Станислав Галактионов - Биологически активные

Система гормонов половой сферы у женщин гораздо сложнее, чем у мужчин; мы остановимся лишь на двух из них – эстрадиоле (собственно половой гормон) и прогестероне. Это также стероиды; причем когда структурные формулы женского и мужского половых гормонов нарисованы рядом, приходится напрягаться, чтобы заметить различия: в молекуле тестостерона по сравнению с эстрадиолом одна лишняя метильная группа, а в другом положении вместо гидроксильной группы – атом кислорода. Как и тестостерон, эстрадиол контролирует функцию половых органов и определяет развитие вторичных половых признаков. Прогестерон выполняет более узкоспециализированные функции; в одном лишь отношении его роль полностью схожа с эстрадиолом: он предотвращает образование яичниками новых яйцеклеток. По этой, в частности, причине большие его количества выделяются в течение беременности, отчего иногда его называют «гормоном беременности», что не совсем точно, поскольку он периодически секретируется и в отсутствие беременности. Образование же новых яйцеклеток предотвращается потому, что оба гормона подавляют секрецию третьего, выделяемого гипофизом (небольшая железа, расположенная внутри черепа). фолликулостимулирующего гормона, который-то и вызывает появление яйцеклеток.

Свойство эстрадиола и прогестерона подавлять образование яйцеклеток было использовано для создания новой группы противозачаточных средств. Были синтезированы аналоги обоих гормонов, обладающие более сильной способностью подавлять секрецию фолликулостимулирующего гормона и более долгоживущие. Их можно принимать в виде таблеток или пилюль; при этом как бы имитируется беременность. Эти соединения оказались в действительности очень эффективными противозачаточными средствами. Первоначальные испытания не выявили никаких побочных действий их применения, и они стали массово производиться.

После нескольких лет широкого употребления оказалось, однако, что они не вполне безвредны. Оба гормона, в особенности эстрадиол, выполняют в организме разнообразные функции, а не только подавляют секрецию фолликулостимулирующего гормона, поэтому их систематическое применение может привести к всевозможным расстройствам. Действительно, еще в 1965 году Всемирная организация здравоохранения указала на связанный с применением стероидных противозачаточных средств повышенный риск заболевания болезнями печени, поджелудочной железы, некоторых других органов. Впрочем, это предупреждение особого действия не возымело, и за рубежом такие средства применяются до сих пор.

Трудно даже перечислить все научные открытия, которые были сделаны случайно. Колумб поехал осваивать западный путь в Индию – открыл Америку. Ни один из алхимиков, занимавшихся поисками философского камня, так в этом деле и не преуспел, но зато они оставили множество капитальных открытий в других областях.

Про ньютоновское яблоко. Архимедову ванну и ожерелье на шее жены Кекуле (по другим преданиям – приснившийся ему хоровод обезьян) я уж и не вспоминаю. Важно лишь, чтобы исследователь был человеком наблюдательным, постоянно задумывающимся над значением фактов, вроде бы и не имеющих отношения к цели его экспериментов.

В истории открытия инсулина решающую роль сыграла наблюдательность не самих даже ученых, а служителя лаборатории, ухаживавшего за виварием. В конце прошлого века немецкие физиологи О. Минковский и И. фон Меринг занимались изучением регуляции процессов пищеварения; в ходе своих экспериментов удаляли собакам поджелудочную железу. Упомянутый же служитель, убирая клетки прооперированных собак, обратил внимание, что на их мочу слетается множество мух. Факт как будто пустячный, но ученые им заинтересовались, сделали анализы, и оказалось, что в моче собак, лишенных поджелудочной железы, содержится необычайно большое количество сахара.

Все это происходило уже много лет спустя после работ Бертольда и Бернара; сразу же возникла идея, что поджелудочная железа выделяет в кровь («секретирует» на профессиональном жаргоне) какое-то вещество, ограничивающее накопление в крови сахара. Так оно и оказалось.

В 1901...1902 годах Л.В. Соболев показал, что это вещество вырабатывается в особых образованиях в ткани поджелудочной железы – островках Лангерганса. Наблюдение Соболева, важное во многих принципиальных отношениях, имело также два любопытных второстепенных последствия. Во-первых, когда гормон удалось наконец выделить (о чем ниже), его назвали инсулином, от латинского insula – остров. Во-вторых, имя Лангерганса с тех пор кочует из одного учебника биохимии в другой уже более восьмидесяти лет. Никто (ну, скажем, почти никто) из многих тысяч читателей не имеет никакого понятия о том, кто же такой Лангерганс, именем которого названы удивительные островки, сам ли он их открыл или кто-то назвал их так в его честь. Не играй островки Лангерганса столь важной роли (а они ведь секретируют и еще один гормон – глюкагон), конечно, не была бы его фамилия столь популярна среди биологов и врачей всего мира.

Выделить из поджелудочной железы инсулин удалось далеко не сразу. Дело в том, что поджелудочная железа имеет и еще одну важную функцию: она секретирует в двенадцатиперстную кишку сок, содержащий, в частности, пищеварительные ферменты, в том числе знакомые нам трипсин и химотрипсин. Без них невозможен один из важнейших процессов, происходящих при переваривании пищи, – расщепление белков до аминокислот.

Когда по аналогии с опытами Бертольда и Бернара стали готовить вытяжки из поджелудочной железы и пытаться с их помощью понизить содержание глюкозы в крови у панкреаэктомированных собак (с удаленной поджелудочной железой) – ничего не вышло. Не оказывал же экстракт никакого действия потому, что инсулин – белок, и извлекаемые вместе с ним протеолитические ферменты немедленно его расщепляли.

Между тем исследователи, занятые выделением инсулина (точнее – тогда еще безымянного фактора, регулирующего уровень глюкозы в крови), руководствовались не только чисто академическим интересом. Еще сами Минковский и фон Меринг обратили внимание на далеко идущее сходство симптомов, наблюдаемых у их подопытных собак, с проявлениями довольно распространенной болезни – диабета.

Историки медицины находят первые упоминания о диабете еще в трудах врачей I века; дальнейшее его изучение показало, что один из главнейших симптомов диабета – именно выделение больших количеств сахара с мочой, обезвоживание организма. Ткани утрачивают способность усваивать сахар, начинают вместо этого расходовать жиры и белки, наступает потеря веса. При этом окисление жиров сопровождается образованием токсических продуктов – так называемых кетоновых тел; всем известен простейший их представитель – ацетон.