Кветной И.М. От Гиппократа до Хьюмтрена
Подождите немного. Документ загружается.
62
Глава четвертая
что электромагнитная энергия света через мелатонин сетчатки глаЯ
действует на синтез нейропептидов в головном мозге. Щ
Исследования Волхфарта уже повлекли за собой практические ме
роприятия: лондонский мост Блэк Фриар. печально знаменитый как
«мост самоубийц», перекрасили в голубой цвет, в США в красный цвет
окрашивают спортивные арены, автострады, интерьеры ресторанов, в
голубой — стены помещений, в которых проходят политические митин
ги и дискуссии.
Журнал «Ньюсуик» в 1985 году опубликовал интересную статью об
эпифизе как о своеобразных биологических часах, пружиной которых
служит чередование света и темноты. Английские ученые создали ле
карство на основе мелатонина, предотвращающее нарушение биорит
мов при перелете через три часовых пояса из Лондона в Нью-Йорк.
Мелатонин обладает и снотворным действием. Ученые из ФРГ
Л. Воллартх, П. Семм и Г. Гэммел в исследованиях на добровольцах
установили, что закапывание в нос нескольких капель мелатонина вы
зывает глубокий сон длительностью около 100 минут у 70 % испы
туемых.
Являясь универсальным регулятором биологических ритмов, мела
тонин, естественно, контролирует течение многих физиологических
процессов. Однако наиболее интересной и важной нам представляется
его способность снижать скорость и уровень деления и размножения
клеток. В экспериментах было отмечено, что мелатонин во многих
случаях обладает антиопухолевым действием, а продукты его распада,
наоборот, стимулируют рост клеток. Исследования нашей лаборатории
показали, что на ранних стадиях развития опухолей концентрация ме
латонина в сыворотке крови онкологических больных возрастает в
полтора-два раза по сравнению с нормой, резко снижаясь при метаста-
зировании опухолей. При раковых опухолях у больных меняется и уро
вень суточной экскреции мелатонина: преобладание ночного содержа
ния гормона меняется на его дневной приоритет. Наряду с другими
клиническими и лабораторными данными эти тесты могут служить
дополнительным информативным признаком для своевременной диаг
ностики опухолей и оценки прогноза их развития при применении тех
или иных методов лечения.
Изучая способность мелатонина блокировать рост опухолей, ленин
градские ученые В. Анисимов. В. Морозов и В. Хавинсон создали пре
парат из ткани эпифизов крупного рогатого скота, который при ис
пытании замедлял рост экспериментальных опухолей. Эти данные
вызывают большой интерес у онкологов, так как, благодаря им, появля
ется возможность целенаправленной регуляции процессов клеточного
Многоликая эндокринология 63
деления и дифференцировки. нарушение которых лежит в основе опу
холевого роста.
Онкологический аспект изучения физиологической роли мелато
нина — увлекательная и многообещающая область современных ис
следований.
А теперь немного помечтаем. Ведь до конца роль эпифиза в орга
низме пока не выяснена, существует еше одна его загадка. Она связа
на с гипоталамусом — центральным органом управления эндокринной
системой. Ученые установили, что в течение жизни активность его
возрастает и это генетически запрограммировано. Получены убедитель
ные данные о том. что опухолевой рост, возрастные болезни сердца и
сосудов, старение, даже сама биологическая смерть связаны с дости
жением гипоталамусом определенного порога своей функциональной
деятельности.
Математический анализ показал, что активность гипоталамуса могла
бы достичь своих критических губительных для организма величин не
к 70 и более годам, а гораздо раньше. Что же сдерживает ее? Где в орга
низме расположены часы, отсчитывающие, образно говоря, продолжи
тельность нашей жизни? Предполагается, что в эпифизе, именно в этой
маленькой железе. Биохимики обнаружили в нем, кроме мелатонина,
еще один новый гормон, названный антигипоталамическим фактором.
Если ученые сумеют выделить это вещество в чистом виде, расшиф
ровать химическую структуру и синтезировать его, то, как справедли
во пишет профессор А. Хелимский в одной из своих статей: «В умелых
руках эндокринолога он может оказаться одним из сачых мошных
средств воздействия на грозных врагов человечества: гипертонию, ста
рость. рак, смерть».
