Механизм противоопухолевого эффекта онкотермии

1. Переменное электрическое поле, возникающее между электродами, вызывает высокочастотные колебания заряженных частиц (ионов и диполей), что приводит к электрическому (кондуктивному) и диэлектрическому (ёмкостному) нагреву тканей.
2. При конструктивных особенностях онкотермических систем (высокочастотное поле 13,56 МГц, импедансное сопряжение и низкая мощность) ведущим механизмом нагрева является кондуктивный, связанный с формированием высокочастотных электрических токов в тканях.
3. Поскольку частота 13,56 МГц находится в диапазоне бета-дисперсии, электрическое поле экранируется мембранным потенциалом клеток и распространяется в основном по межклеточной жидкости. 
4. Преимущественный нагрев внеклеточной жидкости формирует трансмембранный температурный градиент (0,01-0,001 К/нм), запускающий, посредством механизмов термодиффузии, входящий ток Na⁺ и воды в его гидратных оболочках, что, в свою очередь, приводит к снижению мембранного потенциала и повышению внутриклеточного давления.
5. Снижение мембранного потенциала в условиях высокочастотного воздействия приводит к развитию высокочастотной электропорации, связанной с возникновением большого количества мелких, короткоживущих мембранных пор и резкому повышению мембранной проницаемости.
6. Повышение мембранной проницаемости ведет, с одной стороны, к формированию входящего тока Ca²⁺, вызывающего, посредством активации Ca²⁺-зависимых протеинкиназ, развитие внутриклеточного повреждения, а, с другой стороны, экспрессию внутриклеточных белков, прежде всего белков теплового шока (HSP), на наружной поверхности мембран.
7. Внеклеточная экспрессия внутриклеточных макромолекул является триггером апоптоза, а также "демаскирует" опухолевые клетки для иммунной системы, стимуляруя противоопухолевый иммунитет.
8. Снижение мембранного потенциала и повышение мембранной проницаемости приводит к резкой дестабилизации мембран, что, в сочетании с Ca²⁺-зависимых внутриклеточным повреждением, может приводить к разрушению мембраны и гибели клетки. 
   
9. Концентрация электрического поля в узких межклеточных промежутках приводит к формированию в них значительных пондеромоторных сил, способствующих пространственной ориентации макромолекул, прежде всего белков межклеточных контактов, и восстановлению межклеточных соединений, нарушенных при малигнизации.
10. Восстановление межклеточных контактов приводит к восстановлению межклеточной кооперации и путей контактной передачи сигналов, прежде всего сигналов апоптоза.
11. Импедансное сопряжение приводит к автоматической концентрации энергии поля в опухолевых тканях ввиду их повышенной электропроводности, что приводит к ее селективному поглощению в опухоли (автофокусировка).
12. Фрактальная (розовошумная) модуляция значительно усиливает селективность поглощения энергии поля в опухолевых участках за счет различий в спектральных шумовых характеристиках злокачественных (красный шум) и доброкачественых (розовый шум) тканей.  
13. Мембранная селективность воздействия обусловлена высоким мембранным потенциалом здоровых клеток (-70 − -90 мВ) и их способностью его эффективно поддерживать, вследствие чего снижение их мембранного потенциала при онкотермическом воздействии несущественно (на 5-10 мВ) и не влиет на их жизнедеятельность. Напротив, злокачественные клетки с исходно сниженным вследствие неэффективного, преимуществено анаэробного метаболизма мембранным потенциалом (-40 − -60 мВ) демонстрируют резкое снижение мембранного потенциала (до -20 − -30 мВ), что резко нарушает функции мембран и, в ряде случаев, может приводить к их разрушению. 
14. Активация апоптоза и противоопухолевого иммунитета является основным эффектом онкотермии, в результате чего онкотермическое повреждение опухоли после однократного воздействия прогредиентно нарастает в течение 72 часов.
15. При онкотермии в результате избирательного поглощения энергии в опухолевых тканях происходит их значительный нагрев − до 42-44°С. Характерной особенностью онкотермического нагрева является то, что опухоль нагревается "изнутри" при минимальном нагреве окружающих здоровых тканей.
16. Высокий нагрев опухолей при минимальном нагреве окружающих здоровых тканей возможен только в неравновесных условиях; трансмембранный температурный градиент также имеет максимальное значение в неравновесную фазу нагрева. При достижении термодинамического равновесия (фаза "плато") трансмембранный градиент снижается до минимума, а температура опухоли и окружаюших тканей выравнивается (классическая, температурная гипертермия). Как следствие, онкотермическое воздействие ориентировано на непрерывность фазы нагрева при использовании малой мощности с ее постепенным повышением.
17. Перегрев опухолей активизурует ряд термозависимых опухоль-повреждаюших эффектов в основном связанных с температурозависимым нарушением опухолевого кровотока, что на микроуровне приводит к энергодепривации за счет интенсивного расходования АТФ, и снижает способность опухоли к репарации мембран и репликации ДНК. 
18. Термонезавизимые эффекты играют ведущую роль в повреждении опухолей при онкотермии (до 75% суммарного эффекта).
    
19. Поскольку воздействие лучевой терапии основано на мебмранотропном и ДНК-тропном эффекте, комбинация с онкотермией дает синергетический эффект: онкотермическая дестабилизация мембран облегчает их лучевое повреждение, а энергодепривация препятствует постлучевой репарации.
20. Поскольку "узким местом" химиотерапии является внутриклеточная доставка химиопрепаратов, значительное повышение мембранной проницаемости при онкотермии резко повышает внутриклеточную доставку, что обуславливает синергизм сочетания.