу захворю-
вань, причому функціональні наслідки од-
нієї патології призводять до розвитку ін-
шої, що відповідно зменшує ефективність
захисних систем організму, стає причи-
ною формування різноманітних патологій.
Ідеться про комплексне ураження населен-
ня саме високорозвинутих країн, своєрідну
постіндустріальну епідемію.
Розуміння біохімічних законів перебігу
фізіологічних процесів і впливу наслідків
їх порушення на стан здоров’я популяції
обо в’язкове для пояснення етіологічних
причин сформованої постіндустріальної епі-
демії, усвідомлення ролі тих чи інших не-
гативних факторів, визначення напрямів
ефективної протидії їхньому негативному
впливу. Підтримка таких наукових знань на
належному рівні не лише забезпечить адек-
ватну відповідь будь-яким загрозам біоло-
гічного тероризму, але й створить необхідні
передумови для переходу від нескінченних
розмов на тему «як погано стало жити» до
науковообґрунтованої діяльності.
Д. Заболотний, І. Алєксєєнко
ЕПІДЕМІЇ ХХІ СТОРІЧЧЯ:
МОЛЕКУЛЯРНА ЕТІОЛОГІЯ
Р е з ю м е
У статті системно, враховуючи вплив негативних про-
цесів, що відбуваються в біосфері внаслідок діяльності
людини, та особливості умов існування сьогоднішньо-
го соціуму, розглянуто можливі причини зміни харак-
теру захворюваності населення розвинених і відносно
забезпечених країн. Ушкодження захисних механізмів
організму людини пояснено на основі результатів до-
сліджень молекулярних механізмів патогенезу аміло-
їдних захворювань центральної нервової системи та
низки інших патологій, пов’язаних із порушенням ко-
ординації процесів синтезу та деградації білків. Проа-
налізовано можливу роль стресу, токсичного уражен-
ня, ятрогенного впливу, кількісних та якісних змін у
харчуванні в розвитку метаболічної інтоксикації.
Ключові слова: автоімунні захворювання, генетично мо-
дифіковані продукти харчування, токсичні уражен-
ня, ятрогенний вплив, стрес.
D. Zabolotnyi, I. Alekseyenko
EPIDEMICS OF THE 21st CENTURY:
MOLECULAR ETIOLOGY
S u m m a r y
Possible causes of the change of developed and relatively
successful countries population sickness rate nature are
reviewed with the use of systematic approach and taking
into account the adverse processes occurring in bio-
sphere as a result of human activity and specific features
of modern social medium existence. Loss of a human no-
cifensor is explained on the basis of the results of the re-
searches of pathogeny molecular mechanisms of amyloid
desease of the central nervous system and a number of
the other pathologies associated with the loss of synthe-
sis processes coordination and proteins degradation. The
possible role of the stress, toxic lesion, iatrogenic effect,
nutrition quantitative and qualitative changes in devel-
opment of metabolic intoxication is analyzed.
Keywords: autoimmune diseases, genetically modified food, toxic
lesion, iatrogenic effect, stress.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-27192 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0372-6436 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:40:54Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Заболотний, Д. Алєксєєнко, І. 2011-09-27T21:09:46Z 2011-09-27T21:09:46Z 2010 Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія / Д. Заболотний, І. Алєксєєнко // Вісн. НАН України. — 2010. — № 1. — С. 29-37. — укр. 0372-6436 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/27192 У статті системно, враховуючи вплив негативних процесів, що відбуваються в біосфері внаслідок діяльності людини, та особливості умов існування сьогоднішнього соціуму, розглянуто можливі причини зміни характеру захворюваності населення розвинених і відносно забезпечених країн. Ушкодження захисних механізмів організму людини пояснено на основі результатів досліджень молекулярних механізмів патогенезу амілоїдних захворювань центральної нервової системи та низки інших патологій, пов’язаних із порушенням координації процесів синтезу та деградації білків. Проаналізовано можливу роль стресу, токсичного ураження, ятрогенного впливу, кількісних та якісних змін у харчуванні в розвитку метаболічної інтоксикації. Possible causes of the change of developed and relatively successful countries population sickness rate nature are reviewed with the use of systematic approach and taking into account the adverse processes occurring in biosphere as a result of human activity and specific features of modern social medium existence. Loss of a human nocifensor is explained on the basis of the results of the researches of pathogeny molecular mechanisms of amyloid desease of the central nervous system and a number of the other pathologies associated with the loss of synthesis processes coordination and proteins degradation. The possible role of the stress, toxic lesion, iatrogenic effect, nutrition quantitative and qualitative changes in development of metabolic intoxication is analyzed. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Вісник НАН України Статті та огляди Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія Epidemics of the 21st century: molecular etiology Article published earlier |
| spellingShingle | Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія Заболотний, Д. Алєксєєнко, І. Статті та огляди |
| title | Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія |
| title_alt | Epidemics of the 21st century: molecular etiology |
| title_full | Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія |
| title_fullStr | Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія |
| title_full_unstemmed | Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія |
| title_short | Епідемії ХХІ сторіччя: молекулярна етіологія |
| title_sort | епідемії ххі сторіччя: молекулярна етіологія |
| topic | Статті та огляди |
| topic_facet | Статті та огляди |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/27192 |
| work_keys_str_mv | AT zabolotniid epídemííhhístoríččâmolekulârnaetíologíâ AT alêksêênkoí epídemííhhístoríččâmolekulârnaetíologíâ AT zabolotniid epidemicsofthe21stcenturymolecularetiology AT alêksêênkoí epidemicsofthe21stcenturymolecularetiology |