...Вот так и «еловая шишка». Правильно говорят «Мал да удал». Фан
тастическая история разгадки тайн эпифиза не закончена. Поиски про
должаются...
Инсулин: урок нравственности
Среди множества гормонов, вырабатываемых в живом организме,
есть один, который на протяжении многих десятков лет привлекает
-Широкое внимание исследователей.
Это инсулин. Оказалось, что он синтезируется не только в под
желудочной железе. В последние годы инсулиноподобные факторы
были обнаружены в печени, почках, слюнных железах, гортани, вку
совых сосочках языка, головном мозге, эндотелии сосудов. Инсулин
нашли в бактериях, дрожжах, растениях. Сфера его деятельности также
64
Глава четвертая
расширилась, если раньше полагали, что единственной функцией это
го гормона является снижение сахара в организме, то сейчас известно
его регулирующее влияние на процессы клеточного деления и диффе-
рёнцировки, рост опухолей, обмен белков и жиров и на многие другие
метаболические реакции и физиологические функции,
История открытия инсулина отражает последовательность усовер
шенствования методических приемов научного познания, прошедше
го длительный и трудный путь от простого наблюдения до чрезвычай
но сложных аналитических подходов. И поскольку «ничто не рождаете;
на пустом месте», нам придется сначала вспомнить тех, кто стоял 3
истоков открытия инсулина.
Еще в древней Греции врачам были известны симптомы сахарной
диабета, наиболее ярким из которых было мочеизнурение. Но долга
время они не могли связать развитие диабета с повышенным содержа
нием сахара в организме. Впервые это сделал известный английски!
врач Т. Виллис (который, кстати, был одним из учредителей Лондоне
кого королевского общества), Виллис славился своей любознательное
тью, и в стремлении выяснить истину его ничто не могло остановить
Он решил попробовать на вкус мочу диабетиков. Сделав это, английс
кий врач почувствовал, что она сладкая. На эту находку не обратил]
должного внимания, расценив ее как причуду почтенного медика. \
только через сто лет после Виллиса другой английский врач П, Добсо]
установил, что в моче больных диабетом содержится глюкоза.
Возник вопрос: с чем связано повышение уровня сахара при диабе
те? Ответ нашли в 1889 году немецкие ученые И. Меринг и О. Минков
ски. Они убедительно показали, что удаление поджелудочной желез1
ведет к развитию сахарного диабета. Первые попытки выделить из тка
ни поджелудочной железы вещество, регулирующее углеводный обмен,
оказались неудачными, однако и отрицательный результат тоже бывает
информативным — ученые предположили, что искомый продукт может
быть пептидом (белком) и разрушаться собственными ферментами под
желудочной железы.
В один из обычных дней 1920 года молодой сотрудник университе
та Западного Онтарио в Канаде Фредерик Бантинг прочитал в журнале
статью о том, что при закупорке протока поджелудочной железы атро
фируются клетки, продуцирующие пищеварительные ферменты. Заин
тересовавшись данными, изложенными в статье, Бантинг вспомнил об
экспериментах русского патолога Л, Соболева, установившего еще в
1901 году отсутствие какой-либо связи между развитием диабета и пере
вязкой протока поджелудочной железы. В своей докторской диссертаций
Многоликая эндокринология 65
Соболев впервые показал, что при отруба-
ции протока атрофируется вся ткань желе
зы, кроме островков Л ангерганса — особых
клеточных образований, функция которых
к тому времени еше не была выяснена.
Анализируя данные своих эксперимен
тов, русский ученый первым предположил
наличие в островковых клетках какого-то
особого фактора, оказывающего непосред
ственное влияние на углеводный обмен и
обладающего противодиабетическим дей
ствием. К сожалению, открытие Соболева
осталось достоянием только русской на
уки, за рубежом на него не обратили вни
мания, а сам автор не успел развить свои
выдающиеся исследования — он тяжело и
долго болел и умер в 1919 году в возрасте 43 лет в Петербурге в клини
ке нервных болезней Военно-медицинской академии.
Бантинг решил повторить опыты Соболева, Он и предполагать не
мог, что эта работа уже через три года (!) сделает его, никому не изве
стного 29-летнего физиолога, всемирно известным Нобелевским лау
реатом — автором открытия инсулина!
