Вездесущие гормоны - Игорь Кветной

Пример тому - опыты немецкого физиолога Адольфа Бертольда. В 1849 году ему удалось установить, что при пересадке кастрированному петуху в брюшную полость семенников другого петуха у первого исчезают все последствия кастрации. Впервые экспериментально было показано, что определенные органы оказывают регулирующее влияние на обмен веществ и формирование внешних признаков. Таким образом, в 1849 году эндокринология родилась в первый раз. Бертольд стал ее первым крестным отцом.

Наука не была подготовлена к достойной оценке этих опытов, о них вспомнили лишь через 40 лет - в 1889 году, когда на заседании Парижского биологического общества профессор экспериментальной биологии Броун-Секар выступил с ошеломляющим сообщением об опытах, проведенных на самом себе. Семидесятидвухлетний ученый вводил себе вытяжки из семенных желез животных и установил, что они оказывают на старческий организм "омолаживающее" действие. Возникало ощущение необыкновенной бодрости, повышались работоспособность, мышечная сила, половой инстинкт. Экстракты из семенников Броун-Секар назвал "эликсиром молодости". Пресса подняла сенсационный шум вокруг этого события, в аптеках стали продавать "Броун-Секаровскую жидкость", за которой выстраивались очереди стариков, жаждущих омоложения. Но Броун-Секару не удалось избавить мир от старости: омолаживающий эффект оказался кратковременным, а через 2-3 месяца старческие недуги даже прогрессировали.

Период сенсаций закончился. Надежды сменились пессимизмом. Однако, несмотря на разочарование, опыты Броун-Секара сыграли свою роль - они дали мощный импульс к изучению эндокринных желез, к выяснению значения для организма веществ, выделяемых ими прямо в кровь. В то же время они заложили и инерцию мышления. В последующие годы в эндокринологии господствовали исследования половых желез и вырабатываемых ими продуктов. Изучение других органов и веществ практически не проводилось. Приятным исключением в этом однообразии работ явились эксперименты нашего соотечественника Л. Соболева, предположившего, что поджелудочная железа вырабатывает особый гормон - инсулин, регулирующий обмен в организме. Будучи серьезно больным, Соболев не смог в течение своей короткой жизни (он прожил немногим более 40 лет) довести дело до конца, но именно его работы явились путеводной нитью в успешно завершившихся поисках У. Бантинга и В. Беста, которые в 1922 году выделили из поджелудочной железы экстракт с высокой биологической активностью, обладающий способностью снижать уровень сахара в крови.

Бурное развитие неврологических исследований во второй половине XIX века выдвинуло в лидеры физиологии учение о нервной регуляции. Теория великого И. Павлова о рефлекторной дуге, развитие им взглядов И. Сеченова о безусловных и условных рефлексах создали прочное мнение о том, что именно нервная регуляция являеется основным и чуть ли не единственным способом управления процессами жизнедеятельности. Казалось, затишье в работе по выяснению роли гормонов - особых химических факторов, управляющих деятельностью различных органов, - наступило надолго. Но это было обманчивым. Назревал кризис. Буря разразилась в самом начале XX века.

Бурное развитие неврологических исследований во второй половине XIX века выдвинуло в лидеры физиологии учение о нервной регуляции

Лондон, 1902 год…

В один из весенних дней 1902 года молодые биологи В. Бейлис и М. Старлинг из Лондонского университета провели эксперимент, которому суждено было стать важной вехой в дальнейшем развитии эндокринологии.

События выдающегося для науки значения протекали очень буднично. Английские исследователи не изобретали ничего нового, они просто повторяли опыты, которые раньше провели независимо друг от друга два физиолога - ученик Павлова Л. Попельский в России (1896) и М. Вертхаймер во Франции (1901). Все четверо ученых получили одинаковые результаты, но правильно интерпретировать их смогли англичане, а именно в верном толковании данных лежало начало второго рождения эндокринологии.

