Книга раскрывает необходимость перехода ко вновь открытой форме дерматологии – фенотипической. Дополненная использованием проточного цитометра и концептуальным типом оценки результатов исследований клеток кожи, дерматология преобразилась технически и теоретически. Созданная на основе синтеза методов экспериментальной дерматологии, иммунологии и концептологии, фенотипическая дерматология позволяет создать множество практических моделей для точной диагностики и лечения заболеваний кожи.
В основе книги – официально подтвержденное открытие, суть которого в разделении клеток кожи без повреждения их оболочки и сохранении тем самым их жизнеспособности, что дает возможность наблюдения функций клеток и, соответственно, подбора пациенту индивидуального лечения. Уже сегодня можно наблюдать первые практические результаты применения новых возможностей.
Книга адресована дерматологам – от студентов вузов до профессоров. Первым – для дальнейшего развития дерматологии, а вторым – для демонстрации нового, иного взгляда на решение старых проблем.
Логика главной мысли:
На этом этапе пациент, будучи уникальным, потерян.
Доктор лечит болезнь, но не больного!
Состоявшийся в 2017 году Совет при Президенте РФ по стратегическому развитию и приоритетным проектам обозначил главные критерии результативности сферы здравоохранения – точная и быстрая диагностика, действенное лечение, доброжелательное отношение к пациенту, доступность, качество и эффективность лекарственных препаратов. Они были закреплены в Указе Президента РФ от 6 июня 2019 г. № 254 «О Стратегии развития здравоохранения в Российской Федерации на период до 2025 года». Причем точная диагностика была указана приоритетно.
Главным критерием результативности здравоохранения остаётся точная диагностика
Одновременно с этим в 2016 году отмечалось, что по распространенности кожные заболевания в Российской Федерации входили в первую пятерку среди всех болезней. Заболеваемость фиксировалась у каждого 25-го среди взрослого населения. В абсолютных числах было зарегистрировано 8 604 183 случая заболеваний кожи и подкожной клетчатки, при этом 6 240 955 случаев заболеваний были зарегистрированы впервые [123].
Наряду с этой информацией, демонстрирующей социальную и экономическую значимость заболеваний кожи в жизни населения любой страны, развитие современной дерматологии не представляется возможным в отрыве от новых технологий, благодаря которым эта наука, изучающая кожу человека, интегрируется в самые сложные формы деятельности человечества. Однако спустя пять лет показатели распространенности и заболеваемости болезнями кожи и подкожной клетчатки остаются по-прежнему высокими, особенно в детских возрастных группах.
Заболевания кожи входят в первую пятёрку среди всех болезней по распространенности
При этом прорывных технологий, результатов научного синтеза и прагматичных решений, закладывающих новизну подходов к изучению заболеваний кожи, за прошедшие пять лет в доступной нам литературе не встретилось. Очевидно, это следствие сложности изучения кожи человека, состоящей из колоссального количества клеток и разнообразия клеточных отношений, задействованных в патогенезе заболеваний кожи. Вместе с тем, тенденции развития медицинской науки наглядно демонстрируют, что ее достижения связаны, как с новыми технологиями исследовательской деятельности, так и с прогрессивными типами мышления исследователей.
Тенденции развития науки наглядно демонстрируют, что ее достижения связаны с новыми технологиями исследовательской̆ деятельности и с прогрессивными типами мышления получаемых результатов.
Диагнозы, будучи основой эффективности лечения, имеют значение уже потому, что они относительно верно, но все же отображают свойства и отношения элементов наблюдаемых совокупностей. Это дает возможность описывать видимую клиническую картину и осуществлять накопление и передачу знаний. При обсуждении видимой части воспалительных процессов и патогенетических механизмов, лежащих в основе высыпаний на коже, следует рассматривать их как совокупность разнородных объектов, объединенных в одно целое – кожу человека. Функционально взаимодействуя друг с другом, они определяют все разнообразие наблюдаемых дерматологами элементов сыпи и их трансформаций.
