Почему ткань продолжает работать всё хуже?

Согласно этой гипотезе, у части пожилых людей с остаточной бактериальной инфекцией возобновление синтеза микробных белков приводит к конкуренции субстратов: внеклеточные протеазы нейтрофилов переключаются с белков хозяина на микробные белки. Подавление возбудителя прекращает поступление этих субстратов; после исчезновения уже присутствующих бактериальных субстратов те же неизменённые молекулы протеаз переключаются на расщепление белков тканей хозяина. Ухудшение функции при этом отражает перераспределение каталитической активности, вызванное устранением возбудителя. Рост количества возбудителя или концентрации внеклеточного материала, связанного с повреждением, в этой гипотезе не служит причиной ухудшения. Замена конкурирующего субстрата неинфекционным эквивалентом в процессе устранения возбудителя должна стабилизировать SPV_5, не поддерживая инфекцию.

Это должно происходить, несмотря на снижение количества жизнеспособного возбудителя; количество протеаз и их собственная каталитическая способность должны оставаться неизменными. Нейтрализация протеаз должна предотвращать это ухудшение. Добавление очищенного, легко расщепляемого микробного субстрата при подавлении возбудителя также должно предотвращать повреждение, не меняя количества жизнеспособного возбудителя; сопоставимый субстрат, устойчивый к расщеплению, не должен давать такого эффекта. Продукты расщепления, различаемые по изотопному составу, должны показать взаимосвязанные изменения: уменьшение расщепления микробных субстратов и увеличение расщепления субстратов хозяина. Если замена субстрата не предотвращает повреждение при подтверждённой конкуренции субстратов, гипотеза отвергается. Подавление возбудителя без лизиса, контрольные условия с воздействием только препарата и сопоставимые высвободившиеся микробные продукты позволяют отличить переключение протеаз между субстратами от токсичности антибиотика или высвобождения токсинов при гибели возбудителя.

Это произойдёт при снижении количества жизнеспособного возбудителя, неизменном количестве протеаз и неизменной собственной каталитической способности этих ферментов. Нейтрализация протеаз должна предотвратить такое ухудшение. Добавление очищенного, легко расщепляемого микробного субстрата во время подавления возбудителя также должно предотвратить повреждение, само по себе не влияя на количество жизнеспособного возбудителя; сопоставимый субстрат, устойчивый к расщеплению, такого эффекта дать не должен. Продукты расщепления, различаемые по изотопному составу, должны показать, что снижение расщепления микробных субстратов сопровождается усилением расщепления субстратов хозяина. Если замещение субстрата не предотвращает повреждение при подтверждённой конкуренции субстратов, гипотеза отвергается. Чтобы отличить переключение протеаз между субстратами от токсичности антибиотика или высвобождения токсинов при гибели микроорганизмов, используют подавление возбудителя без лизиса и контрольные условия, в которых действует только препарат. Также обеспечивают сопоставимый состав и количество высвобождаемых микробных продуктов в сравниваемых условиях.

Согласно гипотезе, инфекция оставляет повреждения хромосом, вызывающие отсроченную утрату ткани при восстановлении даёт другое предсказание: В парных культурах тканей подавление возбудителя усиливает расщепление белков хозяина и вызывает новые повреждения ткани после исчерпания бактериальных субстратов, несмотря на снижение количества жизнеспособного возбудителя, при неизменном количестве протеаз и неизменной способности этих ферментов катализировать реакцию. Нейтрализация протеаз предотвращает это ухудшение. Добавление очищенного, легко расщепляемого микробного субстрата во время подавления возбудителя также предотвращает повреждение, не меняя количества жизнеспособного возбудителя; сопоставимый субстрат, устойчивый к расщеплению, такого эффекта не даёт. Продукты расщепления, различаемые по изотопному составу, должны показать, что расщепление микробных субстратов уменьшается, а расщепление субстратов хозяина усиливается. Если восполнение субстрата не предотвращает повреждение при подтверждённой конкуренции субстратов, гипотеза отвергается. Подавление возбудителя без лизиса, контрольные условия с воздействием только препарата и условия, в которых высвобождаемые микробные продукты сопоставимы, позволяют отличить переключение протеаз между субстратами от токсичности антибиотика или высвобождения токсинов вследствие гибели бактерий.