Получив одинаковые с Соболевым результаты, канадский исследо
ватель предпринял попытку выделить гормон не из нормальных, а из
тех поджелудочных желез, у которых были перевязаны протоки, пре
дохраняя тем самым вещество от разрушения.
Свою идею Бантинг высказал Дж. Маклеоду — руководителю кафед
ры физиологии университета в Торонто. Маклеод горячо поддержал на
мерения Бантинга и вместе со своей прекрасно оснащенной лаборато
рией предоставил в его распоряжение помощника — студента 5-го курса
Чарльза Беста, хорошо зарекомендовавшего себя молодого человека, ис
кусно владевшего химическими методами определения сахара в крови.
Успех пришел быстро. Уже в августе 1921 года они получили очи
щенные препараты гормона и убедились в его сильном лечебном дей
ствии на собаке, страдавшей тяжелой формой экспериментального
диабета. Гормон был назван инсулином (от латинского «т$и1а» — ост
ровок), Небезынтересно, что это название он получил еще будучи ги
потетическим веществом — в 1916 году английский физиолог Э. Шар-
пи-Шефер независимо, но гораздо позднее Л. Соболева, предположил
его выработку в островках Лангерганса и первым назвал его инсулином.
и
Глава четвертая
В том же 1921 году Бантинг и Бест раз
работали несложную эффективную методи
ку выделения инсулина в достаточно боль
ших количествах из поджелудочных желез
телят и коров. Фармацевтические заводы
стали производить инсулин, получая сырье
на мясокомбинатах. Сотни тысяч больных
смогли пользоваться мощным средством
борьбы с тяжким недугом.
В 1923 году Нобелевский комитет при
судил свою высокую награду Фредерику
Бантингу и Джону Маклеоду за открытие
инсулина. История присуждения награды
поистине драматична. В ней самым ярким
Джон Маклеод образом проявились порядочность и чест
ность — истинные качества настоящего
ученого. Ведь вместе с Бантингом работал Бест, которого рекомендо
вал Маклеод. Бест внес огромный вклад в успех исследований. Однако
никому не известный студент не был выдвинут на премию, а Маклеод,
по свидетельству коллег, следивший за работой, вообще не принимал
активного участия в экспериментах и даже отсутствовал в это время в
'лаборатории. К тому же оказалось, что наиболее эффективный метод
выделения инсулина был разработан другим сотрудником Маклеода
Джоном Колином.
Маклеод и Бантинг, узнав о присуждении им Нобелевской премии,
публично заявили о сложившейся ситуации. Однако менять решения
Нобелевского комитета по его статусу нельзя. И тогда Бантинг и Мак
леод отказались выехать в Стокгольм для получения награды. Премия
и дипломы были переданы послу. Бантинг разделил свою долю денеж
ного вознаграждения с Бестом, а Маклеод — с Колином. Кроме того,
нобелевские лауреаты в своих выступлениях отдали дань уважения их
русскому предшественнику, который, конечно, несомненно должен был
бы быть среди них. Такое поведение ученых принесло им не меньше
уважения и авторитета у коллег, чем сам факт присуждения Нобелев
ской премии.
Так инсулин преподал научному миру урок нравственности. Откры
тие его явилось выдающимся событием. В августе 1921 года Бантинг и
Бест получили первые очищенные препараты гормона, а уже 23 января
1922 года в одной из клиник 14-летний юноша был выведен из диабе
тической комы инъекциями инсулина. От положительных результатов
эксперимента до клинического применения прошло всего 5 месяцев!
Многоликая эндокринология
67
С тех пор инсулин лечит больных и число спасенных им жизней ис
числяется миллионами.
В течение десятка многих лет ученые пытались выяснить причину
возникновения дефицита инсулина в организме. И вот в 1988 году на
13-м конгрессе Международной Федерации диабета, проходившем в ав
стралийском городе Сиднее, новозеландский биохимик Гарт Купер
доложил о том, что сотрудники его лаборатории в содружестве со спе
циалистами из Оксфордского университета выделили из поджелудоч
ной железы больных сахарным диабетом неизвестный ранее гормон
амилин, который, как показали эксперименты, уменьшает способность
организма вырабатывать инсулин. Возможно это и является основной
причиной развития сахарного диабета — заболевания, которым стра
дает более 60 миллионов человек на планете.