Много лет спустя в одной из своих статей Старлинг писал: "…учеником Павлова Попельским и независимо Вертхаймером было установлено, что при введении кислоты в петлю тонкой кишки возникает выделение поджелудочного сока даже в том случае, если перерезаны оба блуждающих нерва и разрушены симпатические узлы. При повторении этих опытов мы с Бейлисом нашли, что выделение поджелудочного сока наблюдается даже при введении кислоты в кишечную петлю, лишенную каких бы то ни было нервных связей с остальным телом. Поэтому стало ясно, что секреторный импульс от кишечника к поджелудочной железе, вызывающий секреторную деятельность последней, должен передаваться не через нервную систему, а через кровь". Именно в этой фразе заключалась гениальная догадка англичан и досадная ошибка их предшественников. Попельский интерпретировал данный феномен как необычную, замыкающуюся вне центральной нервной системы рефлекторную реакцию, а Вертхаймер и того проще - решил, что депортация кишки не была полной, и ругал за это своих помощников.

Старлинг и Бейлис пошли дальше. Продолжение рассказа Старлинга: "Так как введение кислоты в воротную вену само по себе не вызывало поджелудочной секреции, то пришлось прийти к заключению, что кислота вызывает в эпителиальных клетках кишечника образование какого-то вещества, которое вымывается из эпителиальных клеток током крови и является агентом, стимулирующим секрецию поджелудочной железы". Казалось бы, все ясно, поставлена точка, но нет… Англичане упорные люди, они хотели выяснить все до конца сразу, в ходе одного опыта.

Поскольку события разворачивались почти фантастические, молодой Старлинг решил выступить в роли фокусника. Присутствовавший при эксперименте их коллега профессор К. Мартин впоследствии напишет: "Я счастлив, что присутствовал при их открытии… Старлинг сказал: "Тогда это должно быть химическим рефлексом". Быстро отрезав следующий участок тощей кишки, он растер ее слизистую мембрану песком в слабом растворе соляной кислоты, профильтровал и ввел в яремную вену животному. Через несколько мгновений поджелудочная железа ответила много большей секрецией, чем та, которая имела место ранее. Это был великий полдень".

Профессор Мартин был прав. День был действительно знаменательный. Эндокринология родилась второй раз. В течение шести десятилетий шло медленное накопление сведений о физиологических эффектах экстрактов отдельных органов, в основном половых, а с 1902 года началась эра открытия конкретных химических веществ, название которым "гормоны" (от греческого "гормао" - побуждаю к активности) дал тот же Старлинг. Фактор, обнаруженный в кишечнике, Бейлис и Старлинг назвали "секретином". Он и вошел в историю естествознания как первый гормон дистантного действия, открытый в живом организме.

Понимая, что они установили принципиально важное явление, Бейлис и Старлинг, так же как и Павлов, который восторженно отозвался Q результатах английских исследователей, и другие авторитеты, не могли тем не менее представить реальных масштабов значения этого открытия и последствий, которые оно повлечет за собой. А самое главное заключалось в том, что в 1902 году было впервые показано наличие в организме, помимо нервной, системы регуляции. Дальнейшее развитие этих идей приведет к третьему рождению эндокринологии, когда окажется, что и в нервной системе синтезируются гормоны, необходимые для проведения нервного импульса. Позже эндокринные клетки, синтезирующие те же гормоны, найдут и в органах иммунной системы, где они уже будут определять возникновение и развитие иммунологических реакций. И тогда, наконец, наступит "золотой век" эндокринологии, свидетелями которого мы и являемся сейчас. Ученые поймут, что в основе действия трех важнейших систем регуляции: нервной, эндокринной и иммунной лежат химически общие механизмы, тесно связывающие их друг с другом. Именно эта общность и является плодотворной почвой для сбора огромного урожая данных, на основе которых появляется реальная возможность управления процессами жизнедеятельности и эффективного лечения многих заболеваний.

Неожиданные открытия

После открытия Бейлисом и Старлингом секретина различные ученые обнаружили гормоны во многих железах. Изучение их долгое время базировалось на исследовании экстрактов и вытяжек. Химическое строение было установлено значительно позже. Так в относительном спокойствии и сосуществовали две теории регуляции: нервная и гормональная. Причем примат нервной сомнению не подвергался, так же как и электрофизиологический принцип ее деятельности. Но наступил 1921 год…