Согласно гипотезе, после устранения возбудителя повреждение сохраняется, поскольку внеклеточные сигналы опасности, действующие на коротком расстоянии, и тормозящие сигналы, распространяющиеся дальше, формируют самоорганизованную пространственную структуру. Повреждение, связанное с гистонами, вызывает дополнительное местное высвобождение повреждающего материала, а стимулированные клетки ткани вырабатывают ингибитор, который распространяется на большее расстояние, например секреторный ингибитор лейкоцитарных протеаз (SLPI). В результате в стареющей ткани даже после устранения микроорганизмов могут сохраняться чётко ограниченные участки повреждения, окружённые тканью с относительно слабо выраженным повреждением. Согласно этой гипотезе, повреждение поддерживается распределённым полем активатора и ингибитора. Механически изменённый матрикс и популяция клеток, длительно сохраняющих изменённое состояние, не служат причиной сохранения повреждения. Устранение пространственной неустойчивости должно стабилизировать SPV_5.

Модель, параметры которой подобраны до вмешательства, должна предсказывать, как изменение распространения ингибитора изменит эту длину волны. Согласно этому предсказанию, пространственное перераспределение ингибитора при одинаковом среднем уровне воздействия может устранить стойкое повреждение, тогда как сохранение исходного пространственного распределения при том же среднем уровне воздействия такого эффекта не даст. В однородных, хорошо перемешанных препаратах при одинаковых условиях протекания реакций состояние должно постепенно меняться в сторону восстановления. Нейтрализация повреждающего материала, достаточная для устранения неустойчивости, должна предотвращать повторное формирование структуры; одного подавления возбудителя для этого будет недостаточно. Если отсутствуют измеримое локальное самоусиление, торможение на большем расстоянии или неустойчивая мода, возникающая под действием диффузии, этот конкретный механизм следует отвергнуть. Ссылка на обратную связь в общем виде не объясняет отсутствие этих необходимых признаков.

Нейтрализация протеазы предотвращает это ухудшение. Добавление очищенного, легко расщепляемого микробного субстрата во время подавления патогена также предотвращает повреждение, причём само добавление субстрата не меняет количество жизнеспособных микроорганизмов; сопоставимый субстрат, устойчивый к расщеплению, такого эффекта не даёт. Анализ, в котором продукты расщепления различают по изотопной метке, должен показать, что снижение расщепления микробных субстратов связано с усилением расщепления субстратов хозяина. Если добавление замещающего субстрата не предотвращает повреждение при подтверждённой конкуренции субстратов, гипотеза отвергается. Подавление патогена без лизиса, контрольные условия с воздействием только препарата и одинаковое воздействие высвободившихся микробных продуктов позволяют отличить переключение протеазы между субстратами от токсичности антибиотика или высвобождения токсинов при гибели микроорганизмов.

Согласно гипотезе, инфекция оставляет повреждения хромосом, вызывающие отсроченную утрату ткани при восстановлении даёт другое предсказание: После независимого подтверждения устранения патогена пространственная визуализация выявляет структуру повреждения, которая возникает из малых возмущений и характеризуется воспроизводимой длиной волны повреждения. Модель, параметры которой подобраны до вмешательства, должна предсказывать, как изменение распространения ингибитора меняет эту длину волны. Пространственное перераспределение ингибитора при одинаковом среднем уровне воздействия может устранить стойкое повреждение, тогда как при исходном пространственном распределении тот же средний уровень воздействия такого эффекта не даёт. Однородные, хорошо перемешанные препараты постепенно восстанавливаются при одинаковых условиях протекания реакций. Нейтрализация повреждающего материала, достаточная для устранения неустойчивости, предотвращает повторное формирование пространственной структуры; одно лишь подавление патогена этого не обеспечивает. Отсутствие измеримого локального самоусиления, торможения, действующего на большем расстоянии, или неустойчивой моды, вызванной диффузией, служит основанием отвергнуть гипотезу именно об этом механизме. Ссылка на обратную связь в общем виде не позволяет обойти эти критерии.