Однако реальные сведения о взаимодействующих между собой клетках эпидермиса и дермы, хоть и свидетельствуют об их способности поддерживать патологические процессы как всего организма, так и in situ , остаются недостаточно изученными. При этом каждая клетка кожи может рассматриваться как отдельная целостность, состоящая из собственных частей и мембранных событий на поверхности, определяющих фенотип клетки.
Таким образом, под фенотипом следует понимать совокупность функционально значимых маркеров, характерных для определенных стадий дифференцировки, пролиферации, активации, апоптоза и других функций. Относительное и абсолютное количество клеток, имеющих тот или иной фенотип, как раз и является конечным результатом иммунофенотипирования .
Длительное время единственным способом получения объективной информации о морфофункциональном состоянии клеток кожи оставалась инцизионная биопсия, инвазивность которой, по мнению Шливко И.Л., (2014), ограничивала ее применение и практически исключала динамические наблюдения.
В свою очередь, неинвазивные методы исследования кожи, описывая ряд ее свойств, не дают возможности оценить сложный комплекс межклеточных взаимодействий. При всей своей убедительности в решении отдельных задач дерматологии они не позволяют получить достоверных сведений о функциональных различиях клеток кожи в количественном выражении. Между тем современная дерматология, прежде всего, как наука, испытывает настоятельную потребность в прижизненных методах морфофункционального исследования кожи. Это обстоятельство делает актуальным изучение фенотипа клеток кожи [8], знание о котором позволит усилить диагностический инструментарий дерматолога примерно так, как это случилось во времена открытия микроскопа. Тем более что динамика в сторону увеличения разнообразия заболеваний кожи намного выше скорости активного использования новых методов диагностики.
На данном этапе научного развития непосредственное наблюдение мембранных событий на поверхности клеток кожи неосуществимо, но о них можно судить по показаниям проточного цитометра, которые допустимо считать наблюдаемыми величинами. Проточный цитометр, оснащённый программным обеспечением, способен одновременно анализировать колоссальное количество клеток, идентифицировать отдельные их группы, классы, популяции, субклассы, субпопуляции и т.д., измерять их поверхностные и внутриклеточные маркеры, оценивать их активность. Использование высокоточного прибора позволяет исключить ошибки и субъективизм наблюдений. Так, фенотипирование методом проточной цитометрии позволяет характеризовать клетки как количественно, так и функционально, обнаруживая явления, встречающиеся с частотой 10–5–10–7. Показания проточной цитометрии позволяют оценивать морфологические характеристики клеток, определяя субпопуляционный состав, и с высокой точностью характеризовать их функциональное состояние.
С учетом того, что кожа функционирует через специализацию субпопуляций клеток, а визуально различимые картины заболеваний кожи являются лишь следствием сложнейшего комплекса межклеточных взаимодействий, изучение фенотипа образующих ее клеток является актуальной задачей дерматологии. Открытие способа получения цитоиммунограммы кожи на основе использования метода проточной цитометрии породило возможность детального изучения клеточных субпопуляций не только периферической крови, но и кожи.
Очевидно также, что подлинное развитие дерматологии не представляется возможным в отрыве от клеточных технологий. Их использование для научных исследований и углублённой диагностики дисфункций клеток высоко информативно и создает предпосылки для появления множества новых методологических подходов.
При этом клеточные технологии исключительно стимулируют обновление дерматологии, которое позволяет досконально изучить процессы формирования разнообразия фенотипов клеток кожи, отражающих их специализацию и избирательность функций. Это даст возможность ввести в дерматологию точное обоснование диагнозов на базе наблюдаемых феноменов на уровне клеток и тем самым осуществить диалектический скачок от эмпирической формы диагностики заболеваний кожи к рационально-теоретической.
Таким образом, проблема точных исследований клеток кожи и достоверной диагностики заболеваний представляется актуальной для современной дерматологии, что определило цель и задачи данного исследования.
Основные положения работы
Способ получения жизнеспособной гетерогенной популяции клеток кожи, позволяет разделить клетки кожи с сохранением их жизнеспособности для дальнейших исследований, выделения и культивирования отдельных субпопуляций, а также подбора, испытания и разработок лекарственных препаратов для лечения заболеваний кожи.
