Помоги проекту - поделись книгой:
Показательно, что почти все случаи болевой нечувствительности относятся к детям, — люди с врожденной болевой нечувствительностью обычно живут недолго, поскольку быстро становятся жертвами всевозможных несчастий, вроде сломанных костей, пролежней или хронических инфекций, которых слишком долго не замечают. Многие из них вообще погибают в раннем детстве, именно из-за своей «глухоты к боли». Доктор Вудс, исследователь из Кембриджского медицинского института, который обнаружил группу нечувствительных к боли пакистанских детей, наткнулся на них именно в этой связи — во время одной из его научных поездок в Пакистан ему рассказали о мальчике, который выступает на базарах, поражая зрителей тем, что втыкает себе ножи в любое место тела и ходит босиком по раскаленным углям. Этот мальчик погиб раньше, чем доктор Вудс его нашел, — на свой день рождения он задумал удивить сверстников прыжком с крыши высокого дома, не понимая, чем грозит такой прыжок, — и, разумеется, убился. Идя по следам погибшего, Вудс разыскал в конце концов еще шестерых таких же детей — все они принадлежали к группе трех родственных семей из одного и того же клана. Все дети отличались тем, что в младенчестве не раз, сами того не замечая, глубоко, до крови, надкусывали себе губы и языки; у двух из них языки были вообще съедены на треть! Мальчик из Йоркшира тоже, по рассказам его родителей, часто надкусывал губы и язык. Легко понять, как много возможностей погибнуть еще в детстве поджидает таких «счастливчиков», лишенных чувства боли.
Я ловлю себя на такой мысли: сегодня на Западе вошли в моду научно-популярные книги, посвященные влиянию тех или иных отдельных факторов на историю общечеловеческой культуры, — например, «Соль» или «Кофе». Я знаю даже одну такую книгу, посвященную культурной истории… мусора! Кто-нибудь должен был бы написать «Краткую историю боли» — она была бы, во всяком случае, не менее интересна, чем знаменитая «Краткая история времени» Стивена Хокинга. Ведь подобно сексу и голоду на чувстве боли основаны все социальные отношения, и они же лежат в конечном счете в основе всякого подчинения, власти и государств-левиафанов. Но, в отличие от голода, боль имеет еще какой-то загадочный метафизический смысл: недаром итальянское
Что же знает наука о боли? Болью мы называем психологическое переживание, которое рождается в мозгу в ответ на приходящие туда сигналы определенного типа. Сигналы эти рождаются в кончиках нейронов, если место, где они находятся, будь то ткани или органы, почему-либо раздражено — механически, термически или химически (например, ушибом, прикосновением к горячему, каким-нибудь хроническим воспалением или повреждением). То, что мы называем «острой болью» (колющей, режущей и т. п.), врачи называют «хорошей болью», ибо она играет упомянутую выше защитную роль — порождающие ее сигналы сообщают мозгу о необходимости принять срочные меры для устранения причин этой боли, и мозг реагирует на них немедленным приказом, посылаемым по моторным нейронам, — отдернуть руку от горячего, перестать напрягать мышцу, которой грозит вот-вот порваться, и т. д. Понятно, что сигналы, порождающие «хорошую боль», должны приходить в мозг быстро, и действительно — они бегут туда по специальным «быстрым» нейронам; эти нейроны окутаны изолирующей миелиновой оболочкой и потому проводят электрохимический сигнал за тысячные доли секунды. Сигналы о последействии (от ушиба, ожога, повреждения какого-либо органа или его воспаления или заболевания) идут в мозг по «медленным» нейронам, не имеющим такой оболочки и потому проводящим сигнал в течение целых секунд. Такие сигналы порождают ощущение «плохой боли» — тупой, тянущей, вяжущей, ноющей и т. д., короче говоря — боли хронической, свидетельствующей о каком-то продолжающемся процессе в организме.
Все «болевые» сигналы приходят сначала в основное тело проводящего их нейрона, то есть в спинной мозг, где они вызывают выделение особых химических веществ — глютамата (в случае «хорошей» боли) или так называемого вещества Р (в случае боли «плохой»). Оба эти вещества представляют собой нейротрансмиттеры, с их помощью «болевой» сигнал достигает головного мозга и поступает там в гипоталамус. И только оттуда он, наконец, посылается в специальный «центр боли», который и порождает боль, как психологическое ощущение. Одновременно гипоталамус посылает сигнал в гипофиз, и гипофиз, отвечая на этот сигнал, начинает спешно производить молекулы особых «антиболевых» гормонов. Химически эти молекулы представляют собой простейшие белки пептиды, состоящие из небольшого (5–30) числа звеньев, так что выработать их — дело несложное и быстрое, но роль этих небольших молекул в борьбе с болью огромна. Выйдя из гипофиза, они мгновенно находят соответствующие им места на нейронах, так называемые «опиоидные рецепторы» (чувствуете знакомое слово «опиум»?!), и, усаживаясь на них, глушат «болевые» сигналы, идущие в мозг по этим нейронам. В результате уровень боли существенно уменьшается.
Существование собственных «антиболевых» веществ в мозгу было обнаружено сравнительно недавно, в 1975 году. Первый по времени открытия тип таких веществ — эндорфины — получил свое название из слияния двух слов: «
Молекулы морфия или опиума, попав в организм, тоже садятся на опиодные рецепторы и имитируют действие антиболевых гормонов. При этом морфий настолько сильный анальгетик, что подавляет не только «болевые» сигналы как таковые, но заодно и близкие по характеру сигналы, приходящие от раздраженного воспалением простуженного горла и вызывающие позывы к кашлю. Но конечно, пользоваться морфием как средством от простуды — все равно что стрелять из пушек по воробьям: и дорого, и опасно, потому что морфий, как известно, вызывает привыкание. Поэтому против простуды пользуются куда более слабым кодеином. И раз уж мы заговорили о воспалении, то скажем еще, что его «болевые» сигналы специфичны — они порождаются особыми веществами, образующимися в воспаленной ткани, — простогландинами. Эти вещества делают доброе дело, сигналя мозгу о воспалении, но сигналят они порой так сильно, что их хочется унять, и тогда мозг использует для этого нейротрансмиттер глицин, работающий примерно так же, как эндорфины. Ну, а там, где глицина не хватает, наука придумала аспирин и ему подобные препараты — они подавляют действие ферментов, без которых простагландины просто не образуются.
Как мы уже сказали, у мозга есть два главных пути для защиты организма от боли — во-первых, срочно отдать приказ убрать руку от горячего или прекратить упражнять готовую порваться мышцу, и, во-вторых, послать на опиоидные рецепторы много эндорфинов, чтобы «запереть» нейроны и тем самым прекратить доступ болевых сигналов. Существует, впрочем, и третий путь, всем нам хорошо известный: боль утихает, если больное место поглаживать, греть и т. п. Это странное влияние неболевых сигналов на степень боли объяснила так называемая «теория болевых ворот», предложенная в 1965 году Патриком Уоллом и Роном Мельзаком. Согласно этой теории нейроны, приводящие такие неболевые сигналы в головной мозг, порой кончаются в том же месте, что и нейроны, приносящие сигналы от болевых окончаний: например, сигнал от ушиба приходит туда же, куда приходит сигнал от поглаживания ушибленного места. Сходясь в одном месте, эти два вида нейронов взаимодействуют таким образом, что сигналы неболевых нейронов как бы «закрывают ворота» для прохождения болевых сигналов: поглаживание уменьшает боль.
Главный же путь борьбы с болью — это, конечно, посылка эндорфинов на опиоидные рецепторы. Любой нейрон усеян по всей своей длине тысячами самых разных рецепторов, на которые могут усаживаться молекулы самых разных веществ — гормонов и нейротрансмиттеров. Каждое из этих веществ оказывает на нейрон либо возбуждающее, либо тормозящее воздействие, в зависимости от своей химической природы; все эти усиливающие и подавляющие «микроприказы» суммируются, и результат определяет, будет ли проходить нервный сигнал по данному нейрону и насколько сильным он будет. Многие из этих «микроприказов», как, например, уже знакомые нам эндорфины, посылаются на рецепторы самим мозгом. Но есть и такие «приказы», которые доставляются к нейронам молекулами, производимыми в других участках организма, по инструкции тех или иных генов. Поэтому можно думать, что в механизме боли важную роль играют не только гены эндорфинов, но и некоторые другие гены. И действительно, недавно эта гипотеза получила блестящее подтверждение. Исследования ученых Мичиганского университета под руководством Иона-Кара Зубьеты («Science», февраль 2003), показали, что небольшое изменение («полиморфизм») в одном из генов влечет за собой совершенно разные степени чувствительности к боли.
Зубьета изучал зависимость «болевого порога» от гена под названием СОМТ, по инструкциям которого производится одноименный фермент. Этот фермент существует в двух разных вариантах, в зависимости от типа полиморфизма в гене. Эти варианты отличаются одним-единственным химическим звеном в белковой цепи фермента: звено «валин» (сокращенно «вал») заменено на «метионин» (сокращенно «мет»). Поскольку к человеку гены приходят от обоих родителей, то у него могут оказаться три разных комбинации этих двух вариантов: «вал» — «вал», «вал» — «мет» и «мет» — «мет». Так вот, исследования Зубьеты однозначно показали, что люди с комбинацией «вал» — «вал» меньше всего чувствительны к боли (то есть у них самый высокий болевой порог), люди типа «вал» — «мет» занимают промежуточное положение, а люди типа «мет» — «мет» к боли чувствительнее всего, они ощущают даже самую слабую боль. Причина этого проста. Фермент СОМТ занимается тем, что разлагает такие нейротрансмиттеры, как допамин, норадреналин и др. Благодаря такому разложению освобождаются занятые опиоидные рецепторы, и на них могут усесться молекулы благодетельных эндорфинов, которые снижают уровень боли. Так вот, оказывается, что фермент типа «вал» — «вал» является самым эффективным в смысле освобождения опиоидных рецепторов, а фермент типа «мет» — «мет» — наоборот. И вот эта мелочь — замена одного-единственного звена в цепи фермента, или иначе — замена одного-единственного звена в структуре гена — определяет, какую боль способен терпеть тот или иной человек.
