научная статья по теме РЕЦЕНЗИЯ НА КНИГУ В.П. РЕУТОВА, Е.Г. СОРОКИНОЙ, Н.С. КОСИЦЫНА, В.Е. ОХОТИНА “ПРОБЛЕМА ОКСИДА АЗОТА В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ И ПРИНЦИП ЦИКЛИЧНОСТИ: РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ ИДЕЙ, ПРИНЦИПОВ И КОНЦЕПЦИЙ” М.: УРСС. 2003. 96 С Биология

Текст научной статьи на тему «РЕЦЕНЗИЯ НА КНИГУ В.П. РЕУТОВА, Е.Г. СОРОКИНОЙ, Н.С. КОСИЦЫНА, В.Е. ОХОТИНА “ПРОБЛЕМА ОКСИДА АЗОТА В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ И ПРИНЦИП ЦИКЛИЧНОСТИ: РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ ИДЕЙ, ПРИНЦИПОВ И КОНЦЕПЦИЙ” М.: УРСС. 2003. 96 С»

УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК, 2004, том 35, № 2, с. 110-112

ОБЗОРЫ И РЕЦЕНЗИИ

РЕЦЕНЗИЯ НА КНИГУ В.П. РЕУТОВА, Е.Г. СОРОКИНОЙ, Н.С. КОСИЦЫНА, В.Е. ОХОТИНА "ПРОБЛЕМА ОКСИДА АЗОТА В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ И ПРИНЦИП ЦИКЛИЧНОСТИ: РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ ИДЕЙ, ПРИНЦИПОВ И КОНЦЕПЦИЙ"

М.: УРСС. 2003. 96 с.

В настоящее время многие исследователи стали отмечать, что на рубеже XX и XXI столетий наука стала все больше ориентироваться на анализ универсальных зависимостей между явлениями. Дальнейшее развитие получает идея целостного знания. Это может явиться свидетельством того, что интеграционные процессы в науке стали преобладать над дифференциацией единого знания на отдельные дисциплины. По мнению многих ученых, такие тенденции в современной науке с необходимостью предполагают возрождение интереса к вопросам теоретической биологии и ее философским вопросам.

В рецензируемой книге В.П. Реутова, Е.Г. Сорокиной, Н.С. Косицына и В.Е. Охотина "Проблема оксида азота в биологии и медицине и принцип цикличности: ретроспективный анализ идей, принципов и концепций" предпринята попытка проанализировать проблему оксида азота (NO) в биологии и медицине с позиций принципа цикличности. В ней рассматривается концепция цикла NO и проведен ретроспективный анализ идей и принципов, которые составили теоретическую основу этой концепции. Авторы этой книги постарались ответить на вопрос: "Что же является самым важным в проблеме оксида азота на данном этапе развития биологии и медицины?" Этот вопрос весьма актуален в связи с тем, что по проблеме NO в биологии и медицине накоплен огромный, если не сказать необозримый для отдельных ученых материал (около 50000 статей, вошли в систему Medline, а, по данным системы Интернета, в июле 2003 г. число сочетаний Nitric Oxide в статьях превысило 200000). Этот материал настоятельно требует упорядочения, систематизации и синтеза экспериментальных данных вокруг некоторых принципов, которые могли бы составить ядро биологии. Такая попытка анализа проблемы NO в биологии и медицине может помочь не только выйти на некоторую систематизацию огромного материала по этой проблеме, но и открывает, с нашей точки зрения, новый этап в изучении проблемы свободных радикалов - оксида азота и активных форм кислорода. Для того чтобы стало более понятным значение концепции цикла оксида азота и принципа цикличности,

предлагаемого авторами книги, целесообразно более подробно проанализировать основные этапы в истории исследования свободных радикалов.

Считают, что первый период в истории исследования свободных радикалов начался приблизительно 50 лет тому назад, когда в 1954 г. Б. Ком-монер показал, что свободные радикалы являются интермедиатами биохимических процессов. Большинство медиков и биологов в то же время предполагали, что эти радикалы являются побочными продуктами ферментативных реакций и могут принимать участие в повреждении клеток, мутагенезе, канцерогенезе и нейродегенератив-ных процессах при старении. Некоторые биологи и медики рассматривали реакции с участием свободных радикалов как "изнанку метаболизма". Через 3 года после начала исследования свободных радикалов в биологических системах, проводимые в США Б. Коммонером, в Советском Союзе Л.А. Блюменфельдом и А.Э. Калмансоном на базе Института химической физики АН СССР был создан спектрометр электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Именно эти исследователи впервые в СССР применили ЭПР-спектро-метр для биологических исследований. В начале 60-х годов изучение проблемы NO в биологических системах в России начали почти одновременно две группы исследователей: А.Ф. Ванин, Р.М. Налбандян и Л.А. Блюменфельд - первая группа и вторая группа - Я.И. Ажипа, Л.П. Каю-шин и Е.И. Никишкин. Достижение первой группы состояло в том, что входящие в эту группу исследователи впервые обнаружили в пекарских дрожжах парамагнитные центры, характеризующиеся сигналом ЭПР с gcp ~ 2.03. Основное достижение второй группы состояло в том, что они обнаружили новые сигналы в крови и тканях крыс после введения им NaNO2 и, основываясь на результатах модельных исследований Горди и Рекс-роуда (1961), назвали парамагнитные комплексы, ответственные за эти сигналы, нитрозильными комплексами железа. В дальнейшем результаты своих исследований Я.И. Ажипа, Л.П. Каюшин и Е.И. Никишкин зарегистрировали в Госкомитете по делам открытий и изобретений СССР как научное открытие за № 148. Работа В.П. Реутова по

РЕЦЕНЗИЯ НА КНИГУ

111

исследованию проблемы оксида азота и продуктов его метаболизма - нитритов и нитратов явилась продолжением тех исследований, которые были зарегистрированы как научное открытие "Явления возникновения нитрозильных комплексов железа при гипоксии".

