Игорь Кветной - Вездесущие гормоны

Казалось, все стало ясно. Однако нет. Решение одной загадки повлекло за собой появление новых. За изучение мелатонина взялись ученые различных специальностей. Установили, что его непосредственным предшественником является серотонин - биогенный амин обладающий широким спектром действия. Выяснилось, что сам мелатонин также является гормоном с многообразной функцией: он контролирует пигментный обмен, половые функции, суточные и сезонные ритмы, процессы деления и дифференцировки клеток, участвует в формировании зрительного восприятия образов и цветоощущения, сна и бодрствования и т. п. Естественно, возникает вопрос: а способно ли то количество мелатонина, которое синтезируется эпифизом, обеспечить течение зависящих от него физиологических процессов на уровне, соответствующем эволюционному и генетическому статусу живой системы? Посчитали: оказалось - неспособно. В организме должны существовать еще источники мелатонина. Где их искать?

История поисков источников мелатонина, в которой автор и его учитель - крупный советский гистохимик профессор Н. Райхлин принимали непосредственное участие (именно профессору Н. Райхлину и принадлежала идея этих поисков), может служить примером того, как выяснение частного факта стало началом новых широких исследований, результаты которых создали основу принципиально новых положений, расширивших существовавшие представления о регуляции гомеостаза в норме и патологии.

Какая погода была в Нью-Йорке в тот день, когда А. Лернер читал статью К. Мак Корда и Ф. Аллена, послужившую отправной точкой первой разгадки эпифиза, мы не знаем. А вот летом 1973 года в Закарпатье, недалеко от Черновиц, шли проливные дожди. Профессор I. Райхлин, отдыхая там, вынужден был вместо прогулок дышать воздухом на веранде и при этом читал все, что попадалось под руку. Господин случай в тот день не прошел мимо (как это часто бывает с научными открытиями: вспомним Ньютона с падающим яблоком, Ф. Крика и Дж. Уотсона с их открытием структуры ДНК и т. п.) и вложил профессору в руки номер "Известий", в котором было напечатано интервью с академиком Е. Чазовым. В нем рассказывалось о том, что в последнее время ученого волнует роль мелатонина как физиологически очень активного гормона. Волнение - вещь заразительная. В 1973 году минуло 15 лет после открытия мелатонина, и у профессора Н. Райхлина возникло предположение: не поискать ли возможность синтеза мелатонина в тех клетках, которые ответственны в организме за выработку его основного предшественника - серотонина. Основным продуцентом серотонина в организме человека и животных являются так называемые клетки Кульчицкого - особые клетки, расположенные в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта (по современной номенклатуре - энтерохромафинные, или ЕС-клетки). Открытие этих клеток 100 лет назад харьковским гистологом Н. Кульчицким было первым в исторической цепи событий, приведших к созданию теории АПУД-системы.

Выяснение этого вопроса было поручено автору книги. Ответ мог звучать двояко: да, синтез возможен, или - нет, серотонин является конечным продуктом деятельности ЕС-клеток. Как ответить на этот вопрос? С чего начать? Гистохимических методов определения мелатонина не существует. Каким образом его можно обнаружить, если он есть в ЕС-клетках? После долгих раздумий решили "не изобретать велосипед", а повторить эксперимент Лернера и Аксельрода, только не с эпифизом, а с… червеобразным отростком. "Почему, - спросит недоумевающий читатель, - какое отношение имеет аппендикс к мелатонину? Это же лишний, ненужный орган!" Как бы не так! Оказывается, природа ничего лишнего, а тем более ненужного в организме не держит. И червеобразный отросток имеет к мелатонину самое прямое отношение.

Дело в том, что в червеобразном отростке содержится наибольшее число всех ЕС-клеток желудочно-кишечного тракта - 75-80 процентов. Прикинули, что для получения минимального количества очищенного экстракта слизистой оболочки червеобразного отростка, в котором можно было попытаться обнаружить мелатонин, необходимо 300-500 аппендиксов. Где их взять? Как сохранить в них гормон в неизмененном виде, если он там есть? Обратились к хирургам. В больницах, дежуривших по оказанию экстренной хирургической помощи, были оставлены контейнеры с жидким азотом, позволяющим замораживать ткань до температуры минус 190 градусов. В них врачи помещали удаленные червеобразные отростки. 350 аппендиксов (можно было бы собрать и больше, но не хватало терпения для оценки нашей идеи) послужили материалом для первой проверки предположения о синтезе мелатонина в ЕС-клетках. Путем соответствующих специальных процедур получили несколько миллилитров экстракта, в котором, на наш взгляд, должен был содержаться мелатонин. А дальше повторили классический опыт Лернера и Аксельрода: взяли двух лягушек, одна служила контролем, а второй в лимфатический мешок ввели заранее простерилизованный экстракт. Результат превзошел все ожидания - через пять часов после введения кожа лягушки заметно посветлела. Повторили опыт - тот же результат. Сделали хроматографический анализ экстракта - получили ответ: в экстракте содержатся мелатонин и серотонин. Но это в экстракте… Осталось доказать, что мелатонин синтезируется именно в ЕС-клетках. На помощь пришел уже упоминавшийся нами иммуногистохимический метод. В лаборатории клинической иммунологии Всесоюзного онкологического научного центра АМН СССР под руководством профессора 3. Кадагидзе кандидат медицинских наук А. Соколов, проиммунизировав мелатонином кроликов, впервые в СССР получил специфическую антисыворотку к мелатонину. С ее помощью нам и удалось доказать, что активный синтез мелатонина происходит именно в ЕС-клетках.

Недаром "арреndiх" переводится с английского как "приложение, дополнение". Оказывается, это не лишний, ненужный орган, а очень существенное, нужное приложение, осуществляющее жизненно важные функции. Так что отношение к нему стоит пересмотреть: всегда ли необходимо решительно удалять его из организма? (Хотя теперь известно, что ЕС-клетки есть и в других отделах желудочно-кишечного тракта и они берут на себя функцию удаленных при аппендэктомиях запасов мелатонина.) Сберечь труднее, чем разрушить. Это общеизвестная истина. И хирургия исцеляющая должна быть в то же время хирургией щадящей.

В 1975 году в английском журнале "Nature" ("Природа"), в котором по традиции публикуются сведения о новых научных открытиях, появилось сообщение о том, что в Советском Союзе открыт новый источник синтеза мелатонина - ЕС-клетки желудочно-кишечного тракта. После выхода этой статьи авторы получили около тысячи писем от зарубежных ученых с просьбой прислать оттиски работы и сообщить подробности описанных опытов. Основоположник теории АПУД-системы А. Пирс прислал поздравление с проведением "замечательных экспериментов" и пожелал успехов в дальнейшей разработке этой проблемы. Традиции настоящих ученых - доверять данным своих коллег, но тем не менее проверять их. Наша история не явилась исключением из этого правила. Однако конец ее был счастливым: авторитетные специалисты по мелатонину канадский гистолог Г. Бубеник и американский биохимик М. Прозалеч в специальных статьях подтвердили приоритет советских ученых в данном открытии. Теперь сведения об этом вошли в руководства и справочники по физиологии и другим медико-биологическим дисциплинам в разных странах, а мелатонин, принесший Аксельроду Нобелевскую премию, оказался счастливым и для автара книги - за открытие внеэпифизарных источников синтеза мелатонина ему в 1981 году была присуждена премия Ленинского комсомола.