СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ РАЗМНОЖЕНИЯ МИКОБАКТЕРИЙ ТУБЕРКУЛЕЗА НЕТЕПЛОВОЙ РЕЗОНАНСНОЙ СВЧ-ТЕРАПИЕЙ Российский патент 2019 года по МПК A61N5/06 

Изобретение относится к областям биофизики и радиобиологии, а именно к способам подавления роста палочки Коха, Mycobacterium tuberculosis.

Лечение туберкулеза - непрерывное, ежедневное, в течение нескольких месяцев, с одновременным применением нескольких противотуберкулезных препаратов, с учетом чувствительности микобактерии.

При этом все лекарственные препараты токсичны, обладают множественными видами побочного действия на систему кроветворения, на нервную систему, на слух, на почки, печень и прочее.

С целью повышения эффективности лечения совместно с химиотерапией применяются и физиотерапевтические методы, лазер, ультразвук, магнитное поле, поляризованный свет, ИК, УФ излучения и т.д.

Низкочастотная магнитотерапия с пульсирующим магнитным полем способствует рассасыванию экссудативного перифокального воспаления. Частота 50 Гц, магнитная индукция 30-40 мТл. Продолжительность процедуры 30 мин ежедневно. Курс лечения -20 процедур.

На 2-й половине курса магнитотерапии назначается ИК-лазерная терапия. Частота импульсов 1500 Гц, импульсная мощность 4-6 Вт. Продолжительность процедуры 8-10 мин ежедневно. Курс - 10 процедур.

Также применяется дециметроволновая терапия, облучение СВЧ-полем дециметрового диапазона 461,5 МГц и мощностью 60-100 Вт, а также 915 МГц при мощности до 30 Вт. Время экспозиции 10-12 мин., процедура ежедневная. Курс - 10 процедур.

Под воздействием микроволновой терапии происходит усиление лимфо- и кровообращения в легочной ткани, прилегающей к полости распада, ускоряется отторжение казеозно-некротического слоя, активизируются фибропластические процессы, повышается фагоцитарная активность макрофагов, стимулируются процессы заживления.

ДМВ-терапия способствует уменьшению инфильтративных и очаговых изменений, отторжению казеозно-некротических масс от внутреннего слоя каверны, восстановлению дренажной функции бронхов.

СМВ-терапия обладает выраженным противовоспалительным и бактериостатическим действием, способствует улучшению кровообращения, насыщению тканей и крови кислородом, способствует нормализации обмена веществ и сосудистых реакций, активизирует приспособительные и защитные реакции организма. Используемая мощность излучения - 5-65 Вт, частоты - 2,375 ГГц, за рубежом - 2,45 ГГц. Время экспозиции поля - 4-15 мин., время увеличивается с каждой процедурой, перерыв - 20-30 мин., курс - 15-20 процедур.

Воздействие сантиметровыми и дециметровыми волнами вызывает разогрев. Вследствие разогрева сантиметровые волны (даже слаботепловые) не могут проникнуть в организм глубже 3-5 см, при потере плотности потока мощности 40-60%. Дециметровые волны выгодно отличаются в этом плане.

Прототипом изобретения является работа В. С. Авласенко, Т. В. Мороза, С. М. Барботко, И. Р. Крокуна «Применение микроволновой терапии в комплексном лечении больных туберкулезом легких» (V съезд фтизиатров Белоруссии. Тезисы. 1989, С. 287-288). Авторы использовали СВЧ для патогенетического воздействия, а не для воздействия на МБТ.

«Использовалась микроволновая терапия (МВТ) - сантиметровые волны (СМВ), обладающие способностью усиливать иммунобиологическую реактивность организма. В качестве источника СМВ использовался аппарат ЛУЧ-3 20-1. Воздействие проводилось на грудную клетку в проекции патологического очага в легком. Площадь датчика - 100 см², длительность процедуры - 10-15 мин, интенсивность 10-15 Вт, количество процедур 10-12 ежедневно. Под наблюдением находилось 55 больных, МВТ на фоне адекватной химиотерапии получали 31 (основная группа), 24 - только химиопрепараты (контрольная группа).

С целью изучения влияния СМВ на резистентность организма определялись: внутрикожная проба с фитогемагглютинином (ФГА) и пирогеналом, а также гемодинамика в малом круге кровообращения методом реопульмонографии (РПГ) и общий анализ крови. Все больные МВТ переносили хорошо. При исследовании крови до назначения МВТ количество лейкоцитов у больных основной группы составило 12,6-109/л, после окончания лечения - 7,7-109/л (р<0,01), в контрольной группе -соответственно 10,9-109/л и 8,2⋅109/л (р>0,1). СОЭ в основной группе - 15,9±2,3 до лечения МВТ и 8,0±2,6 мм/ч по окончании курса (р<0,05), в контрольной группе - 13,8±2,2 и 15,0±3,1 мм/ч (р>0,1). Другие показатели крови как в основной, так и в контрольной трупах не менялись. Не выявлено различия между группами в показателях пробы с ФГА. Проба с пирогеналом выявила достоверное увеличение размеров папулы в основной группе по окончании курса лечения МВТ (р<0,05). Анализ данных РПГ выявил достоверное снижение тонуса венозно-сосудистой системы легких.

