Abstract

ΠΕΡΙΛΗΨΗ

Η σύγχρονη βιολογία και ιατρική οργανώνουν μεγάλο μέρος της γνώσης τους γύρω από μόρια, οργανίδια, κύτταρα, ιστούς, όργανα, οργανικά συστήματα και βιολογικά δίκτυα. Παράλληλα, διαφορετικοί επιστημονικοί κλάδοι έχουν αναδείξει τη λειτουργική σημασία συγκεκριμένων βιολογικών διεπιφανειών: διεπιφάνειες οργανιδίων, κυττάρου–κυττάρου, επιθηλίου–περιβάλλοντος, νευρικού–αγγειακού συστήματος, μητέρας–εμβρύου, ξενιστή–μικροβιώματος, ιστού–ιστού και βιολογικού ιστού–τεχνητού υλικού.

Οι διεπιφάνειες αυτές δεν αποτελούν κατ’ ανάγκη παθητικά όρια. Σε πολλές περιπτώσεις αποτελούν εξειδικευμένα πεδία ανταλλαγής ύλης και πληροφορίας, σηματοδότησης, μηχανικής προσαρμογής, ανοσολογικής ρύθμισης, εκκριτικής λειτουργίας και διατήρησης της ομοιόστασης.

Ωστόσο, τα παραδείγματα αυτά παραμένουν σε μεγάλο βαθμό κατανεμημένα μεταξύ διαφορετικών επιστημονικών πεδίων.

Με βάση την παρούσα βιβλιογραφική διερεύνηση, δεν εντοπίστηκε καθιερωμένο γενικό βιοϊατρικό πλαίσιο που να αντιμετωπίζει συστηματικά τις βιολογικές διεπιφάνειες, σε διαφορετικές οργανωτικές κλίμακες και μεταξύ διαφορετικών τύπων πεδίων, ως μία ιδιαίτερη κατηγορία δυνητικών λειτουργικών μονάδων που μπορούν να εξεταστούν μέσα από μία κοινή λογική:

Proposed Biological Interface Continuum
ΔΟΜΗ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΑΔΥΣΗ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΗ ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΗ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΚΟ ΑΠΟΘΕΜΑ ΔΥΣΡΥΘΜΙΣΗ ΠΡΟ-ΝΟΣΟΣ ΑΠΟΤΥΧΙΑ ΝΟΣΟΣ
Biological Interface Principle · BIP

Αρχή της Βιολογικής Διεπιφάνειας

Στο παρόν paper προτείνεται η Αρχή της Βιολογικής Διεπιφάνειας — Biological Interface Principle (BIP). Σύμφωνα με αυτήν, τα βιολογικά συστήματα ρυθμίζονται όχι μόνο μέσα στα επιμέρους συστατικά τους αλλά και στις δυναμικές διεπιφάνειες μέσω των οποίων διαφορετικά βιολογικά πεδία αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με μικροβιακά, περιβαλλοντικά ή τεχνητά πεδία.

Όταν μία τέτοια διεπιφάνεια αναπτύσσει αναδυόμενες ιδιότητες, εξειδικευμένους μηχανισμούς ρύθμισης και αναγνωρίσιμη λειτουργική κατάσταση, προτείνεται ότι μπορεί να αποτελεί διακριτή μονάδα βιολογικής ανάλυσης.

Έννοιες προς διερεύνηση

Από την αρχή αυτή προκύπτουν προς διερεύνηση οι έννοιες της Ομοιόστασης Διεπιφάνειας, Καταπόνησης Διεπιφάνειας, Προσαρμογής Διεπιφάνειας, Λειτουργικού Αποθέματος Διεπιφάνειας, Φαινοτύπου Διεπιφάνειας, Δυσρύθμισης Διεπιφάνειας, Προ-Νόσου Διεπιφάνειας και Αποτυχίας Διεπιφάνειας.

Διατυπώνεται επίσης η ελέγξιμη υπόθεση ότι, σε ορισμένα βιολογικά συστήματα, η απώλεια της ομοιόστασης μιας διεπιφάνειας μπορεί να προηγείται, να προκαλεί, να ενισχύει ή να μεταδίδει παθολογικές μεταβολές στα πεδία που αυτή συνδέει.

Προτείνεται επομένως μία συμπληρωματική Διάσταση Διεπιφανειών της Βιολογίας, η συστηματική μελέτη της οποίας μπορεί να συγκροτήσει τη Βιολογία των Διεπιφανειών (Interface Biology) και η κλινική της μετάφραση μία Ιατρική των Βιολογικών Διεπιφανειών (Medicine of Biological Interfaces).

Early Applied Models

Η Δερμοφθαλμολογία και η Ρινοφθαλμολογία παρουσιάζονται ως πρώιμα εφαρμοσμένα μοντέλα στα οποία η γενική αυτή αρχή μπορεί να μεταφραστεί από θεωρητικό πλαίσιο σε διεπιστημονική έρευνα, μετρήσιμα κλινικά μοντέλα, κοινά μονοπάτια φροντίδας και, δυνητικά, νέες δομές συνεργασίας μεταξύ ειδικοτήτων.