Йоханнес Виммер - Кто в теле хозяин: я или гормоны? По следам всемогущих сигнальных веществ

Эрнест Генри Старлинг (1866–1927), преподаватель Университетского колледжа в Лондоне, и его зять Уильям Мэддок Бэйлисс (1860–1924), занимавший должность профессора в Оксфорде, стали новаторами благодаря своему оригинальному опыту: 16 января 1902 года на глазах у студентов и других ученых они перерезали у собаки, находящейся под наркозом, нервы, которые вели к ее поджелудочной железе (сегодня оба этих исследователя столкнулись бы с самым настоящим шквалом возмущений со стороны борцов за права животных, после того как все студенты старательно выложили бы в социальных сетях видеозаписи этого процесса). Удивительно, что железа спящей собаки продолжала вырабатывать пищеварительные ферменты, пока кислое содержимое желудка не достигало тонкой кишки. Физиологи обнаружили, что в слизистой оболочке тонкого кишечника желудочная кислота запускает выделение секрета, который, в свою очередь, стимулирует поджелудочную железу к выделению определенных пищеварительных ферментов. Старлинг и Бэйлисс так и назвали этот секрет: «секретин». О том, что это было сигнальное вещество и что с их эксперимента начнется эпоха исследования гормонов, они тогда еще не знали. Но понимание, что функции организма, которые до сих пор объяснить не удавалось, регулировались своего рода органом по химическому контролю, открыло путь.

На сегодняшний день известно около 100 различных гормонов. Однако ученые считают, что их на самом деле в 10 раз больше.

Изучая секретин, Старлинг развивал свои идеи гормонального контроля и в 1905 году предложил называть все химические сигнальные вещества, которые «доставляются от одного органа, где происходит их выработка, к другому, который они активируют, через кровоток», гормонами. Термин берет свое начало от греческого слова – да, снова греческий (тогда он был в моде) – «hormao», что примерно означает «двигаю» или «побуждаю». Новая теория легла в основу эндокринологии. Этот термин тоже происходит от греческих слов (опять) «endon» – «внутри» и «crino» – «отделяю».

Узел был разрублен, и со временем другие исследователи обнаружили самые разнообразные гормоны. В 1905 году Джон Эдкинс открыл гормон гастрин, благодаря чему было получено доказательство того, что железы связаны с гормонами. А для нас эта история является доказательством того, что уже тогда врачи предпочитали выражаться непонятным для нас языком. Хотя на самом деле это было скорее необходимо для международного общения (потому что в те времена большинство врачей бегло говорили не как сегодня, по-английски, а на латыни и по-гречески).

Следующей вехой в истории стала химическая изоляция гормона и определение его строения. Уже в 1901 году американский химик японского происхождения Джокичи Такамине (1854–1922) получил эпинефрин из надпочечников. Сегодня он известен нам как адреналин. Позже был открыт гормон щитовидной железы тироксин, а в 1921 году – инсулин, который вырабатывается в клетках поджелудочной железы. И одновременно удалось расшифровать, какую задачу в ходе преобразования сахара в энергию он ставит перед клетками организма. Это был огромный успех, поскольку так нашлась причина сахарной болезни, сегодня называемой диабетом, которая до начала ХХ века казалась неизлечимой.

С течением времени эндокринологи обнаруживали в организме все больше таких видимых исключительно под микроскопом надсмотрщиков (это логично, так как теперь все знали, что именно следует искать), которые даже в очень малых дозах вызывают грандиозные эффекты в нашем теле. Женские и мужские половые гормоны (эстроген, прогестерон и тестостерон), без которых девочка не станет женщиной, а мальчик не станет мужчиной.Или гормон стресса кортизол, который заботится о том, чтобы мы находили лучшие решения даже в критической ситуации, но, к сожалению, при длительном высвобождении рано или поздно приводит к физическому и психическому истощению, например, при эмоциональном выгорании. Или гормон любви окситоцин, который дарит сострадание и привязанность и помогает стимулировать начало родов у беременных женщин.

Гормоны вырабатываются не только в специальных железах вроде щитовидной, но и в особых типах клеток и тканей, например, сердца или желудка, и даже в жировой ткани на животе.

На сегодняшний день известно около ста различных гормонов. Однако ученые считают, что этих сигнальных веществ в десять раз больше и они, словно невидимые кукловоды, следят, чтобы у нас все функционировало должным образом. Так что можно и дальше продолжать их усердно исследовать.

Одно можно сказать наверняка: без них ничего не работает. Гормоны заботятся о том, чтобы каждая клетка и каждый орган могли функционировать так, как задумано природой. Для этого они передают информацию. У человека, как и у наших родственников из мира животных, есть различные типы этих высокоточных мини-экспресс-посыльных. У каждого посыльного есть свое особое задание, определенный адрес назначения, который может контролировать только он, и где получатель сможет его узнать и прочитать сообщение. После этого информация передается в целевой орган и там разворачивает действие.

Сигнальные вещества вырабатываются в специальных (эндокринных) железах, таких как щитовидная, которая состоит из очень большого количества производящих гормоны клеток. А также в особых типах клеток и тканей, например, сердца или желудка, и даже в жировой ткани на животе, где клетки, как правило, располагаются небольшими группами. Из железистых клеток – известны, к примеру, клетки Лангерганса (ученый, конечно же, назвал собственное открытие в свою честь) в поджелудочной железе – сигнальные вещества выделяются в межклеточное пространство, которое пронизано очень тонкими кровеносными сосудами (система капилляров). По этим капиллярам гормоны попадают в кровоток и проходят долгий путь, прежде чем благополучно достигнут своих органов-мишеней.

Не все гормоны проходят через кровоток. Многие из них образуются в тканях тела и прокладывают свой путь через межклеточные пространства к местам связывания на своих целевых органах или тканях. Например, гормон сна мелатонин является одним из тканевых гормонов, которые вырабатываются непосредственно на месте их действия или поблизости от него. Он образуется в шишковидной железе [1] Другое название шишковидной железы – эпифиз. в промежуточном мозге [2] Конечный отдел мозгового ствола, который сверху покрыт большими полушариями, сзади соединен со средним мозгом, включает в себя: таламус, гипоталамус, метаталамус, эпиталамус. и регулирует суточный ритм сна и бодрствования.