Понятно, что как только стало известно, что степень врожденной чувствительности к боли зависит от небольших изменений в определенном гене (а может, и не в нем одном), неизбежно возник вопрос — а не связана ли врожденная нечувствительность к боли тоже с каким-либо геном или генами? В этом контексте можно сказать, что открытие британских исследователей, руководимых доктором Джеффри Вудсом, с которого мы начали наш рассказ, столь же блестяще подтвердило и это второе предположение. Разница лишь в том, что если степень чувствительности к боли определялась, как мы видели, полиморфизмом в гене СОМТ, то полная болевая нечувствительность оказалась (как мы тоже видели) следствием полиморфизма в ином гене — SCN9A. Этот ген, как уже было сказано, входит в группу генов, которая управляет производством белков, образующих «натриевые ворота» клетки, закрывающие (или открывающие, в зависимости от приказа) крохотную дырочку в стенке нейрона (и любой другой клетки), через которую внутрь могут входить (или наружу могут выходить) ионы натрия. Вместе с ионами калия, кальция, хлора и некоторых других элементов ионы натрия образуют на стенке нейрона электрохимический потенциал, а изменение этого потенциала, бегущее вдоль по нейрону, как раз и есть то, что мы называем нервным сигналом.
Как показали тончайшие исследования, когда молекулы эндорфинов садятся на опиоидные рецепторы нейронов, они прерывают прохождение по нему нервных сигналов как раз с помощью изменения ионного состава внутри тела нейрона. Открывая одни ионные «ворота» и закрывая другие, они меняют набор и концентрацию ионов внутри и снаружи таким образом, что в конце концов потенциал на стенке нейрона становится слишком высоким и прохождение по нему нервного сигнала оказывается невозможным.
Видимо, тот полиморфизм, который наделил шестерых пакистанских детей полной нечувствительностью к боли, меняет что-то в настройке «натриевых ворот» нейронов и тем самым создает в них такое изменение, что они раз и навсегда лишаются способности проводить «болевые» сигналы. Пока еще непонятно, как это достигается без влияния на способность нейронов проводить другие сигналы. Но если дальнейшие исследования приведут к более глубокому пониманию электрохимического механизма полной болевой нечувствительности, то станет возможным надеяться также и на появление в будущем препаратов, которые будут вызывать этот механизм искусственно, — иными словами, на появление совершенно нового типа анальгетиков.
И тогда в истории боли будет сделан еще один важный шаг к полной победе над ней.
Почему у нас разные пальцы?
Странное дело: за последние годы появилось нетривиальное множество научных исследований, посвященных нелепому на первый взгляд вопросу — существует ли связь между различного рода физическими особенностями данного человека, его врожденным риском к тем или иным заболеванием и даже его сексуальными предпочтениями — и длиной пальцев его руки.
Одно из первых таких «нелепых» исследований было проведено в 2000 году группой ученых под руководством нейропсихолога Калифорнийского (сейчас Мичиганского) университета профессора Бридлава. Они произвели измерение длины пальцев у 3000 случайных добровольцев на улицах Сан-Франциско и получили от них (под условием анонимности) сведения о их сексуальной ориентации. Полученные данные показали, что соотношение длин пальцев у женщин, назвавших себя лесбиянками, более близко к среднему такому соотношению у мужчин, чем к среднему у обычных (гетеросексуальных) женщин. Проще говоря, лесбиянки, по данным Бридлава, отличаются «более мужскими» пальцами.
Сложнее оказалась ситуация с мужчинами гомосексуальной ориентации. Здесь Бридлав обнаружил «женственность» пальцев, но только у тех гомосексуалов, которые были в семье младшими братьями (то есть имели одного или более старших братьев). Гомосексуалы, которые были единственными сыновьями, имели обычное для мужчин (и отличное от женщин) соотношение. По Бридлаву, эта разница говорит о том, что в первом случае гомосексуализм возник по причине врожденной «женственности» (о чем говорит соотношение длин пальцев), которая была вдобавок усилена подчиненным положением мальчика в семье (из-за наличия старших братьев); во втором же случае гомосексуализм был, видимо, приобретен под влиянием среды.
Исследование Бридлава было опубликовано в журнале «Nature» — как известно, самом престижном и «разборчивом» научном журнале мира — и вскоре удостоилось звания «первого» в быстро растущем собрании аналогичных работ, которые стали появляться в ведущих биологических и психологическим журналах мира. Однако на самом деле Бридлав не был пионером этого рода исследований. Первым в действительности был нейропсихолог Гленн Вильсон из Королевского колледжа в Лондоне, который еще в 1983 году опубликовал результаты изучения нескольких сот женщин, из которого следовало, что такая не очень «женская» черта характера, как настойчивость, имеет явную корреляцию с соотношением длины пальцев: у особо напористых женщин это соотношение оказалось ближе к «мужскому».
Тут самое время пояснить, о каком, собственно, соотношении идет речь. Во всех вышеописанных исследованиях имеется в виду относительная длина указательного и безымянного пальцев, которые обычно у людей (а также у мышей, обезьян и многих других животных, обладающих пальцами) несколько различны.
Это различие было отмечено еще в XIX веке, но изучено лишь в 1930 году, когда канадский врач Джордж измерил длину соответствующих пальцев у 201 мужчины и 109 женщин. Сегодня уже вошло в учебники, что у мужчин указательный палец составляет в среднем 0,947 от длины безымянного, а у женщин — 0,965, причем это различие почему-то сильнее выражено на правой руке. Эти цифры меняются от этноса к этносу, но явное различие соотношения между мужчинами и женщинами при этом все равно сохраняется. Что же касается связи этого соотношения с различными физическими и психологическими свойствами, то она не ограничивается одними лишь сексуальными наклонностями или вышеупомянутой женской напористостью. Еще в 1998 году группа Маннинга обнаружила, что у мужчин это соотношение коррелирует с уровнем тестостерона в крови и количеством сперматозоидов в сперме (чем меньше указательный палец по отношению к безымянному, то есть чем меньше отношение их длин, тем выше уровень тестостерона и больше количество сперматозоидов). В 2001 году Маннинг показал, что такая же корреляция существует между этим соотношением и риском сердечных заболеваний, а несколько позже та же группа (с участием известного специалиста по аутизму Барона-Коэна) обнаружила эту корреляцию и для детей-аутистов.
Особенно большое количество таких исследований появилось в последние 5–6 лет. Тема стала «модной», и в эту область устремились многие группы, благо что измерять длину пальцев не так уж технически трудно. Да и те характеристики, поиском корреляций с которыми занимаются эти ученые, тоже зачастую не требуют особого труда. Поэтому к концу 2011 года список найденных корреляций вырос до внушительной длины. Кстати, о длине: последней такого рода работой и как раз в 2011 году было исследование южнокорейских ученых, опубликованное в «Азиатском журнале андрологии» и посвященное корреляции длины пениса с соотношением длины пальцев. Исследование было проведено на 144 мужчинах 20 лет и старше, проходивших урологические операции; длина пениса была измерена (с их согласия) одним исследователем (в вялом и возбужденном состоянии), а длина пальцев — независимо другим исследователем, и было найдено, что соотношение пальцев коррелирует только с длиной возбужденного члена, но не вялого. Странно…
Были, однако, проведены и много более серьезные исследования — например, длившееся с 1994 по 2009 год изучение корреляции между соотношением пальцев и риском заболевания раком простаты у мужчин. Проведенное британскими учеными из Варвикского университета и Института раковых исследований, это изучение охватило 1500 больных раком простаты и (для сравнения) 3000 здоровых мужчин и показало четкое наличие такой корреляции. Аналогичный вывод был сделан в отношении бокового амиотрофического склероза (ALC), он же — болезнь Лу Герига, которая стала широко известной благодаря истории Стивена Хокинга. Исследование, проведенное учеными Королевского колледжа в Лондоне на 47 больных и (для сравнения) 63 здоровых людях, и здесь показало, что более короткие указательные пальцы идут в паре с более высоким риском заболевания. Аналогичный результат был получен нейропсихологами при изучении связи длины пальцев с такими чертами личности, как степень агрессивности, лидерские качества и т. п.
С первого взгляда может показаться, что все это — некая псевдонаучная область исследования, этакая разновидность хиромантии. Не может же, в самом деле, длина пальцев оказывать влияние на свойства человека и даже на его податливость тем или иным заболеваниям? Это верно, не может. Как говорят исследователи этих корреляций, разная длина указательного и безымянного пальцев у человека ни на что не влияет — она просто является индикатором величины какого-то скрытого, но вполне реального биологического фактора, и именно этот фактор (а не пальцы) порождает те особенности, которые изучаются. По мнению сторонников этой гипотезы, этим фактором является повышенный уровень тестостерона, однако не в организме самого человека, а в организме его матери. Иными словами, по этой гипотезе перечисленные выше особенности некоторых мужчин и женщин являются следствием того, что они уже в зародышевом состоянии подверглись повышенному воздействию тестостерона.
Поначалу представляется, что эта гипотеза неверна. В самом деле, разве не все наши особенности задаются генами? При чем тут тестостерон? Но попробуем разобраться в аргументации защитников этой гипотезы. Начнем с тестостерона. Тестостерон — это стероидный гормон из группы андрогенных гормонов, основная функция которых у всех позвоночных животных — стимулировать развитие и сохранение главных (первичных и вторичных) половых признаков самца (прежде всего, развитие его половых органов, а затем их активность и т. д.). Андрогенные гормоны действуют на те или иные клетки, когда садятся на специальные молекулы (андрогенные рецепторы), торчащие на поверхности клеточной мембраны. Под влиянием этих гормонов внутри клеток усиливается образование белков, эти клетки быстрее размножаются и их становится больше. Иными словами, ткани, состоящие из этих клеток, быстрее растут. Интересно, однако, что при этом тестостерон оказывает большее влияние на зародышевой стадии развития организма, чем во взрослом состоянии.
Тут, однако, нужно различать. Первичные половые признаки от гормонов не зависят. Они определяются не гормонами, а половыми хромосомами (это две особые молекулы ДНК), которые обозначаются X и Y. Наличие в зародышевой клетке комбинации XX делает ее женской, наличие XY — мужской (ибо ведет в конечном счете к образованию яичек и пениса). Но дальше в развитии плода начинают участвовать различные гормоны (уровень которых, в свою очередь, зависит от генов ДНК, а отчасти — от окружающих условий). В списке таких гормональных факторов андрогенные гормоны играют заметную роль. В частности, они оказывают большое влияние на дифференцировку мозга, которая начинается во второй трети беременности. И если женский зародыш — в силу каких-то гормональных особенностей матери — получит в это время повышенный уровень андрогенов, он будет «маскулинизирован». И напротив, мужской зародыш, получивший низкий уровень тестостерона (или повышенный — эстрогена), будет «феминизирован».