Технический результат, включающий в себя забор биоптата кожи, гомогенизацию ткани, фильтрование и центрифугирование гомогената, определение жизнеспособности клеток, инкубирование клеток с моноклональными антителами, конъюгированными с флюорохромами, фенотипирование клеток кожи с определением количества клеток определенного фенотипа – является способом определения субпопуляционного состава клеток кожи и методом получения цитоиммунограмм кожи.
Способ определения субпопуляционного состава клеток кожи позволяет проводить количественную и функциональную оценку состояния субпопуляций жизнеспособных клеток кожи в различных половозрастных группах пациентов и устанавливать корреляцию структурных и функциональных параметров исследованных клеток.
В качестве «единицы», объясняющей разнообразие состояний кожи на клеточном уровне, необходимо рассматривать фенотип субпопуляций. Он представляет собой субпопуляцию, состоящую из клеток кожи одного вида, имеющую отличительную (специфическую) функционально-клеточную структуру элементарного фрагмента кожи. Эта «единица» исследования позволяет различать субпопуляции клеток со всеми разнообразными активностями функций, включая и те, в которых все виды клеток одновременно проявляют все свои функции. На основе различения свойств конкретных фенотипов субпопуляций могут ставиться новые классы задач на исследования.
Эффективным инструментом развития теоретического знания о состояниях кожи, полученного на основе экспериментальных данных, должен быть тот, что основан на синтезе методов экспериментальной дерматологии и иммунологии с методами концептуального анализа и синтеза сложных предметных областей. Этот синтез позволяет логически строго формировать и представлять для исследований в явном виде понятия о полном разнообразии состояний кожи, различимых на клеточном уровне.
Рациональный подход к построению понятий о фенотипах субпопуляций клеток кожи, определяющих их разнообразие и динамику состоит в последовательной экспликации результатов экспериментов в виде разработки родовых концептуальных схем феноменологии состояний кожи в статике, феноменологии переходов состояний кожи (динамики); феноменологии переходов состояний кожи, обусловленных различными видами вмешательства и последующего синтеза этих концептуальных схем. Такой подход позволит порождать множество концептов, позволяющих различать и исследовать свойства всего разнообразия компонентов, из которых образуется реальная картина состояний кожи.
Концепты фенотипов субпопуляций клеток кожи и других явлений, связанных с ее состояниями, должны быть использованы в качестве заданий на постановку экспериментов по исследованию свойств кожи, ведение разработок по созданию диагностических устройств и лекарственных препаратов, постановку новых классов исследовательских задач.
Устройство для активации репаративных потенций клеток кожи, позволяет избирательно активировать in vitro клетки кожи определенного фенотипа. Углубление концептуальных различений состояний субпопуляций клеток кожи и ее динамики в виде развертки родовых структур этой динамики и интерпретации термов позволит выводить скрытые обстоятельства патологии кожи на эксплицитный уровень.
Дерматология, использующая в качестве «единиц» исследования состояний кожи фенотипы субпопуляций ее клеток, может пополняться новыми знаниями не путем озарений талантливых исследователей, а в виде постановки задач на выявление биофизических свойств методично выводимых видовых концептов, образованных построенными родоструктурными концептуальными схемами. Такого рода способ работы с неизвестным в дерматологии создает поле перспективных исследований, на годы опережающих эволюцию патологии кожи.