Ближайшие результаты лечения больных основной группы несколько лучше, чем контрольной, что дает основание рекомендовать применение МВТ у больных туберкулезом.»

Однако разогрев сам по себе не уничтожает палочку Коха, электромагнитное поле не действует на нее непосредственно. С другой стороны - СВЧ-поле даже слаботепловой плотности потока мощности способно вызвать онкологические заболевания. Кроме того, существуют противопоказания к микроволновой терапии тепловой мощности - наличие уже имеющихся злокачественных новообразований, активная форма туберкулёза лёгких, склонность к кровотечениям, системные заболевания крови, острые гнойно-воспалительные заболевания, нарушения кровообращения, повышение температуры тела выше 38°С, не назначается детям до 5-летнего возраста и лицам старше 50 лет. Не рекомендуется прямое воздействие микроволнами на глаза и область гениталий, а также применение при беременности (с 3-го месяца).

Задачей настоящего изобретения является изыскание эффективного и безопасного способа подавления Mycobacterium tuberculosis.

Поставленная задача была решена путем воздействия на ДНК Mycobacterium tuberculosis нетепловым сверхвысокочастотным электромагнитным полем, частота которого совпадает с собственной частотой крутильных колебаний данных ДНК.

Способ состоит из следующих этапов.

Определяется число пар нуклеотидов в ДНК Mycobacterium tuberculosis и клеточный цикл. Обычно для Mycobacterium tuberculosis время деления - 14-18 часов.

По этим параметрам вычисляются собственные частоты крутильных колебаний выделенных ДНК и определяется время экспозиции. Собственная частота вычисляется по формуле:

где k=2,175×10¹³ Гц, N - число пар нуклеотидов в ДНК.

Области, пораженные Mycobacterium tuberculosis, облучаются электромагнитным полем данной резонансной сверхвысокой частоты с плотностью потока мощности 2,5 мВт/см² в течение 6 клеточных циклов. В ходе облучения клетки Mycobacterium tuberculosis останавливают процесс деления и погибают.

Физический механизм, лежащий в основе способа, заключается в следующем. Молекула ДНК имеет собственную частоту механических крутильных колебаний. При возбуждении этих колебаний молекула испускает электромагнитную волну в СВЧ-диапазоне. Следовательно (как показал эксперимент) молекула ДНК способна поглощать СВЧ-волны, при этом в ней возбуждаются крутильные колебания.

Перед делением клетки одна нить ДНК начинает разворачиваться вокруг другой. После чего к каждой нити подтаскиваются основания ДНК.

Воздействие на ДНК клетки резонансным ЭМП воспрепятствует репликации ДНК, и клетка погибнет (что подтвердили эксперименты на Е. coli).

Скорость развертывания нитей спирали ДНК - 1,4×10² оборотов в секунду. Пары нуклеотидов нарастают на каждой нити со скоростью 5×10² оснований в секунду. Следовательно, ЭМП с частотой порядка 10⁹ Гц успевает продействовать, препятствуя контакту оснований и ферментов с нитями спирали ДНК.

Во-вторых, время экспозиции - всего 4,5 суток, что достигается применением снотворных препаратов, внутривенного вливания, витаминов и т.д. В сравнении со стандартными периодами лечения - скажем, для I режима, т.е. впервые выявленных больных, интенсивная фаза лечения обычными методами - 2-3 месяца, а общая продолжительность основного курса терапии составляет 6-7 месяцев.

В-третьих, поскольку частота резонансная, электромагнитное поле будет воздействовать только на конкретную ДНК. ДНК здоровых клеток останутся неповрежденными.

Воздействие нетеплового резонансного СВЧ ЭМП не требует применения химеотерапии и т.д., но может быть дополнено другими средствами лечения.

Изобретение относится к биофизике, радиобиологии, медицине, конкретно к онкологии, и может быть использовано для подавления размножения Mycobacterium tuberculosis. На ДНК клеток Mycobacterium tuberculosis воздействуют нетепловым резонансным электромагнитным полем сверхвысокой частоты 10,36 ГГц, интенсивностью 0,2 мВт/м² и частотной модуляции 50 МГц в течение 4,5 суток. Воздействие нетеплового резонансного электромагнитного поля сверхвысокой частоты может быть дополнено другими средствами лечения. Способ позволяет подавить размножение Mycobacterium tuberculosis.

Способ подавления размножения Mycobacterium tuberculosis, включающий воздействие электромагнитного поля сверхвысокой частоты, отличающийся тем, что воздействие осуществляется резонансной частотой 10,36 ГГц при нетепловом уровне плотности потока мощности 0,2 мВт/см² электромагнитного поля сверхвысокой частоты при облучении в течение 4,5 суток.