Резкий пример первого типа дает «адреногенитальный синдром», он же «врожденная гиперплазия коры надпочечников» (по-английски congenital adrenal hyperplasia, САН). При этом генетическом нарушении клетки надпочечников производят аномально низкое количество кортизола, что, в свою очередь, приводит к росту производства андрогенов. Это не оказывает влияния на мужской зародыш, который и без того уже мужской, но сильно «маскулинизирует» женский зародыш, вплоть до того, что резко увеличиваются размеры клитора и уменьшается длина влагалища (их коррекция требует специальной операции в детстве). Вырастая, такие девочки обладают многими мужскими психологическими чертами. Синдром андрогенной нечувствительности (когда клетки зародыша нечувствительны к андрогенным гормонам) приводит к психологической «феминизации» мужского зародыша, и такой мальчик, обладая всеми физическими признаками мужчины (начиная с половых), в своем поведении демонстрирует женские предпочтения и черты. Показательно также явление псевдогермафродитизма, когда мальчик рождается по виду девочкой, но в период полового созревания у него неожиданно вырастает пенис и начинается активная выработка тестостерона. Установлено, что это связано не столько с уровнем тестостерона в клетках зародыша, сколько с нарушением цепи его дальнейших превращений.
2. Тайны наших болезней
Простуда вульгарис
Разумеется, такого научного названия нет, но то, что такая болезнь существует, знает каждый. В справочниках она называется «острый риноларингит», сопровождается насморком, чиханием, выделением мукуса (в просторечье — соплей), головной болью, иногда слабостью. Обычно проходит через неделю, а если лечить — то через семь дней, как говорят остряки. Причина состоит в том, что лекарств против простуды нет, есть только вспомогательные средства. Людям кажется, что простуда настолько безопасна, что с ней можно жить, но знающие люди говорят нам, что простуда человечеству обходится в миллиарды долларов ежегодно (в одних Соединенных Штатах — 60 миллиардов), потому что люди не выходят на работу или работают кое-как.
Простуда — состояние нездоровое, неприятное, у астматиков она еще вдобавок вызывает добрую половину их приступов, а у детей и стариков порой даже опасна для жизни, так что лучше бы все-таки иметь от нее надежное лекарство. И вот, кажется, на пути к этому сделан важный шаг. В сообщении ученых Мэрилендского университета говорится, что им удалось расшифровать геномы всех главных разновидностей вируса, вызывающего простуду (риновируса), выявить его слабое звено и сосредоточить на нем внимание фармацевтических фирм. Дальнейшее уже — дело техники (в смысле поиска препарата, способного воздействовать на это слабое звено) и экспериментов (которые должны будут показать, верны были надежды ученых и врачей или хитроумный вирус в очередной раз окажется победителем).
Я говорю о хитроумном вирусе, хотя на самом деле никакого особого хитроумия, да и ума у риновируса (как и у других его собратьев), разумеется, нет. Просто природа запрограммировала его для размножения, убрав все лишнее и оставив лишь то, что нужно для этой цели. Ведь что делает, скажем, риновирус в носу? Он внедряется в клетку, заставляя ее производить материалы, нужные для создания множества новых риновирусов, затем образует обильный мукус, чтобы всем этим новым вирусам было где жить, а под конец вызывает чихание, чтобы капельки мукуса вылетали в воздух и попадали в носоглотки других людей, тем самым расширяя область размножения вируса.
Прежде ученые думали, что простуда вызывается бактериями, но сколько ни искали, бактерий не нашли, а вот вирус, связанный с простудой, у больных действительно обнаружили. И не один. Я лишь для простоты говорю только о риновирусах, но они вызывают 30–50 процентов всех случаев простуды, остальные вызываются аденовирусами, коронавирусами, энтеровирусами, а еще 20–30 процентов — вообще вирусами, науке неизвестными. Ученые с каждым годом обнаруживают все больше риновирусов новых разновидностей, ибо одна из отвратительных особенностей риновирусов — их бешеная изменчивость. Они рождаются прямо на ходу, в многострадальных клетках нашего сопливого и чихающего носа. Кстати, мэрилендские ученые сделали шаг и к объяснению этой энергичной изменчивости, но об этом дальше.
Народная молва связывает простуду с холодом. В 2005 году ученые Кардиффского университета в Великобритании экспериментально, на девяноста добровольцах, проверили, насколько верно мнение, что простуду вызывают промокшие или переохлажденные ноги. И мнение оказалось верным… Кардиффские экспериментаторы высказали мысль, что холод может вызывать сужение сосудов в носу, а это препятствует доступу иммунных клеток в клетки носоглотки, то есть ведет к уменьшению иммунной защиты. Но есть и другое объяснение: холод уменьшает проницаемость клеточных мембран и это мешает доступу защитных комплементарных белков в зараженные ткани. Так что в любом случае полезно на холоде закутывать нос шарфом. Еще одним неприятным — и тоже экспериментально подтвержденным — фактом является связь простуды со стрессом, и тут в ходу такое объяснение: стресс вызывает усиленное выделение кортикостероидных гормонов, а эти гормоны отличаются среди прочего тем, что подавляют иммунную систему.
Однако все сказанное относится только к тому, какие факторы помогают вирусу вторгнуться в носоглотку, — а что он делает там?
Риновирус (сосредоточимся на нем, потому что упомянутая выше работа мэрилендских ученых связана именно с этим видом возбудителя простуды) — это удивительное создание природы. Он так мал, что относится к наномиру, — его диаметр составляет всего 20 нанометров, и нужно уложить рядом 50 тысяч таких вирусов, чтобы получить один миллиметр. А если вы захотите покрыть ими монету — скажем, пятак, — вам понадобятся 1500 миллиардов вирусов! Но, несмотря на свою ничтожную малость, этот вирус имеет структуру. На его оболочке есть белковые молекулы, свернутые так, что образуют углубления специфической формы. Эта форма в точности подходит к выступам белковых молекул на поверхности клеток нашей носоглотки, что позволяет вирусу прикрепляться к клетке, а потом проникать в нее. Точнее, в клетку проникает не сам вирус, а только его геном, состоящий из одной-единственной нуклеиновой молекулы РНК, которая насчитывает примерно семь тысяч химических звеньев. Вот эта-то РНК и несет в себе механизм воспроизводства вируса. Этот механизм заставляет клетку прекратить обычную работу и целиком переключиться на производство тех белков, а также РНК, которые необходимы для построения новых вирусов. Когда новых вирусов образуется очень много, они разрывают клетку, выходят наружу и вселяются в другие клетки, а затем в капли мукуса, чтобы с ними выйти наружу и заражать других людей.
В места скопления этих чужих для организма вирусных частиц в носу спешат иммунные клетки. Они выделяют белки-цитокины, которые вызывают среди прочего ощущение усталости и потерю аппетита. Кроме того, выделяются другие белки и химические вещества для борьбы с вирусами, и вся эта химическая смесь порождает симптомы (насморк, чихание и т. п.), которые мы называем в совокупности простудой. Особенно важную роль в этой смеси играет маленький белок брадикинин — как показали опыты, если ввести его в носоглотку здорового человека, у того появляются все признаки простуды. Последними на сцене появляются антитела — они запоминают врага, чтобы в следующий раз защитить от него клетки нашего носа. Увы, запоминают они только данный вид вируса, а так как риновирусов существует свыше сотни разных видов, то, вылечившись от одной простуды, вы вполне можете тут же подхватить другую. Чем вызвано это коварное многообразие риновирусов и нельзя ли найти универсальную отмычку против всех них сразу? Задав этот вопрос, мы плавно возвращаемся к работе мэрилендских ученых.
Путем длительной и кропотливой работы они сумели расшифровать последовательность всех 7000 химических звеньев в каждой РНК всех 99 разновидностей, которые составляют референтную группу риновирусов (своего рода библиотеку их главных видов). После этого они произвели сравнение всех этих РНК. Это позволило установить места, где чаще всего происходят случайные изменения вирусного генома, а также выявить, как эти мутации накапливались в ходе эволюции вирусов.
Возвращаясь вспять по ступенькам этих мутаций, ученые сумели доказать, что все виды риновирусов произошли от одного общего предка, но постепенно распались на три большие группы (обозначаемые обычно А, В и С), однако их РНК тем не менее все еще сохраняют одну общую особенность — во всех на одном их конце химические звенья образуют участок, свернутый в виде кленового листа. И состав этого участка остается неизменным все время эволюции, — стало быть, он очень важен. И действительно, вглядываясь дальше, исследователи установили, что именно в «кленовом листе» находятся те гены вируса, с помощью которых он, попав в клетку носоглотки, начинает строить нужные ему белки, а затем и новые РНК, служащие для образования новых вирусов. Это побудило их сделать вывод, что «кленовый лист» — слабое звено вирусной РНК, и если удастся найти препараты, способные блокировать работу этого участка, то есть надежда, что вирус не сможет размножаться.
В то же время соседний с «кленовым листом» участок РНК оказался интересным в другом отношении — выяснилось, что именно там легче и чаще всего происходят изменения, превращающие один вид вируса в другой. Причем особенно часто эти изменения у риновирусов происходят в том случае, если в носоглотке встречаются два разных вида — они радостно падают друг другу в объятия и в ходе такой тесной встречи обмениваются кусками этого участка своей РНК (этот обмен называется в науке рекомбинацией). В результате весьма часто рождаются новые разновидности, что и объясняет (по крайней мере, частично) изменчивость риновирусов. И не исключено, что подходящее химическое воздействие на этот участок вирусной РНК сумеет блокировать это свойство…
Не повезло с названием…
Если вы подключитесь к дренажной трубе по имени Гугл и попросите ее выдать вам все, что связано со словами «Аспен-синдром», то из русского отвода трубы на вас первым долгом хлынет мутный поток всевозможного мусора, вроде «синдром откладывания на потом», «синдром Гулливера», «синдром обструктивного апноэ» и тому подобное. Я иной раз удивляюсь — кто там на русском Гугле ухитряется так изобретательно собирать именно то, что имеет самое далекое отношение к запрашиваемому? Впрочем, когда поток мусора несколько схлынет, появятся и более содержательные ссылки — например, на статьи о веселом времяпрепровождении богатеньких русских на американском лыжном курорте под названием Аспен, а также о тракторной фирме под этим же названием. Но «Аспен-синдрома» вы так и не дождетесь.