Когнитивные возможности изучения фенотипов субпопуляций клеток кожи и специфические правила их исследования образуют новую область медицины, которую следует назвать фенотипической дерматологией. Переход к ней позволит усилить интеллектуальную мощность парадигмы диагностики и лечения заболеваний кожи.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на Х конференции иммунологов Урала с международным участием (Тюмень, 2012), VI Национальном конгрессе «Пластическая хирургия, эстетическая медицина и косметология» (Москва, 2015), XIV Международном конгрессе по эстетической медицине (Москва, 2015), Всероссийском конгрессе дерматовенерологов (Санкт-Петербург, 2015), III Научно-практической конференции «Никаноровские чтения» (Москва, 2015), Всероссийском форуме лидеров медицинского бизнеса (Казань, 2018); VI Международном Конгрессе «Продвинутая эстетическая хирургия и медицинская косметология лица, груди и тела» (Санкт-Петербург, 2018), Всероссийском конгрессе дерматовенерологов (Санкт-Петербург, 2018), IV Научно-практической конференции «Никаноровские чтения» (Москва, 2018), VII Национальном конгрессе «Пластическая хирургия, эстетическая медицина и косметология» (Москва, 2018), VII Международном Конгрессе «Продвинутая эстетическая хирургия и медицинская косметология лица, груди и тела» (Санкт-Петербург, 2019), Международном онлайн-конгрессе «1st World Aesthetic Medicine & Plastic Surgery» (Москва, 2020), XIV Санкт-Петербургских дерматологических чтениях (Санкт-Петербург, 2020), Международный Конгресс IECTC 2021 (Санкт-Петербург, 2021), Международном Конгрессе IECTC 2022 (Москва, 2022), Конгрессе по нежелательным явлениям в эстетической косметологии (Санкт-Петербург, 2022), 16-м Всероссийском съезде Национального альянса дерматовенерологов и косметологов (Москва, 2023), Межрегиональной научно-практической конференции «Дерматовенерология: задачи современного периода и их решение» (Екатеринбург, 2023).
Публикации
По теме исследования опубликовано 22 научные работы, в том числе 16 статей в научных журналах из перечня ВАК Министерства образования и науки РФ. Получены 4 патента, из них 3 на изобретения и 1 на полезную модель. Изданы 2 монографии.
Научная новизна исследования
Впервые показана возможность количественной и функциональной оценки жизнеспособных клеток кожи методом проточной цитометрии.
Впервые предложена и внедрена диагностическая панель наборов моноклональных антител к различным кластерам дифференцировки, наиболее точно характеризующих динамику состояний субпопуляций клеток кожи:
Впервые получены цитоиммунограммы кожи, позволяющие исследовать и отображать в цифровом виде субпопуляционный состав клеток кожи и их функциональную активность.
Впервые показано, что в качестве «единицы», объясняющей разнообразие состояний кожи, необходимо взять фенотип субпопуляций. Фенотип субпопуляции представляет собой особенную, отличную от других субпопуляцию, состоящую из клеток кожи одного вида и имеющую специфическую функционально-клеточную структуру элементарного фрагмента кожи.
Впервые предложен инструментарий для построения представлений о разнообразии фенотипов субпопуляций клеток кожи. Инструментарий основан на синтезе методов экспериментальной дерматологии и иммунологии с методами концептуального анализа.
Разработан новый подход к построению понятий о фенотипах субпопуляций клеток кожи, определяющих их разнообразие и динамику. Подход основан на концептуальном синтезе трех предметных областей, расставленных в логике усложнения особенностей фенотипически возможных состояний кожи:
Модели этих предметных областей позволили различать и исследовать свойства всего разнообразия компонентов, из которых образуется реальная картина состояний кожи; позволили обнаруживать классы потенциальных ситуаций, которые до сих пор не были различимы в дерматологии и не являлись предметом изучения и использования в диагностической практике дерматолога.
Впервые экспериментально подтверждена возможность использования проточной цитометрии и построенного разнообразия фенотипов субпопуляций клеток для повышения качества диагностики состояний кожи и задействования полученных знаний в практику. На основе этих представлений разработана полезная модель для избирательной активации in vitro клеток кожи определенного фенотипа в виде амплификатора репаративных потенций клеток кожи. Этот результат открыл возможность для создания решения по так называемой «адресной доставке» активных веществ, что позволило внедрить в практику дерматолога средство для заживления ран различной этиологии.
Сформулирован ряд научных задач относительно подходов к исследованию состояний кожи для разработки методов прогнозирования заболеваний кожи.
