Дата поступления рукописи в редакцию: 08.12.2022.
Дата принятия рукописи в печать: 19.12.2022.
В последнее десятилетие расширяется потребность в неинвазивных немедикаментозных воздействиях, повышающих неспецифическую резистентность организма. Одним из возможных путей реализации данной задачи является использование физиотерапевтических факторов, таких как лазеротерапия, магнитотерапия, воздействие ультразвуком низкой частоты. В клинической практике среди физиотерапевтических методов лидирующие позиции принадлежат низкоинтенсивной лазеротерапии (НИЛИ), терапевтическая эффективность которой основана на эффекте взаимодействия кванта света с биологическими объектами (клетками и тканями) с последующим поглощением и трансформацией энергии лазерного луча. Известный французский физик Луи де Бройль констатировал: «Лазеру уготовано большое будущее. Трудно предугадать, где он будет применяться, но я думаю, что лазер — это целая эпоха». Целью данного обзора является сопоставление эффективности использования различных видов низкоинтенсивной лазеротерапии (НИЛИ) в клинической практике и анализ эффектов лазеротерапии с точки зрения молекулярно-клеточных механизмов на основании обзора литературных данных. В последнее десятилетие обнаружены и нашли практическое применение многочисленные факты биологического действия внешних факторов информационной небиологической природы, для которых в живом организме отсутствуют очевидные специфические рецепторные системы [7, 8]. К информационным сигналам относят физические воздействия, энергетическая составляющая которых мала в сравнении с тепловой энергией биосреды. Одним из таких источников является НИЛИ [4, 7, 9], под действием которого происходит усиление метаболических процессов в клетках, осуществляющих иммунобиологический надзор за счет повышения их энергетической активности. Такими клетками и, соответственно, важнейшими составляющими факторами врожденного иммунитета в организме человека являются нейтрофильные гранулоциты, одной из главных функций которых является осуществление биоцидных функций [5, 6, 17]. Бактерицидная эффективность нейтрофилов зависит от двух параллельных событий, происходящих в фаголизосомах данных клеток. Во-первых, в гранулах нейтрофилов при активации НИЛИ происходят изменения кислородзависимой системы, т. е. НАДФ-оксидазного комплекса, и, во-вторых, отмечается повышение синтеза различных ферментов и антимикробных белков, относящихся к кислороднезависимой системе [7, 11, 16, 17, 23]. По данным И.И. Горяйнова, анализ фотоиндуцированных изменений активности ферментов дает ценную информацию о первичных биохимических механизмах стимулирующего действия НИЛИ на нейтрофил. Исследования активности НАДН- и НАД+-глутаматдегидрогеназы, изофермента аспартатаминотрансферазы, функционирующих на стыке обмена белков и углеводов, а также ферментов цикла трикарбоновых кислот, свидетельствуют об увеличении их активности при воздействии стимулирующими дозами НИЛИ [5]. Несмотря на очевидные достижения в данной области, вопрос первичного акцептора лазерных воздействий на клеточном уровне остается открытым. И.И. Горяйновым обнаружена полоса поглощения крови с максимумом в области 633–642 нм, которая отнесена к люминесценции протопорфирина IX. На основании полученных данных был сделан вывод о геме как о возможном первичном акцепторе в этой области. Автор высказал предположение, что под действием оранжево-красной области спектра происходит фотовозбуждение d-электрона восстановленного иона железа в геме цитохрома а3 и захват его НАД-ДГ и НАДН-ДГ с последующей утилизацией поглощенной энергии в дыхательной цепи. В таком случае механизм действия света в этом диапазоне на биологические объекты представляется как процесс, при котором в конечном счете фотосинтезируется АТФ [5]. К настоящему времени у исследователей сложились основные теоретические представления о взаимодействии энергии лазерного излучения с клеткой. В изучении процессов фотобиоактивации существует несколько направлений. Большая часть исследователей полагает, что в основе биологического действия НИЛИ лежат процессы энергетического взаимодействия когерентных квантов электромагнитного излучения с атомно-молекулярными структурами биологического вещества [8, 9, 22]. Характерной особенностью этих структур является конденсированное состояние макромолекул, которые, в свою очередь, представляют собой высококооперативные, пространственно-локализованные стабильные многочастичные системы. В их пределах реализуются совокупности взаимодействий различных типов, начиная от слабых — гидрофобных и ван-дер-ваальсовых, кончая сильными — ион-ионными взаимодействиями. Поглощение макромолекулой квантов когерентного излучения приводит к резонансному возбуждению определенных мод состояния молекулы, что связано с повышением биохимической реакционной способности в отдельных пространственных участках. Из научно обоснованных теорий обращает на себя внимание теория о пространственной альтерации межклеточной жидкости при воздействии энергии лазерного излучения на биологическую ткань. Ее авторы утверждают, что при воздействии электромагнитных колебаний на клетки и ткани, прежде всего, происходит возмущение межклеточной среды. Приверженцами этой теории являются Г.И. Клебанов, С.В. Москвин, в работах которых опубликованы сведения об изменении поляризационных свойств плазмы крови при действии низкоинтенсивного красного света. Группа исследователей в составе Г.И. Клебанова с соавторами с помощью флуоресцентных зондов зафиксировали изменения физико-химических свойств цельной крови, плазмы и тромбоцитарной массы под влиянием лазерного излучения [9, 14, 15]. Величина эффекта зависела от дозы и времени инкубации после облучения и, по мнению авторов, от функционального состояния клеточных элементов, заряда белков крови. На основании экспериментов по воздействию НИЛИ на деформируемость изолированных клеток и оптические свойства суспензий эритроцитов сформулирована модель отклика биосистемы на лазерное воздействие. На первом этапе происходила генерация в биожидкости синглетного кислорода либо путем прямого фотовозбуждения, либо путем фотосенсибилизации посредством эндогенных порфиринов. На втором этапе авторами выявлена дезактивация возбужденных молекул кислорода, приводящая к перестройке метастабильной структуры биожидкостей на границе мембрана-раствор. На заключительном этапе структурные изменения в системе биомембрана-раствор обеспечивали неспецифическую регуляцию биохимических реакций, запускающих каскад биологических процессов и выявляя заинтересованность мембранных структур клетки в адсорбции энергии лазерного излучения [9, 11, 26].