Мы – электрические. Новая наука об электроме тела

Теперь мы знаем, что манипуляции с электричеством тела могут нарушать естественные восстановительные процессы в организме. В экспериментах с крысами шотландские исследователи установили, что с помощью лекарств, блокирующих каналы и ингибирующих перемещение ионов натрия, можно нарушить передачу электрических сигналов раневыми токами, и в результате раны заживают дольше[287].

Но верно ли обратное? Можно ли ускорить процесс заживления, усилив естественное электричество тела? Некоторые клинические исследования, проведенные за последнее десятилетие, показывают, что это возможно. Наверное, один из худших типов повреждений – это пролежни, которые могут зарастать месяцами или годами (а могут и не зарастать вовсе) и затрагивают глубокие подкожные ткани, мышцы и кости. Большинство исследований с применением электрической стимуляции для заживления ран у человека было проведено именно на этом типе повреждений: подобно глубокой стимуляции мозга, этот метод – последнее средство в тех случаях, когда никакие другие методы уже не помогают. После многолетних экспериментов такого рода две группы исследователей провели метаанализ и пришли к выводу, что усиление естественного раневого тока с помощью электрической стимуляции увеличивает скорость заживления почти вдвое.

Причем данный эффект не ограничивается заживлением кожных повреждений. После 1980-х годов начали накапливаться доказательства того, что аналогичные слабые электрические токи ускоряют сращивание переломов кости и, возможно, даже помогают бороться с остеопорозом[288]. Они способствуют более быстрому прорастанию в рану новых кровеносных сосудов и уже серьезно рассматриваются в качестве метода лечения глаз. Показано, что электрическая стимуляция эффективна и при пересадке кожи; по-видимому, она способствует приживлению новой ткани.

Но есть одна загвоздка: хотя результаты подобных экспериментов в целом оказались положительными, они не всегда воспроизводимы и предсказуемы. “Проблема в том, что метод не оптимизирован”, – прокомментировал Марк Мессерли из Университета Северной Дакоты, который занимается изучением биоэлектрических методов заживления ран. Мы не понимаем механизм, благодаря которому электричество ускоряет заживление ран, и поэтому не можем направленно усиливать (или даже стандартизовать) стимуляцию. И это усложняет жизнь врачам, которые могли бы использовать такой метод стимуляции для лечения своих пациентов. “Чтобы оптимизировать заживление ран, мы должны понять, как оно происходит”.

В 2006 году Мин Чжао значительно продвинулся в понимании этого вопроса, когда вместе с генетиком Джозефом Пеннингером предпринял первый контролируемый эксперимент по выявлению генов, включающихся под действием электрического поля[289]. Эта работа широко обсуждалась в прессе; она, наконец, перевела изучение электричества под легитимное крыло генетики. Это было одним из первых мощных и интересных доказательств эпигенетического значения электрома.

Дальше требовалось найти способ измерять реальные электрические поля в человеческих ранах. Современные электротерапевтические устройства подают электрический ток, но не позволяют понять, как он влияет на собственное биоэлектричество человека. Поэтому нужно было создать прибор, который смог бы показать, нарушены ли раневые токи. До последнего времени не существовало способа измерить электрическое поле в воздухе рядом с сухой кожей млекопитающего; подобные измерения проводились только в экспериментальных лабораторных условиях на влажной коже лягушек. В 2011 году Ричард Нучителли разработал устройство для измерений на человеческой коже, которое позволяет тщательно анализировать раневые токи. Этот “Дермакордер” чувствует напряжение на соседних участках кожи. Поднесите его к поверхности кожи, и он позволит построить карту напряжения и соотнести ее с глубиной раны[290]. Так можно создать трехмерную топографическую электрическую карту раны. “Это было первое устройство, которым врачи могли пользоваться на практике для обследования пациентов”, – комментирует Ражничек.

Эта возможность в значительной степени углубила наше понимание роли электричества в заживлении ран. Нучителли обнаружил явную зависимость между силой электрического поля вокруг раны и скоростью заживления: сила поля резко возрастает в момент повреждения, затем медленно снижается по мере затягивания раны, а по завершении процесса заживления уже не детектируется. Однако еще интереснее связь между силой электрического поля вокруг раны и заживляющей способностью у конкретного человека. У людей со слабым раневым током раны затягиваются медленнее, чем у тех, у кого этот ток “громче”. Но самое интересное заключается в том, что сила раневого тока снижается с возрастом: сигнал поля у людей старше шестидесяти пяти лет в два раза ниже, чем у людей в возрасте до двадцати пяти[291].