Модулированная электрогипертермия
При онкотермии температура в тканях может повышаться до 43-44˚C. Возможность такого высокого нагрева обусловлена тем, что онкотермия является неравновесным процессом, и при отсутствии термодинамического равновесия различие в температурах между здоровыми и злокачественными тканями гораздо выше, чем при равновесной гипертермии, когда оно не превышает 1˚C. Также, высокая селективность поглощения энергии при онкотермии обеспечивает больший температурный градиент между опухолью и окружающими здоровыми тканями, и позволяет избежать перегрева последних.
Модулированная электрогипертермия
Температурный градиент приводит к возникновению , многокомпонентного процесса, результирующей которого является входящий ионный ток Na. В норме ток Na с абсолютной величиной ~12 пА/нм направлен из клетки (исходящий). При онкотермическом воздействии меняется направление тока (входящий), а его величина возрастает до ~150 пА/нм, следствием чего является клеточной мембраны — снижение мембранного потенциала на 10-30% (~20 мВ); одновременно повышается внутриклеточное давление (до ~1.3 мПа), поскольку Na+, как осмотически активный катион, увлекает за собой воду, что приводит к набуханию клеток, выпрямлению клеточной мембраны и нарушению функции мембран-связанных ферментов. Снижение мембранного потенциала приводит к значительному снижению и развитию радиочастотной электропорации, связанной с образованием большого количества мелких, короткоживущих мембранных пор, и повышению . Повышение мембранной проницаемости, с одной стороны, приводит к возникновению входящего тока Ca, запускающего, посредством активации Ca-зависимых протеинкиназ, ряд процессов, приводящих к развитию внутриклеточного повреждения, а также к экспрессии на наружной поверхности клеточной мембраны внутриклеточных макромолекул — триггеров апоптоза, прежде всего белков теплового шока (HSP) и белка p53. Выраженная дестабилизация мембран в сочетании с внутриклеточным Ca-зависимым повреждением может приводить к разрушению мембраны и гибели клетки (некроз). Выход внутриклеточных макромолекул в межклеточное пространство стимулирует противоопухолевый иммунитет и обеспечивает онкотермии.