Специалисты, оценивая открытие Купера и его коллег, считают, что
обнаружение амилина позволит уже в ближайшее время создать пре
парат — антагонист этого гормона и таким образом получить в распо
ряжение врачей новый мощный фактор лечения сахарного диабета.
Мы рассказали только о некоторых выдающихся открытиях в эн
докринологии сахарного диабета, впереди еще более многообещающие
достижения. Наверняка среди них появятся такие, которые окажутся
бесценными для укрепления здоровья и благосостояния человека.
Симфония жизни
Когда мы входим в зал перед началом симфонического концерта,
мы прежде всего слышим тихую разноголосицу настраиваемых инст
рументов. Через несколько минут громко и стройно зазвучит весь ор
кестр. У каждого инструмента своя партия, своя роль и значение в
исполнении произведения. У одного более значимая, у другого — ме
нее, но потеря любого из них приведет к утрате полноты и красоты
звучания всего оркестра, а значит, и самой симфонии.
Так и в организме. Эндокринные клетки, расположенные в разных
органах и продуцирующие различные гормоны, составляют оркестр. Ор
кестр, исполняющий симфонию жизни. От согласованности их дей
ствий, синхронности и четкости ведения своих партий, сыгранности
всех участников большого ансамбля зависит качество исполнения этой
трудной и ответственной симфонии.
Клетки и вырабатываемые ими гормоны — это инструменты эндо
кринного оркестра. Ими руководит очень опытный дирижер — гипо
таламус, пульт его находится в основании головного мозга. Его правая
рука, верный помощник, проводник всех его идей и стремлений —
48
Глава четвертая
гипофиз, лежащий пол полушариями мозга тоже на его основании в
специальном месте — четверохолмии, образующем углубление для этого
важного органа. Гипофиз связан с гипоталамусом системой специаль
ной связи: нервными волокнами и кровеносными сосудами.
Гипофиз — первая скрипка, концертмейстер оркестра. Он многозву
чен — очень разносторонний музыкант. Вырабатывает около 10 важ
ных гормонов, гипофиз практически ведет за собой все другие инстру
менты оркестра: щитовидную и поджелудочную железу, надпочечники,
яичники, другие органы. Если гипофиз — скрипка, то клетки, его
составляющие. — струны. В них синтезируются гормон роста (сомато-
статин. или СТГ). ведаюший развитием и ростом различных тканей и
клеток: адренокортикотропный гормон (АКТ Г), регулирующий вы
работку гормонов корой надпочечников — кортикостероидов; мелано-
цит — стимулирующий гормон (МСГ), определяющий пигментный
обмен (по существу, от него зависит цвет и степень окраски кожи
животных и человека); фоликулостимулирующий (ФСГ) и лютеотроп-
ный (ЛТГ) гормоны, играющие важную роль в обеспечении нормаль
ной деятельности половых органов: вазопрессин и окситоцин — веще
ства. участвующие в регуляции водно-солевого обмена и других функции
организма; тиреотропный гормон (ТТГ), без которого невозможна нор
мальная функция щитовидной железы.
А для того, чтобы партия первой скрипки звучала как подобает, для
того, чтобы каждая струна знала, когда ей вступать в игру, дирижер —
гипоталамус сообщает гипофизу об этом с помошью своего смычка —
особых чрезвычайно активных веществ — либеринов и статинов. Ли-
берины и статины — тоже пептидные гормоны. Либерины — значит
«ускоряющие, стимулирующие». Статины — «ингибирующие, замедля
ющие». Количество либеринов и статинов. вырабатываемых в гипота
ламусе особыми нейроэндокринными клетками, строго соответствуют
числу гормонов гипофиза. На каждый гормон гипофиза приходится по
одному соответствующему либерину и по одному статину. Например,
гормону роста — соматотропину — соответствует соматолиберин и
соматостатин. И так для всех остальных гипофизарных гормонов.
