Вездесущие гормоны - Кветной Игорь. Страница 28

Без инсулина организм существовать не может. И дело не только в том, что приэтом происходит накопление сахара со всеми вытекающими отсюда трагическимипоследствиями, но и в необходимости инсулина для обеспечения самых разныхфизиологических процессов, начиная от регуляции обмена углеводов и кончаяклеточным делением, развитием и размножением живых организмов.

Многообразие форм участия инсулина в процессах жизнедеятельности определяетшироту мест его синтеза. В последние годы даже удалось показать, что эритроцитыявляются депо инсулина и осуществляют по отношению к этому гормону транспортнуюфункцию, перенося его в различные органы и ткани.

При нормальной работе поджелудочной железы и достаточной выработке инсулинасладкоежки могут быть спокойны. Однако и они должны помнить мудрое напутствиеКозьмы Пруткова: "Излишество вредит" - и не потреблять углеводы безразбору, ни в чем себя не ограничивая. Ученые показали, что длительноенеумеренное потребление сладостей "расхолаживает" инсулярный аппарат,деморализует его и приводит к халатности инсулина, который перестает твердо отстаиватьинтересы организма. Так что, хоть инсулин и друг сладкоежек, но, как гласитпословица: "Доверяй, но проверяй", и если есть возможность не съестьконфету или пирожное, поверьте, что лучше от них отказаться и тем самымубедиться в своей силе воли.

Сердечные тайны

Есть в организме человека орган, пользующийся особым вниманием. Это наш"вечный двигатель" сердце. Именно оно - источник жизни, с нимолицетворяют чувства, характер, его состоянием определяют помыслы, мечты,стремления. Да и вообще вся жизнь людей в длинной многовековой историичеловеческого общества издавна связывалась с сердцем. Когда мы говорим"добросердечный человек", "легко или тяжело на сердце","сердцем почувствовал", мы уже тем самым выделяем сердце из общегоперечня всех органов и отводим ему особое место в нашей жизни.

Если подходить формально и считать, что сердце, как впервые в 1628 годунаписал древнеримский врач и анатом В. Гарвей, не что иное, как насос,перекачивающий кровь, то даже эта его функция уже настолько важна и уникальна,что дает право относиться к нему с должным уважением.

Работая без устали, сердце в течение всей жизни перекачивает кровь и днем иночью. Почему оно не устает и не останавливается? Откуда оно знает, с какойскоростью сокращаться и когда менять свой ритм? Что заставляет его поддерживатьобщий объем циркулирующей крови равномерно в артериальном и венозном руслах?Таких вопросов можно задать десятки.

До 50-х годов нашего столетия ответ на все вопросы был однозначен: регуляциядеятельности сердца осуществляется нервно-рефлекторными механизмами. И этоправда. Но только ли ими? И все ли проявления сердечной деятельностиконтролируются нервной системой? Ведь, например, для поддержания кровяногодавления на строго определенном уровне необходимо участие, наряду с внутреннимимеханизмами самого сердца, и клеток надпочечника и канальцевого аппарата почек.Но ведь трудно даже представить существование такой сложной (и просто длинной!)рефлекторной дуги, которая бы замыкала сердце через надпочечники с почками.Сама собой напрашивалась гипотеза о существовании в сердце какого-тохимического фактора, участвующего в регуляции объема циркулирующей крови,давления крови, выведении из организма натрия, калия и воды. Косвенно об этомсвидетельствовал и факт увеличения выведения из организма натрия и воды прирастяжении верхних отделов сердца у экспериментальных животных.

Если химический фактор, обладающий биологической активностью, в сердцесуществует, то где он может находиться? Подозрение стали вызывать описанные в60-х годах нашего века американцами Б. Кишем, Дж. Джеминсоном и Дж. Паладеэлектронно-плотные гранулы в мышечных клетках предсердий, очень похожие насекреторные гранулы эндокринных клеток. И действительно, при проведениитщательных сравнительных исследований в 1974 году группа канадских ученых изуниверситета в Монреале во главе с M. Кантеном и Ж. Жене установила структурноесходство этих гранул с эндокринными гранулами апудоцитов гипофиза иподжелудочной железы.

Если химический фактор, обладающий биологической активностью, в сердцесуществует, то где он может находиться?