Согласно этой гипотезе, инфекция, запустившая процесс, оставляет повреждения хромосом в выживших эпителиальных клетках-предшественниках. Затем показатели воспаления в крови нормализуются, а возбудители оказываются под контролем, однако регенерация требует репликации и митоза в повреждённых клетках. Это приводит к отсроченным нарушениям расхождения хромосом и потере клеток ткани. После возникновения таких повреждений для развития этих последствий не требуется ни сохранения жизнеспособных возбудителей, ни продолжающейся активности внеклеточных гистонов и протеаз. В основе предполагаемого патологического процесса лежат неустранённые повреждения ядерных хромосом, последствия которых проявляются при попытке регенерации. Если удастся предотвратить разрушительные последствия регенерации и при этом сохранить полноценное восстановление ткани, SPV_5 должен стабилизироваться.

Ожидается, что отслеживание живых клеток и их потомков во времени с помощью визуализации выявит хромосомные мосты, ошибки расхождения хромосом или образование микроядер до потери клеток. Обратимая экспериментальная задержка вступления в клеточный цикл должна сдвинуть начало повреждения на соответствующий промежуток времени; после снятия задержки повреждение, связанное с делением, должно возобновиться, если повреждения хромосом не были устранены. Кондиционированная среда, собранная до этих делений, не должна вызывать такого же фенотипа у неповреждённых клеток. Согласно этому предсказанию, лечение, направленное на возбудителя, нейтрализация внеклеточных повреждающих веществ и сочетание этих вмешательств не предотвратят первые отсроченные случаи гибели клеток. Такой результат позволит отличить этот механизм от обеих конкурирующих гипотез, предполагающих внеклеточную причину повреждения.

Нейтрализация протеаз предотвращает это ухудшение. Добавление очищенного, легко расщепляемого микробного субстрата во время подавления возбудителей также предотвращает повреждение, при этом количество жизнеспособных возбудителей остаётся таким же, как при подавлении без добавления субстрата; сопоставимый субстрат, устойчивый к расщеплению, такого эффекта не даёт. Анализ продуктов расщепления с различимыми изотопными метками должен подтвердить, что снижение расщепления микробных субстратов сопровождается усилением расщепления субстратов хозяина. Если восполнение субстрата не предотвращает повреждение при подтверждённой конкуренции за протеазы, гипотеза отвергается. Подавление возбудителей без лизиса, контроль с одним лишь препаратом и отдельное сравнение условий с сопоставимыми высвободившимися микробными продуктами позволяют отличить переключение протеаз между субстратами от токсичности антибиотика или высвобождения токсинов при гибели возбудителей.

Самоорганизация сигналов опасности и ингибирующих сигналов может поддерживать повреждение ткани после устранения инфекции даёт другое предсказание: После независимо подтверждённого устранения возбудителей пространственная визуализация выявляет распределение повреждений с воспроизводимой длиной волны. Это распределение формируется из малых возмущений. Модель, параметры которой подобраны до вмешательства, должна предсказывать, как изменение распространения ингибитора меняет эту длину волны. Пространственное перераспределение ингибитора при сохранении средней экспозиции может устранить стойкое повреждение, тогда как та же средняя экспозиция при исходном пространственном распределении его не устраняет. Однородные, хорошо перемешанные экспериментальные системы при сопоставимых условиях реакций постепенно переходят к восстановлению. Нейтрализация внеклеточных повреждающих веществ, достаточная для устранения неустойчивости, предотвращает повторное формирование пространственного рисунка повреждений; одно лишь подавление возбудителей этого не предотвращает. Отсутствие измеримого локального самоусиления, ингибирования на большем расстоянии или неустойчивой моды, вызванной диффузией, служит основанием отвергнуть именно этот механизм. Ссылка на обратную связь в общем виде не объясняет отсутствие этих необходимых признаков.