Как только гипоталамус вырабатывает какой-либо либерин. сразу
же в гипофизе увеличивается выработка соответствующего ему гор
мона. Начинается продукция статина — гипофиз незамедлительно
отвечает понижением продукции определенного гормона. Инструмеи-
ты оркестра чутко улавливают взмах смычка и изменение тональности
в игре первой скрипки, подстраиваются и начинают звучать с ней в
унисон.
Многоликая эндокринология
6Э
Но. как и в каждом оркестре, и дирижер, и первая скрипка, несмотря
на свой опыт и способности, могут ошибаться: в конце концов, они тоже
подвержены усталости и влиянию факторов извне. Тогда игра оркестра
расстраивается, хор инструментов звучит нестройно, возникают болез
ни, подчас очень тяжелые.
Сказочные персонажи
Рост человека — величина непостоянная. Он прогрессивно увели
чивается до 25 лет. сохраняется неизменным примерно до 60 лет, пос
ле чего уменьшается на 2-3 сантиметра к 70 годам. Кроме того, пока
затели роста варьируют у разных людей. Однако для «условного
человека» (такой термин принят Всемирной организацией здравоохра
нения при определении различных параметров жизнедеятельности)
средний рост достигает 160 сантиметров у женщин и 170 — у мужчин.
А вот иифры ниже 140 и выше 195 сантиметров — зто уже патология,
и связана она с нарушением синтеза гормона роста — СТГ.
Впервые предположение о наличии в гипофизе специфического
гормона роста было высказано в 1921 году американскими учеными
X. Эвансом и Г. Лонгом. Им удалось стимулировать рост крыс до раз
меров. вдвое превышающих обычные, путем ежедневного введения эк
страктов гипофиза. В 1964—1968 годах в серии сложных эксперимен
тов С. Ли сумел выделить СТГ в виде очищенного препарата сначала
из гипофиза быка (переработав при этом примерно 200 тысяч гипофи
зов), затем лошади и человека. Оказалось, что гормон роста обладает
видовой специфичностью.
Химический синтез соматотропина впервые был осуществлен груп
пой американских и японских ученых (А. Шелли, С. Савано и А. Ари-
мура) в 1970 году. На примере выработки гипофизом гормона роста мо
жно отчетливо проследить роль гипоталамуса — основного дирижера
эндокринной системы в реализации гипофизарных функций. Годом ра
нее та же группа, переработав, как и Ли (удивительное совпадение!).
200 тысяч, но свиных (а не бычьих) гипоталамусов, выделила из них со-
матолиберин и определила его структуру. Соматолиберин обладал мощ
ным действием: в короткий срок он освобождал выделение гормона роста
из гипофиза и резко повышал его концентрацию в сыворотке крови.
Далее события нарастали с невероятной быстротой. В 1971 году Г. Ве
бер с сотрудниками (ФРГ) осуществил синтез свиного соматолиберина,
а академик Н. Юдаев с 3. Евтихиной в институте экспериментальной эн
докринологии и химии гормонов АМН СССР выделили соматолиберин
70 Глава четвертая
из гипоталамусов быков. Наиболее урожайным оказался 1973 год —.
французские исследователи П. Брази и К. Гуйлемин оказались первыми
исследователями, открывшими соматостатин. Они сумели выделить этот
пептид из гипоталамусов овец и показать его высокую активность в
опытах по торможению секреции СТГ. Через несколько месяцев после
их открытия группа Ч. Коя (США) сумела синтезировать соматостатин.
А дальше... Помните, в детских сказках часто встречается выраже
ние: «А дальше случилось чудо»? Так и в эндокринологии. Сегодня чу
деса стали уже привычным делом, но 25 лет назад открытие необыч
ных для того состояния науки явлений поражало ученых. Проведенные
биологические испытания соматостатина показали, что помимо инги
бирования секреиии гормона роста, он обладает чрезвычайно широким
спектром действия: тормозит секрецию инсулина, глюкагона. тиреот-
ропного гормона и пролактина. Одновременно соматостатин угнетает
секрецию соляной кислоты, панкреатического сока и ферментов желу
дочно-кишечного тракта. Он уменьшает освобождение глюкозы пече
нью, сокращение желчного пузыря, кровоснабжение органов брюшной
полости. Позднее клетки, продуцирующие соматостатин, были обнару
жены. помимо гипоталамуса, еще в поджелудочной и шитовидной же
лезах. слизистой оболочке желудка и кишечника, надпочечниках и
других органах. В силу вышеописанных свойств соматостатин, прямая
обязанность которого — контроль над секрецией гормона роста, открыл,
по образному выражению М. Гроссмана, «новую эру» в лечении язвен
ной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.