Несколько лучше будет ситуация на английском отводе поисковой трубы. Там сразу же, как и нужно, появятся словосочетания, действительно включающие слово «синдром», но в огромном большинстве это будет иной синдром — синдром Асперберга (так называется одна из комбинаций признаков аутизма). Появится, впрочем, и сам «Аспен», но увы — либо как аббревиатура английских слов, означающих что-то вроде «Информационного центра», посвященного все тому же «синдрому Асперберга», либо как название все того же модного лыжного курорта (он же место различных научных конференций). Синдрому Аспена явно не повезло с названием — его затерли между модным курортом и тяжелой болезнью. И, только тщательно поискав, вы увидите наконец ссылку, которая приведет вас к статье Дж. Зигеля и его коллег, опубликованной в 1993 году в «Урологическом журнале» («Journal of Urology»), где была впервые описана малоприятная совокупность болезненных признаков, названная авторами «Аспен-синдромом».
Строго говоря, «аспен» тут — тоже аббревиатура, и расшифровать ее по-русски трудновато, так как почти каждое слово требует отдельного объяснения. Но все же попробуем. Речь идет о подмеченной Зигелем связи, или ассоциации (отсюда начальное «а» в слове «аспен»), серповидно-клеточной (отсюда «с») анемии, сопровождаемой так называемым «приапизмом» («п»), с определенными нейрологическими нарушениями («н»), которые появляются, когда упомянутый приапизм лечат методом трансфузии (то есть переливания крови). Во всем этом наборе терминов самые знакомые, пусть и понаслышке, слова (после «переливания крови», конечно) — это «серповидно-клеточная анемия», вот за нее и ухватимся, чтобы потянуть цепочку.
Начнем с известного. Наша кровь содержит красные кровяные тельца, или эритроциты, содержащие молекулы гемоглобина, в состав которых входят атомы кислорода, прицепившиеся к сидящему в центре молекулы гемоглобина иону железа. Эритроциты подхватывают этот кислород в легких и разносят затем по всему организму. Этот процесс составляет одну из основ жизни: ей нужен кислород; недостаточно кислорода — нет жизни. И вот при серповидно-клеточной анемии кислорода в клетки поступает недостаточно. А причиной этого является особая форма эритроцитов.
Обычно здоровый эритроцит имеет приятную округлую форму. Однако у некоторых людей (особенно в тропической Африке) один из генов, отвечающих за образование гемоглобина, испорчен мутацией. Это крохотная мутация: изменение одного-единственного химического звена в структуре гена, — но она влечет за собой замену одной аминокислоты в молекуле гемоглобина на другую. Казалось бы — какой вред может принести замена одной аминокислоты, если их в гемоглобине 574. А вот оказывается, что порой даже такое вроде бы ничтожное изменение может внести тяжелый разлад в нашу тончайше отлаженную биологическую машину. Замененная аминокислота в гемоглобине была гидрофильной, а вставшая на ее место — гидрофобна, а поскольку «гидрофобность» означает, что она не любит соседствовать с водой, то новая аминокислота, в силу этой нелюбви, старается, в отличие от прежней, потеснее окружить свою молекулу гемоглобина другими гемоглобиновыми молекулами. Для этого она связывает их друг с другом, чтобы они вытеснили воду из ее окружения. А такое слипание («полимеризация») молекул гемоглобина меняет форму эритроцитов: из округлых они становятся удлиненными, больше похожими на палочку или на серп — отсюда и слово «серповидная» в названии болезни.
Сама болезнь вызывается тем, что эритроциты, внутри которых гемоглобин полимеризован, теряют обычную пластичность, становятся жесткими и не могут, как прежде, легко менять форму, чтобы протиснуться в тончайшие капилляры. Возникает ишемия, то есть недостаточность кровоснабжения. К тому же и сами испорченные эритроциты тоже живут много меньше нормальных, что опять-таки не способствует здоровью. В целом такая порча гена, если она унаследована и от папы, и от мамы, влечет за собой раннюю смерть, но, даже если порча унаследована только от одного родителя, она сокращает срок жизни человека до 42–46 лет. Но почему она вообще наследуется? Ведь эволюция не жалует людей с испорченными генами — их быстро вытесняют со сцены жизни люди здоровые, которые производят больше здорового потомства. Оказалось, однако, что зловредная мутация сохранилась, потому что, наделяя людей одной тяжелой болезнью — серповидно-клеточной анемией, — она одновременно защищает их от другой, еще более губительной — от малярии, особенно свирепой в тех местах Африки, где эта мутация возникла.
Вот, стало быть, что такое «с» в названии Аспен-синдрома, но я понимаю, что самые внимательные среди нас давно уже и нетерпеливо ждут, когда мы объясним второе, мучительно знакомое им, но никак не вспоминаемое по смыслу слово, которое выше сопровождало теперь уже понятную нам «серповидно-клеточную анемию», — тот «приапизм», при лечении которого методами «трансфузии» возникают, согласно Зигелю и его коллегам, обнаруженные ими «нейрологические нарушения». Что ж, перейдем к приапизму, раз уж мы ради него растревожили весь Гугл своими запросами. «Приапизм» — это, понятно, от слова «Приап», а уж это слово русский Гугл знает. Ибо Приап — это древнегреческий бог плодородия, рожденный то ли Афродитой, то ли Дионой, то ли от Адониса, то ли от Диониса, то ли от Гермеса, то ли от Сатира и тотчас брошенный мамашей по причине своего «безобразия», как стыдливо сообщает русская Википедия, не менее стыдливо объясняющая затем, что оное безобразие состояло в «чрезмерно развитых» (как и положено, надо думать, такому богу) половых органах. Проще говоря, Приап отличался таким огромным членом, что однажды, как рассказывают древние греки о своих богах и героях, победил в соответствующем соревновании даже личного осла бога Диониса.
Все это, разумеется, весьма любопытно, хотя не очень-то необычно, если учесть общий фон выдающегося разгула сексуальности среди древних греков вообще и в их мифологии в частности. Но для нас в контексте нашей темы куда более интересно, что Приап, как правило, изображался и изображается с неизменно стоящим, к тому же сильно загнутым к животу членом. Из этого можно заключить, что этот бог, видимо, страдал той болезнью, которая позже была названа его именем, ибо приапизм, который врачи разделяют на ишемический и неишемический, в любом случае состоит в затяжной эрекции, вызванной тем, что кровь, заполнившая пещеристые тела полового члена, по каким-то причинам не оттекает оттуда, а повышенное давление в них распределено так, что вдобавок задирает этот напряженный орган кверху. Читательниц прошу нервно не хихикать, потому что науке известен также приапизм клиторальный. Хотя виагра таким мужчинам действительно не нужна и они могут на ней изрядно сэкономить, но завидовать тут нечему, потому что такое состояние длительной эрекции не только мучительно болезненно, но и опасно — застой крови может привести в лучшем случае к импотенции, в худшем — к гангрене. Запишите в ваши книжечки, господа: если эрекция продолжается больше четырех часов, необходимо врачебное вмешательство. Это было известно еще в Древнем Египте, о чем свидетельствует так называемый «папирус Эберса» с указанием средств лечения. В Европе первое упоминание о приапизме появилось в 1616 году в трактате «Гонорея, сатиризм и приапизм», и его почти триста лет лечили пиявками. А в начале XX века отец и сын Хинман показали, что он вызывается сочетанием застоя венозной крови с ее повышенной вязкостью.
Впрочем, сегодня известно, что существует и другой вид приапизма, вызванный не столько нарушениями оттока венозной крови, сколько избыточным притоком артериальной, но это не отменяет того факта, что приапизм первого типа появляется прежде всего как одно из следствий серповидно-клеточной анемии. В перечне болезней, вызывающих этот вид приапизма, она стоит на первом месте и именно потому, что кровь, содержащая серповидные эритроциты, становится повышенно вязкой. Так что Зигель и его коллеги не случайно писали о «приапизме, сопряженном с серповидно-клеточной анемией». Так что грамотные врачи, оказывается, давно знают, что такая анемия, как правило, сопряжена с приапизмом, и мой энтузиазм оправдывает лишь то, что я пишу не для врачей. И еще одно знал долгое время каждый грамотный врач: если в случае других вариантов приапизма рекомендуются разного рода лекарства (и, как крайнее средство, хирургическое вмешательство), то в случае, так сказать, «серповидно-клеточного приапизма» издавна рекомендуется прежде всего попробовать трансфузию. И вот именно последствия этой рекомендации как раз изучали Зигель и его коллеги.
Так что оставим теперь в покое Приапа в его пикантном положении, он бог, ему неспешно, и вернемся к Аспен-синдрому. Ибо этот синдром, обнаруженный Зигелем и его коллегами, состоял, напомню, как раз в том, что лечение ишемического приапизма методом трансфузии влечет за собой весьма неприятные нейрологические последствия. Они начинаются с мучительной головной боли, а продолжаются снижением чувствительности и судорогами, которые сами по себе требуют врачебного вмешательства. По мнению авторов, эти явления, возможно, объясняются резким повышением уровня гемоглобина при переливании крови больному, мозг которого, в силу «серповидно-клеточной анемии», уже привык к постоянному недостатку гемоглобина.
Открытие Аспен-синдрома, при всей его частности, имело важные для больных медицинские последствия. Оно побудило других исследователей более критично отнестись к давней рекомендации, и в результате сегодня в последнем по времени обзоре методов лечения приапизма, опубликованном в 2006 году, можно уже увидеть специальную оговорку (со ссылкой именно на статью Зигеля и его коллег), что в случае «серповидно-клеточного приапизма» к трансфузии нужно прибегать не в первую, а, напротив, в последнюю очередь, после испробования всех других методов — именно из-за возможных при этом нейрологических нарушений (то есть Аспен-синдрома). А по следам этой настороженности возникло решение внимательней приглядеться к трансфузии вообще.
