Вездесущие гормоны - Кветной Игорь. Страница 3

Неожиданные открытия

После открытия Бейлисом и Старлингом секретина различные ученые обнаружилигормоны во многих железах. Изучение их долгое время базировалось наисследовании экстрактов и вытяжек. Химическое строение было установленозначительно позже. Так в относительном спокойствии и сосуществовали две теориирегуляции: нервная и гормональная. Причем примат нервной сомнению неподвергался, так же как и электрофизиологический принцип ее деятельности. Нонаступил 1921 год…

Австрийский фармаколог Отто Леви открыл медиаторный механизм передачинервного импульса от одной клетки к другой и с нервного окончания наэффекторный (рабочий) орган. Он установил, что при прохождении по волокнунервного возбуждения, в основе которого лежит электрофизиологический процесс, всинапсе - месте контакта волокна с другой нервной клеткой или с клеткамиразличных органов - образуются гормональные вещества с высокой химическойактивностью, без которых невозможно возникновение определенных физиологическихреакций. Эти вещества получили название медиаторов и заложили первую трещину вмассивное здание, до этого прочно стоявшее на непоколебимом фундаментеэлектрофизиологических основ нервной регуляции.

Успешные повторения опытов Леви, проведенные в авторитетныхнейрофизиологических лабораториях различных стран, довольно быстро погасилинегодование многочисленных приверженцев прежних взглядов. Ученый сумелидентифицировать химическое вещество, выделяющееся в синапс, - им оказалсяацетилхолин. Кроме того, Леви вспомнил о том, что еще в 1905 году было показаноприсутствие другого активного гормона - адреналина - в питательной жидкости,орошающей нервы после их раздражения. Как нередко бывало, в начале XX века несумели оценить значение описанного факта, а Леви, сопоставив результаты своихисследований с описанными данными, впервые высказал идею о существовании двухтипов нервных волокон но характеру продуцируемого медиатора - адренергических ихолинерги-ческих. За эти фундаментальные открытия, возродившие эндокринологию втретий раз, Отто Леви в 1936 году получил Нобелевскую премию.

Опять наступило спокойствие. Конкурентные свойства адреналина и ацетилхолинахорошо объясняли формирование процессов возбуждения и торможения в нервнойсистеме. И представители различных медико-биологических наук, занимавшиесяэндокринологией, погрузились в исследования, каждый в своей области: анатомы игистологи изучали строение эндокринных желез, биохимики пытались понятьхимическую природу гормонов, патологи описывали болезни, связанные с нарушениемдеятельности эндокринных органов.

Шли годы, накапливалось много различных, зачастую противоречивых данных иопять стали возникать, казалось необъяснимые, вопросы. Эндокринных органов былоизвестно менее одного десятка, гормонов, вырабатываемых ими, не больше, абиологические свойства их не могли объяснить поистине широчайшего спектрафизиологических процессов, которые они должны были контролировать. И вдеятельности нервной системы обнаружили явления, которые трудно было объяснитьсуществованием только двух медиаторов. А самое главное, рассматривая отдельнопроцессы нервной и гормональной регуляции, невозможно было до конца понятьмеханизм поддержания гомеостаза - постоянства внутренней среды.

Так наступил очередной кризис. Но он снова был преодолен благодаря развитиюметодических подходов, связанных с общим развитием научно-технической мысли. В1968 году создается теория, послужившая началом четвертого рожденияэндокринологии и ее феерически стремительного развития, которое происходит внаши дни.

Золотой век эндокринологии

Почти до середины XX столетия цитология и гистология (науки о строенииклеток и тканей) носили описательный характер. Благодаря многочисленнымисследованиям тонких срезов различных тканей и органов, окрашенных специальнымикрасителями, с помощью микроскопа были получены важные данные об анатомииразличных органов. Но этого оказалось недостаточно, необходимо было понятьфункцию клеток, как протекают в них химические процессы, - и параллельно сразвитием биохимии стали формироваться и совершенствоваться гистохимическиеметоды исследования. Они превратили гистологию в науку функциональную, сталовозможным одновременно изучать структуру и функции клеток и тканей. Споявлением электронного микроскопа, позволявшего достигать увеличения объектовв тысячи и даже в миллион раз, возможности в познании живой материи значительнорасширились.

В каждой лаборатории, занимающейся гистохимическими иэлектронно-микроскопическими исследованиями, обязательно есть какое-либо изтрех, а может быть, и все издания самого полного руководства по гистохимии,написанного известным английским патологом А. Пирсом. Успех и авторитет этогоруководства заключены в том, что автор не просто собрал множество различных методическихприемов обнаружения тех или иных веществ в клетках, но апробировал большинствоиз них в своей лаборатории, модифицировал и рекомендовал коллегам наиболееудобные, доступные и адекватные задачам гистохимические методы.

Отдел гистопатологии Королевской школы постдипломного медицинского обученияЛондонского университета на сегодняшний день - признанный центр современнойгистохимии и электронной микроскопии. Его создатель и бессменный руководительпрофессор Пирс я является вместе со своими сотрудниками основоположникомпринципиально нового учения о структурных основах эндокринной регуляции,которое заложило основы пересмотра многих положений биологического контроляпроцессов жизнедеятельности.

Принципом "не надо изобретать велосипед", провозглашеннымдостаточно давно, к сожалению, руководствуются не все исследователи. И хотятрудно найти ученого, который бы отрицал пользу чтения, тем не менее не всехорошо знакомы с работами своих современников, а тем более предшественников.Успех профессора Пирса и его учеников - свидетельство не только высокогопрофессионального мастерства, но и хорошего знания истории науки, развитиянаучной мысли.

Занимаясь изучением гипофиза - одной из самых важных эндокринных желез, иразрабатывая гистохимические методы окраски его клеток (в частности, солямихрома), Пирс постоянно сравнивал свои данные с результатами других ученых.Эндокринная функция клеток гипофиза не подлежала сомнению, из этой железы кконцу 60-х годов были выделены уже несколько гормонов, а некоторые из них дажеискусственно синтезированы. Пирс знал, что энтерохромаффинные клетки кишечникабыли детально изучены харьковским гистологом Н. Кульчицким в конце прошлогостолетия именно благодаря их интенсивной окраске хромом. При окраске обычнымиметодами эти клетки выглядят светлыми, крупными, как бы набухшими. ПослеКульчицкого такие клетки находили, помимо кишечника, и в других органах.Австрийский патолог Ф. Фейртер посвятил почти 15 лет своей жизни (1938-1953)детальному изучению подобных клеток в пищеводе, а также бронхах и другихотделах дыхательной системы. Фейртер, предположив их секреторную функцию,объединил такие клетки в так называемую "паракринную систему",считая, что в них, а не только в специализированных эндокринных органахпродуцируются вещества, подобные гормонам.

Фейртер предполагал, но не был уверен в своей правоте. Он не могидентифицировать вещества, вырабатываемые светлыми клетками, не было методов,которые позволили бы это сделать. У Пирса такая возможность появилась. В 1941году американский ученый Альберт Куне предложил иммуногистохимический методобнаружения различных веществ. Суть его заключается в использованииспецифических сывороток, в которых содержатся антитела против определенноговещества. Когда сыворотку капают на срез ткани, то она реагирует с темиклетками, в которых содержатся искомые вещества - антигены. К шестидесятымгодам этот метод занял достойное место среди других гистохимических методов. Наего основе в течение последних двух десятилетий были созданы новые чувствительныеспособы обнаружения гормонов в крови и клетках, открывшие революционныеперспективы в биологии и медицине.