Проведенные авторадиографические исследования с введением в организмживотных меченых аминокислот позволили установить пептидную природу этихгранул. Не имея подходов к прямой идентификации пептидного гормона,синтезируемого в гранулах предсердий, исследователи предприняли "обходнойманевр" - решили посмотреть, существует ли зависимость между изменением количествасекреторных гранул в миокардиальных клетках и такими важными физиологическимипроцессами для саморегуляции деятельности сердца, как выведение из организмаводы и натрия. Эксперименты подтвердили такую связь: сотрудник Парижскогоуниверситета П. Атт в 1976 году обнаружил увеличение количества гранул вмышечных клетках сердца при гипонатриевой диете животных, а в 1981 году вКоролевском университете Кингстона (Канада) А. де Болд и X. Зонненбергустановили быстрое, кратковременное, но значительное увеличение диуреза(выведения жидкости из организма) и натрийуреза у крыс с введенным гомогенатомпредсердий других крыс. Пептидный фактор, содержащийся в гомогекате, решилиназвать предсердным натрийурическим фактором (ПНФ). Таким образом, впервыепоявились основания считать сердце эндокринным органом. Уже упоминавшиеся намиМарк Кантен и Жак Жене так и назвали свою статью о ПНФ, опубликованную вжурнале "Scientific American", "Сердце - эндокриннаяжелеза".

Познакомившись накоротке с новым гормоном, ученые решили детальноразобраться с его родословной и способностями. В июне 1983 года M. Каитен, Ж.Жене и Р. Натт сумели выделить, очистить и впоследствии синтезировать ПНФ. Оноказался полипептидом, состоящим из 28 аминокислотных остатков. Совсем недавнобыл идентифицирован геи, кодирующий синтез ПНФ, налажен биотехнологическийвыпуск этого гормона и моноклональных антител к нему. Получение специфическихантител к ПНФ дало возможность в короткие сроки изучить распределение ПНФ ворганизме человека и животных и оценить его биологические эффекты.

Клетки, вырабатывающие ПНФ, не являются истинно эндокринными. Это -кардиомиоциты (мышечные клетки предсердий), которые в процессе своего развитияприобрели специфическую функцию эндокринных клеток - способность синтезироватьгормоны. Подобные кардиомиоциты - не единственный и далеко не уникальный примерклеток-сфинксов, или, как их еще называют, клеток-химер, сочетающиходновременно структурные и функциональные черты клеток различных тканевыхтипов. Мы уже упоминали о том, что способность к синтезу гормонов присуща иостеобластам (костным клеткам), и гепатоцитам - клеткам печени, и некоторымклеткам крови - моноцитам, тромбоцитам, эозинофилам, лимфоцитам. Это неслучайно. Тем самым проявляются ауторегуляторные свойства клеточных структур -заложенный природой механизм их быстрой (иногда моментальной) адаптации кизменяющимся условиям существования. Кардиомиоциты, синтезирующие ПНФ, -прекрасный пример проявления природой той функциональной разумности, которая неперестает поражать ученых и конструкторов. Признавая это, они создали особуюнауку - бионику, разрабатывающую технологические механизмы на основе устройстваи функционирования биологических систем.

Саморегуляция работы сердца - "вечного двигателя" человеческогоорганизма, далеко еще не познана. Во многих странах и лабораториях группыразличных специалистов разгадывают его тайны. Настойчивость и целеустремленныйпоиск способствуют успеху. Открытие ПНФ - еще один важный этап в этомнеустанном поиске.

Итак, ПНФ находится в секреторных гранулах мышечных клеток предсердий.Обладая важными биологическими свойствами - способностью менять ритмдеятельности сердца через иоино-натриевые механизмы, которые, в свою очередь,включают целую цепь обменных процессов, он, как верный страж порядка ворганизме, готов в любую минуту по первому зову прийти на помощь. Что же служитсигналом к его выбросу в кровь и началу его деятельности? Пусковым фактором,как установили ученые, является растяжение кардиомиоцитов. Как толькоувеличивается объем циркулирующей крови в силу различных причин (например, прифизических нагрузках, эмоциональных переживаниях - прилив крови при волнениях,родовой деятельности и т. п.), сразу увеличивается концентрация ПНФ в крови.Причем это повышение довольно значительно. Так, у экспериментальных животныхпри создании стрессорной ситуации уровень ПНФ возрастает в 10-20 раз, у больныхсердечными пороками с увеличенным объемом циркулирующей крови концентрация ПНФв крови повышается в 6-8 раз.