Результатом этого стал обзор, опубликованный спустя некоторое время в Канаде. Авторы обзора проанализировали все имевшиеся на то время сообщения о лечении приапизма, сочетающегося с серповидно-клеточной анемией. В 16 из 42 изученных случаев для лечения применялись современные методы: отсасывание крови из вен в сочетании с капельным введением сосудосужающего вещества фенилефрина. Эти методы полностью устраняли последствия затяжной эрекции в среднем за 8 дней. В 26 других случаях лечение проводилось методом трансфузии, и тот же результат был достигнут в среднем за 10,8 дня, причем в 9 случаях из 26 был замечен Аспен-синдром. Вывод обзора был выразительно сформулирован уже в его заглавии, которое гласило: «Миф о переливании крови как якобы самом эффективном средстве лечения приапизма, связанного с серповидно-клеточной анемией».
Вот так движется порой наука: новое открытие подталкивает в конечном счете к пересмотру давней догмы. Оказалось, что в случае серповидно-клеточной анемии приапизм следует лечить новыми методами, а трансфузия попросту не эффективна. К счастью, за прошедшие годы эти другие методы уже найдены. Поучительная история, ничего не скажешь.
Вирус гриппа и его помощник
Снова пришла зима, и снова пришел грипп. На сей раз не птичий, а для разнообразия свиной. Что это за напасть такая — почему грипп, вроде бы предназначенный для кур или свиней, способен вторгаться в дыхательные пути человека? Что говорит по этому поводу наука?
Наука по этому поводу говорит, что вторжение вируса гриппа в наш организм представляет собой совершенно замечательный по изяществу и тонкости процесс своеобразного молекулярного танца, исполняемого, как и положено танцу, двумя партнерами — некой молекулой, находящейся на поверхности клетки, и некой другой молекулой, находящейся на поверхности вируса гриппа. И далее наука говорит, что именно изысканно-согласованные пируэты этих двух молекул как раз и открывают разным вирусам путь в наши дыхательные пути. Присмотримся же и мы к этой «научной картине гриппа» — авось тогда и для нас кое-какие загадки гриппа перестанут быть загадками.
Прежде всего — что знает наука об этих танцевальных партнерах? Начнем с вируса. Всякий вирус, говорят ученые, состоит из генетической молекулы и оболочки, в которой эта молекула упакована. У вируса гриппа эта генетическая молекула принадлежит к классу РНК, которая имеет некоторые химические отличия от всем известной ДНК, и, в частности, состоит из одной длинной цепи, а не из двух, как ДНК. Однако у вируса гриппа (как, впрочем, и у многих других вирусов) эта РНК «сегментирована», то есть ее длинная цепь разбита на несколько отдельных кусков. Это позволяет вирусу очень быстро эволюционировать. Действительно, если два разных вида такого вируса встретятся в одном месте, то каждый сможет передать часть сегментов своей РНК другому. Благодаря такой «пересортировке» (или «виральному сексу», как ее иногда называют) потомство этих двух вирусов получит новые гены, а с ними — новые свойства. Но для этого они должны прежде всего произвести такое потомство. А вирус, как известно, — не живое существо: у него нет тех органелл, с помощью которых живет и размножается всякая обычная клетка. Поэтому вирусу для размножения нужно пробраться в обычную клетку — там он сможет воспользоваться всеми ее органеллами.
Как же он туда пробирается? С этого вопроса мы начали и к нему вернулись. Как уже сказано выше, ученые обнаружили, что проникнуть в клетку вирусу помогают специальные молекулы, торчащие на его оболочке. Увеличенный под электронным микроскопом, вирус выглядит как шарик, утыканный «гвоздиками» и «грибками». Они торчат в жировой оболочке вируса таким образом, что основная их часть находится снаружи, а «хвосты» входят внутрь оболочки. «Гвоздики» — это молекулы особого сахаро-белка, который называется хем-агглютинин, или сокращенно Н (не русское «эн», а английское «эйч»!). Такое название молекула Н получила за свою способность «агглютинировать», то есть склеивать друг с другом красные кровяные тельца-эритроциты, несущие в себе железистые «хем-группы» гемоглобина. Изучая вирусы гриппа класса А (самого вирулентного из трех классов гриппозных вирусов), исследователи обнаружили (на момент написания этого текста) 16 разных видов молекул Н, в основном — из вирусов диких птиц (например, вид Н16 был открыт в 2006 году на оболочке вируса гриппа диких гусей, обитающих в Швеции и Норвегии).
Второй тип молекул, торчащих на оболочке вируса, то, что мы назвали «грибочки», — это нейраминидаза (сокращенно N). Это тоже соединение одного из видов сахара с одним из видов белков: длинная цепочка сахара играет роль ножки, а белковая цепочка свернута в плоскую «шапочку» гриба, над которой поднимаются еще несколько сахарных цепочек. В вирусах разных птиц и животных найдено девять разных видов нейраминидазы, от N1 до N9. Подобно хем-агглютинину нейраминидаза тоже образуется по инструкциям вирусной РНК. В целом эта РНК у вируса гриппа содержит 11 разных генов: один — для Н, один для N, а девять остальных — для девяти видов белков, находящихся вместе с РНК внутри вирусной оболочки (они помогают вирусу в деле его размножения и образования потомства внутри клетки-хозяина). В вирусах гриппа А эти 11 генов разбросаны по восьми сегментам. И поскольку эти сегменты в процессе размножения, как мы уже знаем, проходят «пересортировку», то гены разных Н и разных N на оболочке вируса-потомка могут соединяться в самых разных комбинациях. И это крайне важно для существования вирусов.
Это крайне важно потому, что в отличие от упомянутых девяти белков, которые помогают вирусу
Справедливо это и для людей: в клетки дыхательного тракта человека могут проникать не только вирусы гриппа, специализирующиеся на ежесезонном вторжении в них, но и такие вирусы, которые несут на себе H-N «коды» птиц или животных. Вот, для иллюстрации, список «кодов», обнаруженных в гриппозных вирусах во время последних эпидемий или вспышек гриппа у людей: H1N1 (знаменитая «испанка» 1918 года — 500 миллионов заболевших, 50 миллионов погибших, а также эпидемия свиного гриппа 2009 года); H2N2 (эпидемия «азиатского» гриппа 1957 года — 1 миллион погибших), H3N2 («гонконгский» грипп 1968 года — 500 тысяч погибших, а также вспышка 2007 года); H5N1 («птичий» грипп 2004 года), а кроме того, H7N7, H1N2, H9N2, H7N2, H7N3 и H10N7.
Мы, однако, все еще не ответили на вопрос, что именно делает возможным такое проникновение в наши клетки всех этих «инородных» вирусов. Как показали исследования, всем этим вирусам «открывает дверь» некий единый «тайный помощник». Он находится на поверхности клеток дыхательных путей и является тем вторым партнером упомянутого выше «молекулярного танца», который завершается проникновением вируса в клетку. Но он имеет не одну, а две ипостаси и потому способен помогать разным вирусам, не только «нашим» человеческим, но и «инородным». Помощник этот называется «сиаловая кислота».
Последуем за вирусом внутрь нашего дыхательного тракта. Всякий вирус, попадая внутрь организма, «видит» перед собой множество самых разных клеток. В этом «лесу» он должен найти нужные ему «деревья» — те клетки, в которых он способен размножаться (вирусы, как правило, специализируются не только на организмах определенного вида, но и на тканях определенного типа). Это нелегко, потому что каждая из окружающих вирус клеток покрыта, как шубой, густой порослью защитных молекул сахаро-белков и сахаро-жиров. Жиры образуют оболочку клетки, белки заякорены в ней, а из тех и других торчат вверх, как ворсинки, длинные цепочки сахарных молекул. Вся эта «шуба» называется «гликокаликс». Она не только защищает клетку — она еще и помогает ей соединяться с соседними клетками, образуя ткань, она позволяет этим клеткам общаться друг с другом, а также с иммунными клетками, и, наконец, она наделяет организм способностью отличать свои клетки от инородных «интервентов» вроде того же вируса — поскольку все клетки одного организма имеют уникальный гликокаликс (только у идентичных близнецов он одинаков), то на этом фоне «чужак» немедленно заметен. Так что наш вирус должен поторопиться и побыстрее проникнуть в какую-нибудь клетку, в противном случае против него будут вскоре «приняты меры» — брошены в атаку клетки иммунной системы.
Но как же найти подходящее укрытие?
Вот тут-то на сцене и появляется «тайный помощник». Как выяснили ученые, над «шубой» подходящих вирусу клеток всегда вьется некий опознавательный вымпел, как бы сигнализируя ему: «Сюда!» Этим «вымпелом» является кончик одной специфической сахарной цепочки, входящей в состав гликокаликса. Дело в том, что все сахарные цепочки несут на верхнем конце некие группы атомов, которые химически являются кислотами. На разных клетках эти кончики разные. На тех клетках, в которых только и способен размножаться вирус гриппа, есть сахарные цепочки, так называемые «галактозы», которые кончаются упомянутой выше сиаловой кислотой. Вот она-то и сигнализирует вирусу, в какие клетки он должен проникнуть. Но этим ее роль не исчерпывается. Вслед за этим сиаловая кислота еще и помогает вирусу проникнуть в указанные клетки. Тут-то и начинается их «танго для двоих».
Первое «па» этого танца состоит в том, что молекула Н на оболочке вируса сближается с сиаловой кислотой. Это служит химическим сигналом, в ответ на который клетка в месте соприкосновения образует углубление, этакую полусферу, охватывающую вирус. Следующий пируэт «танца» начинается с того, что в образовавшееся углубление входят из клетки ионы водорода. «Почуяв» их, молекула Н преобразуется: ее белковая часть сворачивается, как пружина, и тем самым подтягивает вирус вплотную к мембране клетки, а затем «склеивает» оболочку вируса с этой мембраной. Следующее «па»: углубление, в котором все это происходит, закрывается снаружи, образуя полную сферу — этакий микроскопический пузырек, внутри которого находится вирус. На последнем этапе ионы водорода входят внутрь вируса и вызывают химическую реакцию, в результате которой вирусная РНК вместе со своими белками освобождается от оболочки, после чего один из белков перерезает «пуповину» — молекулу Н, которая держала оболочку приклеенной к мембране клетки. Оболочка отпадает, и внутри пузырька остается только вирусная РНК с ее белками. Затем пузырек втягивается в клетку, и вирус начинает там свое размножение.