Однако, мы отвлеклись от основной темы нашего рассказа, хотя в
эндокринологии такие отвлечения — обычное дело, гормоны многоли
ки, они участвуют одновременно в реализации многих физиологичес
ких процессов. Но все-таки вернемся к основной функции соматотропи-
на — регуляции роста живого организма.
СТГ очень четко руководит ростом человека, сначала пропорцио
нально увеличивая его. а затем обеспечивая постоянство этого важного
показателя. Нарушения роста могут вызываться различными причина
ми (опухолями гипофиза, инъекционным поражением, кровоизлияни
ем в него или гипоталамус и другими факторами), но механизм измене
ния величины человеческого тела в любом случае всегда одинаков — он
реализуется через увеличение или уменьшение продукции соматотроп-
ного гормона.
Говоря о нарушениях роста человека, мы сразу вспоминаем различ
ные персонажи детских книг: Мальчика-с-пальчик. Дюймовочку, гно
мов. дядю Степу... Сказочные герои всегда имеют прототипы в реаль
ной жизни. Людей, страдающих нарушениями роста, немало. Среди них
Многоликая эндокринология
71
известны и исторические личности, например известный французский
художник Анри де Тулуз-Лотрек — автор многих живописных полотен.
Карликовость возникает рано. Она может быть наследственно обу
словлена. и тогда при рождении сразу же обнаруживается малый рост
ребенка (20-35 сантиметров при весе его 500-1500 граммов). Такие
дети рождаются в срок, все пропорции тела у них сохранены, и в даль
нейшем их развитие протекает совершенно нормально, только форми
рование всех признаков происходит в уменьшенном виде. Эти боль
ные способны к деторождению, у них сохранено умственное развитие.
Они могут заниматься трудовой деятельностью. Продолжительность
их жизни практически такая же. как и у остальных людей. Подобная
патология носит достаточно мудреное название — гипофизарный на
низм (от греч. папо8 — карлик), а в жизни этих людей называют лилиг
путами. Существуют и другие виды карликовости, но это уже тема спе
циальной серьезной книги.
Увеличение роста человека может быть двояким. Все зависит от того,
в каком возрасте возникла гиперпродукция гормона роста. Если в дет
ском, то это истинный гигантизм. Тогда происходит пропорциональ
ное увеличение всех частей тела, и человек превращается в гиганта.
Люди-гиганты могут достигать 2.5 метра. Продолжительность их жиз
ни. как правило, обратно пропорциональна размерам тела. Люди с
ростом более 230 сантиметров редко живут более 35 лет.
Если же увеличение секреции СТГ возникает в зрелом возрасте у
лиц с уже законченным физическим развитием, тогда развивается за
болевание, известное подлазванием «акромегалия» (от греч. асго$ —
конечность, те^аз — большой). Впервые оно было описано французс
ким врачом П. Мари в 1896 году при наблюдении им, как он сам вы
разился. «страшного» больного. Действительно, внешний вид больных
.акромегалией, мягко говоря, неприятен: обшее ожирение, голова уве
личена в размерах, черты лица грубые, нос расширен, губы утолщены,
лицо отечное, глаза «вылезают» из орбит, язык не помещается во рту,
конечности (особенно руки) увеличены, пальцы имеют характерный вид
сосисок. Рост при этом сохранен нормальным. Это объясняется тем,
что эпифизарные (ростковые) хрящи костей уже закрыты, и поэтому
Длина скелета изменяться не может. Нарастание массы тела идет толь-
' ко за счет мягких тканей: мышц, жировой клетчатки, кожи.
Увеличение продукции гормона роста влечет за собой извращение
синтеза и других гормонов гипофиза. В результате развиваются сопут
ствующие эндокринные заболевания: сахарный диабет, зоб, расстрой
ства половой функции. Возникают нарушения обмена веществ, прогрес
сирование которых приводит к дистрофии мышц сердца, печени, легких.