Считают, что второй период в истории изучения роли свободных радикалов в биологических системах начался в 1969 г. после того, как Мак Корд и Фридович открыли фермент супероксид-дисмутазу (СОД), наличие которого указывало, что живые организмы имеют систему детоксика-ции свободных радикалов. В дальнейшем были обнаружены другие ферменты и неферментативные низкомолекулярные соединения, участвующие в детоксикации свободных радикалов, образующихся в живых организмах. В 1977 г. С.К. Мит-тал и Ф. Мурад обнаружили сигнальную функцию у активных форм кислорода и N0, которая выражалась в способности этих радикалов активировать гуанилатциклазу и повышать концентрацию евМР. Результаты этих исследований положили начало третьему периоду в истории изучения биологической роли свободных радикалов. Ю.В. Владимиров называет главным достижением этого последнего периода полное переосмысление роли реакций с участием свободных радикалов в биологических процессах. Еще раньше считали, что все радикалы образуются в побочных реакциях и всегда оказывают повреждающее действие, то теперь стали считать, что основные свободные радикалы кислорода, азота, а также семихиноны, образующиеся при окислительно-восстановительных реакциях и в процессе действия некоторых ферментов, являются необходимыми для клетки регуляторами. Таким образом, стало ясно, что в процессе эволюции живые организмы не только приспособились к существованию в условиях постоянной продукции свободных радикалов, но и научились активно их использовать для выполнения важных биологических функций.

В настоящее время (третий период в изучении роли свободных радикалов в живых организмах) считается общепринятой точка зрения, согласно которой основными свободными радикалами в живых организмах являются свободные радикалы кислорода (активные формы кислорода) и оксида азота (N0) со своими активными интермеди-атами (активными формами азота). Эти радикалы образуются двумя группами ферментов -NAD(P)H-оксидазами и изоформами N0-^^^. Считают также, что свободные радикалы азота (N0) и кислорода при физиологических концентрациях принимают важную роль в регуляции физиологических процессов. Однако до сих пор совершенно было непонятно, каким образом свободные радикалы, принимающие участие в цепных свободнорадикальных реакциях при горении и взрывах, способны в живых организмах изменять

разрушительные свои свойства на регуляторные. Интересно при этом отметить, что теория цепных реакций с участием свободных радикалов впервые была обоснована нашим отечественным ученым Нобелевским лауреатом (1956 г.) академиком H.H. Семеновым еще в 30-х годах XX в. И это была именно та область исследований H.H. Семенова, которая сделала его широко известным в СССР и за границей.

Авторы рецензируемой книги впервые предложили и обосновали концепцию, согласно которой укрощение активных свободнорадикальных соединений, которые по своей природе склонны участвовать в цепных реакциях, может происходить в живых организмах благодаря тому, что эти соединения претерпевают циклические превращения. Причем такие циклические превращения в живых организмах проходят под контролем ферментов, которые не позволяют выйти свободным радикалам азота и кислорода за пределы безопасных физиологических концентраций. Что же заставляет свободные радикалы переходить от цепных реакций к циклическим превращениям в живых организмах? По мнению авторов книги, которое они неоднократно высказывали в своих статьях и в первой своей книге "Циклические превращения оксида азота в организме млекопитающих", причиной, обусловливающей замыкание свободных радикалов в циклы в живых организмах, является циклическая организация метаболизма. Если же циклическая регуляция под контролем ферментов и при участии неферментативных веществ нарушается, тогда возможны взаимодействие NO с супероксидными анион-радикалами и образование высокотоксичных перокси-нитритов. Таким образом, концепция В.П. Реутова и соавторов позволяет понять, почему свободные радикалы, участвующие при взрывах и горении в цепных процессах, в живых организмах способны изменять свои агрессивные свойства и могут участвовать в регуляторных процессах. Можно, по-видимому, считать, что работы В.П. Реутова, Е.Г. Сорокиной, В.Е. Охотина и Н.С. Косицына явились началом нового - четвертого периода в изучении роли свободных радикалов в живых организмах.

Однако роль концепции цикла оксида азота и принципа цикличности не ограничивается только концепцией представлений о свободнорадикальных процессах. В рецензируемой работе принцип цикличности рассматривается как методологический инструмент, при помощи которого можно обнаруживать новые циклы и устанавливать связи между, казалось бы, совершенно разнородными явлениями. По мнению авторов, принцип цикличности указывает современным биологам, что какой бы проблемой они ни занимались, они должны осознавать, что рядом с объектом их исследования может находиться еще никому неиз-

УСПЕХИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК том 35 < 2 2004

112

ГУРИН

вестный цикл. И в этом, по мнению авторов, и состоит эвристическая ценность принципа цикличности. В связи с этим можно сказать, что авторы рецензируемой книги перешли от концепции цикла оксида азота и циклической организации сво-боднорадикальных процессов в живых организмах, предложенной в первой своей книге, к обоснованию циклической организации процессов в биосфере. Авторы книги ещ

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»