Танец закончен, болезнь началась. Теперь вирус начнет размножаться, и его потомки, выходя из клетки, разрушат ее, а потом вторгнутся в другие такие же клетки и, в свою очередь, разрушат и их тоже. Остается лишь добавить, что при выходе вирусов-потомков из клетки примерно тот же процесс повторится в обратном порядке: новые вирусы выйдут наружу внутри пузырьков, приклеенных к клеточной мембране цепочками тех же галактоз с присоединенными к ним сиаловыми кончиками, с которыми раньше вступала в «танец» молекула Н. Но теперь в танец с ними вступит молекула N, нейраминидаза, причем в «танец» обратный — она разорвет связь сиаловых кислот с новорожденными вирусами и тем самым отделит эти вирусы от клеточной мембраны, что даст им возможность устремиться на поиски новых клеток для своего размножения.
А теперь разъясним, что это за две ипостаси сиаловой кислоты, о которых мы упомянули выше. Как уже говорилось, сиаловая кислота вьется, как вымпел, на конце молекулы галактозы, и вот исследования показали, что она способна прикрепляться к этой галактозе двумя способами, которые химики условно обозначают «альфа 2–3» и «альфа 2–6». И те же исследования показали, что с каждым из этих «посадочных мест» — они называются «рецепторы» — связывается свой вид вирусов: рецептор «альфа 2–3» имеет вид, который соответствует молекулам хем-агглютинина и нейраминидазы на оболочке вируса птичьего гриппа (H5N1), тогда как рецептор «альфа 2–6» соответствует вирусу человеческого гриппа (H1N1). А поскольку к клетках дыхательного тракта человека представлены и те, и другие «альфы», то становится понятно, почему вирус птичьего гриппа может заражать не только птиц, но и людей. Во всем виновата сиаловая кислота с двумя ее вариантами соединения с галактозой.
Однако загадки нашего гриппа на этом не кончаются. Хотя оба вируса проникают в организм одним и тем же путем, с помощью сиаловой кислоты, но тяжесть заболеваний при этом оказывается разной: птичий грипп более суров и вызывает больше смертных случаев. В чем же дело? В 2006 году эту загадку атаковали сразу две группы исследователей, и в результате выяснилось, что рецепторы «альфа 2–3» и «альфа 2–6» находятся в разных местах дыхательного тракта. «Вымпел» «альфа 2–6» развевается преимущественно над клетками носоглотки и бронхов; глубже, в самих легких, таких клеток становится все меньше (хотя они есть и там). Напротив, «вымпелов» «альфа 2–3», приманивающих вирус птичьего гриппа, особенно много именно внутри легких, в тех альвеолярных клетках, где, собственно, и происходит газообмен. Эти клетки секретируют особый белок, который не дает легким «спадать», и возможно, что этот же белок помогает вирусу размножаться. А поскольку эти клетки находятся в основном внутри легких, то последствия их разрушения вирусом оказываются более тяжелыми. Как бы то ни было, но при вскрытии умерших от гриппа больных вирусы птичьего гриппа обнаруживаются именно в разрушенных альвеолярных клетках.
Любопытно, что у самих птиц рецептор «альфа 2–3» находится в основном на клетках кишечника — и не случайно грипп у птиц чаще всего протекает как кишечное заболевание. И это, кстати (или некстати?) сразу напоминает нам о вирусе свиного гриппа, с которого мы начали эту заметку, — а что с ним? Каковы его особенности? И почему он тоже проникает в клетки нашего дыхательного тракта?
Вирус свиного гриппа был впервые выделен еще в 1930 году. Позже было показано, что он одинаков во всех случаях свиного гриппа по всему земному шару. Он повсюду вызывает заболевание, симптомы которого очень похожи на человеческий грипп: чихание, выделения из носа, «лающий» кашель, повышенная температура, вялость и пониженный аппетит (кстати, у собак и лошадей симптомы гриппа такие же, хотя «коды» их вирусов несколько иные, тогда как так называемый «кошачий грипп» вообще не связан с вирусом гриппа). Тогда же, в 1930 году, было обнаружено, что люди, часто контактирующие со свиньями, иногда заражаются вирусом свиного группа. И наоборот — больные люди могут заразить свиней вирусом человеческого гриппа (человеческий H1N1 или H2N3).
Однако такие случаи оставались локальными вплоть до 2009 года, когда в Мексике появилась новая разновидность вируса свиного гриппа. Хотя кодом этого вируса был уже известный человеку H1N1, но его РНК, как показали исследования, содержала один сегмент, пришедший от РНК вируса человека, два сегмента — пришедших от РНК птичьего вируса и целых пять — от РНК собственно свиного вируса H1N1 (человеческий и свиной H1N1 имеют небольшие различия в белковой части молекулы Н). Это был типичный продукт того обмена сегментами РНК, о котором мы уже говорили: три РНК оказались одновременно в одной и той же клетке и по-новому пересортировали свои сегменты. И это наверняка произошло внутри клетки дыхательного тракта свиньи, ибо, как показало дальнейшее изучение, такая клетка может иметь как рецептор «альфа 2–6», так и рецептор «альфа 2–3», то есть в них могут проникать и человеческие, и птичьи вирусы (у птиц почти нет клеток с рецепторами «альфа 2–6», так что в их клетках такой «виральный секс», или по-научному «антигенный сдвиг», произойти не мог).
Вот так мексиканская свинья случайно оказалась тем «плавильным котлом», в котором путем пересортировки трех вирусных РНК сформировался новый вирус, вызвавший затем пандемию 2009 года. Для нас он просто «вирус свиного гриппа», а его точное научное название: «Новый H1N1 вирус класса А свиного гриппа». Благодаря наличию в его РНК сразу трех видов генетических сегментов он способен соединяться и с рецепторами «альфа 2–6», и с рецепторами «альфа 2–3», что делает вызываемый им грипп много опаснее, чем человеческий или птичий грипп по отдельности.
Схватка титанов
«Синдром хронической усталости» и без того спорное понятие, а в недавнее время он к тому же стал предметом титанического сражения двух научных групп, одна из которых — со ссылкой на многомесячные исследования — упорно утверждает, что обнаружила причину этой болезни, а другая — со ссылкой на многомесячные исследования — столь же упорно утверждает, что ничего подобного обнаружить не удалось. Решать научные споры мы, разумеется, не беремся, но попытаться понять, в чем они состоят, наверняка полезно и даже интересно, потому что на хроническую усталость не жалуется разве что очень ленивый человек, хотя и он иногда, плетясь за модой, тоже жалуется.
Прежде всего синдром хронической усталости (будем впредь именовать его сокращенно СХУ) — это не просто усталость, а целая совокупность признаков, среди которых усталость занимает видное, но далеко не самое почетное место. В том букете признаков, который врачи определяют как СХУ, цветут еще боль во всех мышцах и суставах, расстройства памяти и мышления, хроническое, зачастую тяжелое умственное и физическое истощение, а также, как пишут справочники, «другие характерные признаки, которые внезапно появляются у прежде умственно и физически здорового человека». Нужно еще при этом, чтобы все эти признаки устойчиво держались на протяжении многих месяцев без всякой видимой причины (впрочем, иногда — после вирусной инфекции). А если еще к этому прибавляются жалобы пациента на мышечную слабость, депрессию, головокружения при переходах из сидячего положения в стоячее, проблемы с сердцем или с дыханием или «другие характерные признаки…» — врач тут же безошибочно определяет, что перед ним не зловредный симулянт, а человек, реально страдающий СХУ.
Если читатель заметил несколько насмешливый тон приведенного выше описания, то он заметил правильно. Трудно всерьез отнестись к болезни, о которой нет согласия даже в медицинских справочниках. Например, по номенклатуре Фукуды 1988 года для диагностирования СХУ достаточно было одновременного присутствия от шести до восьми из перечисленных выше признаков; по той же номенклатуре 1994 года достаточно четырех и более; канадская «Рабочая номенклатура» 2003 года удовлетворяется двумя, но лишь в том случае, если это признаки иммунологического или эндокринного характера, а так называемый «Оксфордский критерий» согласен даже на один, но чтобы он имел характер ментального истощения, и тогда состояние больного квалифицируется как форма психического расстройства. Даже название этой поразительной болезни — и то оспаривается. Многие пациенты, их адвокаты и даже медицинские эксперты заявляют, что в словах «хроническая усталость» содержится скрытый намек на тривиальную усталость и они не передают всей серьезности состояния больного, а тем самым ставят под сомнение, что он вообще чем бы то ни было болен (не случайно американские комики прозвали эту болезнь «яппи-гриппом»). Однако, несмотря на спорность, казалось бы, всего, что связано с СХУ, включая, как мы видим, само его название, этой болезнью страдают сегодня четыре на каждую тысячу жителей США и Великобритании — преимущественно после 40–50 лет, а не в детстве, почему-то преимущественно женщины, а не мужчины, а также почему-то преимущественно черные, а не белые — и полностью выздоравливают всего 5–10 процентов.
Как бы то ни было, СХУ при всей туманности ее определения болезнь вполне серьезная. Она чаще всего обрушивается на людей внезапно (первые случаи ее появления произошли в двух крупных американских больницах и затронули такое большое число врачей и медсестер, что сомневаться в реальности болезни было невозможно); она не выявляется никакими клиническими исследованиями, потому что для нее нет специфических тестов (и, кстати, нет никаких специфических лекарств, кроме психо- и физиотерапии); она довольно скоро переходит в острую фазу, и тогда почти в 80 процентах случаев больные вынуждены частично или даже полностью уйти с работы, — и при всем этом не известно, чем эта болезнь вызывается. Единственное утешение для больных (кроме обезболивающих) состоит в том, что, судя по данным продолжавшегося четырнадцать лет и опубликованного в 2006 году исследования, их страдания не смертельны. Однако спорный характер болезни, тот факт, что сами врачи, как показали опросы, на четверть не признают ее реальность, а в половине случаев сомневаются в собственном диагнозе, — все это, конечно, влияет на состояние больного, на степень его доверия к врачу и к методам лечения, а также на оценки страховых компаний.
Возможно, все было бы проще и оптимистичней, если бы была точно известна причина болезни и ее природа. Но и в этом вопросе бушуют давние споры. Главный из них идет между теми, кто считает СХУ следствием каких-то скрытых органических причин (например, иммунологических, эндокринных, метаболических или сердечно-сосудистых нарушений) либо же заболеванием нервной системы (в последнем случае его часто отождествляют с миалгическим, или мышечным, энцефаломиелитом, он же ME), и теми, кто видит в СХУ либо форму психологического расстройства (таковой эту болезнь признала и Всемирная организация здравоохранения), либо разновидность психической болезни (например, неврастении, как полагает ведущий британский эксперт в этой области Вессли), а то и просто психосоциальное явление типа массовой истерии, усиленно подогреваемой также средствами массовой информации (как это утверждает Элен Шоуалтер в своей недавней (2007) книге «Истории: истерические эпидемии и массовая культура»).
Спор этот такой затяжной, что некоторые остряки даже называют его «израильско-палестинским конфликтом современной медицины», предсказывая ему такой же нескорый конец. Особый накал все эти споры приобретают еще и потому, что в дело, увы, замешаны деньги, ибо страховым компаниям крайне выгодно, чтобы болезнь считалась психологической, потому что тогда выплаты больным идут по низшей ставке. В результате некоторые эксперты проталкивают «психологическое определение» по вполне корыстным причинам. Так, когда в Великобритании правительственный Департамент труда и пенсий определил СХУ как психологическое заболевание, созванная в результате жалоб в 2006 году специальная комиссия, изучив историю этого решения, тотчас обнаружила, что многие медицинские эксперты департамента одновременно состояли консультантами страховых компаний.
И вот недавно в этот костер, пылающий чисто научными и не совсем чисто научными страстями, была подброшена новая охапка хвороста. И какая! Как сообщил в октябре 2009 года журнал «Science», группа американских исследователей во главе с Джуди Микович после многих месяцев стараний обнаружила наконец столь многие годы искомую причину синдрома хронической усталости. Ею оказалась выявленная еще в 2006 году инфекционная частица с замысловатым названием «ксенотропный вирус, вирусно связанный с мышиной лейкемией», или, в английском сокращении, XMRV. «Ксенотропный» в этом названии означает, что данный вирус может быть безвредным для организмов «своего» вида — например, мышей, и болезнетворным для организмов «чужого» вида — например, людей, и действительно, группа Джуди Микович обнаружила его у 68 пациентов из 101 с синдромом хронической усталости и лишь у 4 процентов здоровых людей в контрольной группе. Вздох радостного облегчения, исторгнутый этим сообщением из грудей миллионов страдальцев одновременно, был, я думаю, силой с небольшой ураган. А пока они радостно вздыхали, и плакали, и изо всех сил поздравляли друг друга (насколько у хронически усталых людей хватало сил), другие люди, куда менее усталые, вскоре начали предлагать всем желающим, кто подозревает в себе болезнь, скоростные «коммерческие» тесты на этот «ксенотропно связанный вирус» — разумеется, за небольшие, ну прямо символические деньги, каких-нибудь пару тысяч долларов за штуку (вируса, я имею в виду). Впрочем, другие люди, несколько более близкие к чистой науке, немедленно засучили рукава и стали искать лекарства против того же вируса, но увы — нашли только, что его размножение в человеческих клетках тормозит один лишь препарат, применяемый против СПИДа, да и тот не очень.
И тут с другой стороны океана, а именно — из Великобритании, грянуло другое сообщение, прямо противоположного толка. В январе 2010 года журнал «Плос» («PLoS» — «Public Library of Science») опубликовал на своих (он-лайновых) страницах статью группы британских ученых под названием «Провал попытки обнаружить вирус XMRV у больных СХУ», которая подытоживала результаты соответствующего исследования 196 британских больных. Разумеется, такой удар со стороны коллег не мог не вызвать ответа, и американские исследователи немедленно заявили, что их уважаемые оппоненты искали ДНК вируса не в лейкоцитах, как они, в США, а в крови вообще, тем самым значительно разжижив образцы и сведя концентрацию искомой ДНК к практически неуловимой. К тому же, добавили они, описание британского эксперимента, приведенное в статье, заставляет усомниться, что он вообще мог обнаружить XMRV. Лучше бы уважаемые коллеги проверили свои методы на наших, американских, образцах, которые мы немедленно готовы им предоставить. На что британские ученые ответили, что их методика в полном порядке, а вот насчет чистоты американских образцов они весьма сомневаются и думают, что эти образцы были заражены сторонней ДНК, которую их уважаемые оппоненты приняли за вирусную. А кроме того, нам известно, сказали они, что уже много лабораторий попытались повторить ваши американские результаты и тоже ничего не нашли, чему вскоре будут публичные подтверждения в разных научных журналах.
Если говорить серьезно, то научные комментаторы в целом отдают предпочтение американской работе, считая, что ее методика удовлетворяет более строгим критериям отбора пациентов. В то же время они отмечают, что больные в британском эксперименте не удовлетворяли ни упомянутым выше критериям Фукуды, ни критерию, принятому в Канаде. Кроме того, в первом эксперименте больные были собраны из разных городов США, а во втором все они были жителями Лондона. И наконец, статья американских исследователей прошла серьезный контроль экспертов журнала «Science», тогда как статью британцев, как выяснилось, прочитал редактор и 1,8 независимого эксперта (дробное число означает, видимо, что один из двух экспертов статью не дочитал до конца); причем она была опубликована уже через четыре дня после поступления в журнал.
Впрочем, сторонние наблюдатели отмечают еще одно существенное различие между двумя работами. Американская была проведена в Институте нейроиммунных заболеваний Уайтмора Петерсона, ведущие клиницисты которого издавна и свято убеждены в том, что СХУ является органическим заболеванием. В то же время среди авторов британского исследования числится тот самый (весьма влиятельный в руководстве британской медицины) Саймон Вессли, который известен (можно сказать даже — знаменит) своей решительной борьбой за признание СХУ психологическим заболеванием и считает, что лечить его следует только с помощью психотерапии. Один из комментаторов этой перепалки ученых мужей заметил, что «для Вессли признать, что причиной СХУ является вирус, — все равно что самому себя высечь» («выстрелить себе в ногу», переводя с английского). А другой комментатор, из числа биологов-экспериментаторов, выразил вежливое недоумение, как могло получиться, что Весели и его коллеги не обнаружили никаких следов XMRV ни у одного из своих 196 больных, в то время как этот вирус, по данным британской медслужбы, встречается у 4 процентов граждан Великобритании. И наконец, еще один комментатор открытым текстом заявил, что «британский медицинский истеблишмент крайне заинтересован в том, чтобы СХУ считался расстройством поведения или психики, и имеет вполне весомые финансовые причины пытаться опровергнуть, что эта болезнь может быть связана с вирусом. Впрочем, аналогичные попытки в свое время предпринимал ведущий американский Центр по контролю за болезнями (CDC), не желая признать, что в стране имеет место реальная эпидемия СХУ».
Решение спора, видимо, потребует дополнительных исследований. Но знающие люди не надеются, что такие исследования приведут стороны к полному согласию. Уж слишком велики разногласия, слишком серьезные задействованы интересы. «Разумеется, такого рода споры способствуют прогрессу науки, — меланхолически замечает видный британский журнал „Экономист“, — но думается, что вопрос о природе и причинах синдрома хронической усталости еще долгое время будет оставаться предметом ожесточенных споров». Увы.
Наш полезный паразит
Некоторые медицинские истории похожи на запутанные детективные романы. В них тоже есть жертвы (которыми, разумеется, оказываются люди, кто же еще), есть тщательно собранные обстоятельства преступления и есть подозреваемые. И, как правило, тот, кого мы подозревали в первую очередь, оказывается ни при чем, и тогда подозрения сыщика в белом халате переходят на следующего возможного виновника. Замечательный всему этому пример — болезнь Альцгеймера, на роль виновника которой предлагаются все новые и новые белки; но об этом ниже, а сейчас время поговорить об иной жертве и иных подозреваемых. Сейчас речь у нас пойдет о многострадальном ожирении и его новом возможном виновнике. Было времечко, и не такое уж старинное, когда ожирение списывали на неправильную диету, стресс и прочие внешние причины, но вот недавно вышла на сцену когорта исследователей во главе с Мартином Блейзером, профессором микробиологии Нью-Йоркского университета, и воскликнула хором, как и положено когорте: «Вся сила в бактериях! Хеликобактер пилори всему голова! А ожирение — от антибиотиков!» И тут все застыли, как в финале «Ревизора», — с разинутыми ртами.
Теперь оставим попытки беллетризовать науку и расскажем суровой прозой — о чем, собственно, кричала когорта?
В нашем желудке, как давно известно ученым, врачам и даже некоторым простым смертным, живет огромное множество всякого рода бактерий — считается, что их примерно в десять раз больше, чем всех клеток в нашем организме, и все они заняты какими-то важными для них и для нас делами. Эти наши сожители часто именуются «сапрофитами» (от слова «гнилой»), чтобы указать, что они питаются мертвыми органическими веществами, в отличие от микробов-паразитов, которые питаются живыми. Другое отличие сапрофитов от паразитов в том, что первые, как правило, безвредны для организма. Но это различие не абсолютно: в некоторых случаях обычно безвредная для нас желудочная бактерия может вызвать болезнь, и как раз Хеликобактер пилори — прекрасный тому пример.
Слово «хелико» в названии этой бактерии произведено от латинского «спираль», и действительно ее тельце имеет форму крохотной спирали. Эта необычная спиралевидная бактерия была впервые обнаружена (в слизистой оболочке человеческого желудка) еще в 1875 году и повторно (в желудке собак) в 1893 году. И уже в 1899 году польский ученый Яворский предположил, что эта бактерия как-то связана с желудочными заболеваниями, потому что примерно у 10 процентов людей (из тех, у которых эта бактерия есть) она присутствует в повышенном количестве и именно эти люди страдают желудочными заболеваниями. Эта смелая мысль Яворского была включена в старое польское руководство для врачей-гастроэнтерологов, но в новые руководства уже не вошла. Та же судьба постигла российского профессора Морозова, который в 1975 году высказал аналогичное подозрение касательно обнаруженной им в желудке спиралевидной бактерии, но, поскольку он не сумел найти среду для ее выращивания в пробирке, его подозрение не имело продолжения. И только в 1979 году австралийский ученый Уоррен, сначала сам, а потом вместе с американцем Маршаллом, ухитрился найти такую среду, вырастить бактерию (которая именно тогда получила свое нынешнее название) и показать, что она является причиной многих случаев язв желудка и двенадцатиперстной кишки, гастритов и дуоденитов, а также увеличивает (примерно на 1 процент) вероятность рака желудка. За это открытие благодарное человечество присудило Уоррену и Маршаллу Нобелевскую премию по медицине 2005 года.
И вполне заслуженно. Ведь гляньте только, что делает эта наша спиралевидная сожительница! В стремлении избежать разрушительной для нее кислотной среды внутри желудочно-кишечного тракта она с помощью своих ножек-флагелл ввинчивает свое спиральное тельце в слизь, выстилающую изнутри стенки нашего желудка, продвигаясь в сторону более нейтральной среды вблизи клеток эпителия (поверхностного слоя) стенки желудка. При этом у нее есть свой «ДжиПиЭс» — чувство хемотаксиса, позволяющее ей улавливать, в какую сторону кислотность уменьшается. В результате она рано или поздно оказывается вблизи клеток эпителия. И если бы пришла туда и поселилась там навеки, так и бог бы с ней, так нет же — она вдобавок производит по дороге фермент уреазу, который разлагает урею на ее пути. Зачем? Чтобы за счет разложения уреи вокруг кишечной палочки образовался слой азотистого соединения аммониума, который дополнительно защищает бактерию от кислот. И все бы ничего, но при этом аммониум разрушительно влияет на стенки клеток эпителия. А поскольку к этому влиянию добавляется еще столь же вредная работа других веществ, вырабатываемых той же бактерией, то не удивительно, что ее длительное пребывание вблизи стенок желудка вызывает у человека одну из вышеперечисленных болезней.
Прочитав все это, вы наверняка скажете: «Вредная бактерия! К ногтю ее, паршивку!» — и не останетесь в одиночестве: врачи и ученые тоже так решили, а решив, стали бомбардировать вредную X. пилори в желудках заболевших людей могучими антибиотиками. И так успешно бомбардировали, что во многих случаях победили и язвы, и гастриты, и даже не столь известные широкой публике дуодениты (так называется острое — или хроническое — воспаление слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки). И вот тут, описав занимательно-познавательный круг окрест X. пилори, мы возвращаемся к той когорте ученых, которые (с чего мы начали) с недавних пор выступили на сцену и забили тревогу. Возвращаемся потому, что тревогу эту они забили именно в связи с антибиотиками, точнее, в связи с опасным увлечением антибиотиками, которое — опять же по их мнению — угрожает нарушить выработанное эволюцией равновесие в нашем желудке. (Имелось в виду, конечно, не лечение заболевших людей, а то массовое назначение антибиотиков, которое возникло в последние годы и уже привело к появлению новых, резистентных к антибиотикам видов бактерий.)
Одним из зачинателей этой тревоги был упомянутый выше профессор Блейзер. Еще в 1998 году в статье, опубликованной в «Британском медицинском журнале», он высказал мысль, что X. пилори так давно сожительствует с людьми, что этому наверняка есть какая-то неизвестная науке причина, а потому выкорчевывать ее из желудка может быть даже опасно. Действительно, эпидемиологи давно уже заметили, что хотя почти 50 процентов людей на Земле являются носителями этой бактерии, но число общих мутаций в ней в разных странах различно, как будто по мере удаления от какого-то исходного пункта каждая ветвь X. пилори накапливала свои особые мутации. Восходя обратно по этим ветвям, генетики сумели найти этот исходный пункт — им оказалась Африка, которая, как известно, была родиной человечества. А подсчитав среднее число «неафриканских» мутаций, накопленных бактерией, ученые пришли к выводу, что сожительство человека и спиралевидной бактерии началось примерно 58 тысяч лет назад, то есть примерно в то же время, когда, как нынче считается, племена Гомо сапиенс совершили «исход из Африки» и начали расселяться по земному шару. Иными словами, X. пилори сопровождает человечество с первых его шагов по планете. И потому у профессора Блейзера действительно были основания заключить, что «этому сожительству должны быть какие-то причины». А заключив — начать поиск этих причин.
За минувшие годы группа Блейзера обнаружила ряд интересных фактов. Оказалось, что после курса антибиотиков, резко уменьшающих содержание X. пилори в организме, у людей что-то разлаживается в желудке. Например, уровень гормона грелин, который вызывает ощущение голода, после еды обычно снижается, а у людей без кишечной палочки он остается постоянным, что побуждает их есть сверх нормы. Подопытные мыши, получившие антибиотики в том количестве, которое обычно назначается детям, страдающим инфекционными заболеваниями уха, горла и носа, начинают толстеть, хотя их диета остается прежней. И наконец (это было показано коллегами Блейзера в Гарварде и Вашингтоне), у людей, страдающих заметным ожирением, соотношение различных бактерий в желудке существенно отличается от этого же соотношения у людей худощавых. Взятые вместе, все эти наблюдения явно указывают на важную роль нормального («естественного») соотношения бактерий в желудке для сохранения нормального веса. Иначе говоря, они корректируют ныне принятую парадигму: X. пилори и ее товарки-бактерии не только вредны — причиняя вред в одном отношении, они защищают людей в чем-то другом; при нарушении (посредством антибиотиков) их нормального соотношения появляется серьезный риск ожирения. И вскоре оказалось, что не только ожирения. В том же Нью-Йоркском университете эпидемиолог Ю Чен, изучив истории болезней 7600 детей, охваченных общенациональным опросом, обнаружил прямую корреляцию между снижением концентрации X. пилори и вероятностью заболевания астмой, сенной лихорадкой и кожными аллергиями. Это согласуется с наблюдениями ученых в Германии и Швейцарии, которые нашли, что введение мышам бактерий X. пилори защищает их от астмы. Другие исследования показали, что недостаток этих бактерий идет в паре с вероятностью так называемого рефлюкса — забрасывания кислотного комка непереваренной пищи из желудка обратно в пищевод.
Какие же выводы должны мы сделать из этой истории? Сразу несколько. Во-первых, мы должны намотать на ус, что научные парадигмы — не совсем то же, что божьи заповеди: они могут меняться. Во-вторых, мы получили очередное подтверждение важной роли сохранения того гомеостаза (то бишь динамического равновесия нашего организма), который сложился за тысячи веков эволюции. И в-третьих, мы можем понять, как важно побыстрее и поглубже исследовать загадочный мир нашей желудочной микрофлоры и выяснить, какую роль играют те или иные из наших многовековых бактериальных сожительниц. Правильно говорит тот же профессор Блейзер, что чрезмерное употребление антибиотиков наверняка нарушает концентрацию и каких-то других желудочных бактерий, которые защищают нас от каких-то иных болезней. X. пилори вышла на передний план только потому, что была изучена лучше всех других наших бактериальных сожительниц. И правильно говорит еще один микробиолог, профессор Давид Рельман из Стэнфордского университета, что неприметные нарушения этого естественного «бактериального гомеостаза» могут вызываться не только злоупотреблением антибиотиками, но также многими другими «новинками» современной жизни вроде чрезмерной гигиены, резкого изменения диеты и т. д.
И вот что приятно сказать в заключение: эти открытия и предостережения не остались втуне. Они привели к важным результатам. Не так давно американский Национальный институт здоровья дал профессору Блейзеру грант размером в 6,5 миллиона долларов на исследование возможной роли нарушений нормальной микрофлоры желудка в нынешней эпидемии ожирения, а кроме того, выделил 115 миллионов долларов на развертывание научно-исследовательского проекта под названием «Микробиома человека», сравнимого по размаху со знаменитым проектом «Геном человека»: его конечная цель — расшифровать геномы всех важнейших бактерий, населяющих наш желудок, гениталии, кожу, нос и рот. Трудно сказать, что именно принесет такая расшифровка, но то, что польза от нее будет, — это несомненно.
И паразит очень вредный
Группа ученых под руководством д-ра Макконки из университета в Лидсе (Великобритания) выявила удивительный механизм, который дает крохотному паразиту возможность самым странным образом влиять на психику людей и животных, порой вызывая у них тяжелые психические заболевания, а куда чаще — меняя их поведение, привычки и даже иногда врожденные особенности.
Этот крохотный паразит называется «токсоплазма гонди» (или попросту «токса») и давно известен как причина особой болезни — токсоплазмоза. В энциклопедии об этой болезни говорится, что токсоплазмоз встречается у всех теплокровных животных, включая человека. Хотя токса передается людям в основном при общении с кошками, которые являются главными носителями паразита, но есть еще три частые причины заражения: свиное мясо, плохо вымытые после туалета руки и плохо вымытые овощи. По оценкам специалистов, около трети людей на Земле являются латентными носителями токсы, но токсоплазмозом заболевают, как правило, лишь люди с ослабленной («скомпрометированной», как говорят врачи) иммунной системой — прежде всего больные СПИДом, а также (довольно часто) беременные женщины. Паразит этот действует преимущественно на нервную систему, вызывая порой энцефалит и различные нейрологические нарушения. Но он способен вдобавок подавлять иммунную систему и влиять на работу печени, сердца и внутреннего уха, а также глаз (само изучение токсоплазмоза началось с исследований особого, легко опознаваемого врачами воспаления глаз — хориоретинита, часто вызываемого этим паразитом).
При всей своей кажущейся простоте одноклеточная токсоплазма является сегодня предметом интенсивного изучения. Интерес ученых к этому паразиту подогревается его уникальными странностями. К примеру, он (каким-то непонятным науке способом) влияет на механизм репродукции. Зараженные женщины рожают больше мальчиков, чем девочек. Если обычно соотношение при рождении 104 мальчика на 100 девочек, то в группе женщин, латентных носителей токсы (что определяется по наличию в их крови антител к паразиту), это соотношение резко сдвинуто в сторону мальчиков: 160 на 100 у женщин, слабо зараженных токсой, и 280 на 100 (!) у зараженных сильно. Это обнаружили в 2007 году чешские ученые, обследовав около двух тысяч детей, родившихся у зараженных женщин в период между 1996 и 2004 годом. Проведенная теми же учеными специальная проверка на мышах, намеренно зараженных паразитом, подтвердила эти цифры. Чешские исследователи объясняют свои результаты тем, что паразит подавляет иммунную систему беременных женщин, а это уменьшает вероятность абортирования мужских эмбрионов. (Дело в том, что на 5–7-й неделе беременности соотношение мужских и женских эмбрионов составляет 177 на 100, но затем значительная часть мужских эмбрионов отторгается иммунной системой, когда она распознает белок H-Y, производимый мужской хромосомой этих эмбрионов, как чужеродный организму матери, поскольку у нее такой хромосомы нет.)
Поделиться книгой: