Ася Казанцева - Как мозг заставляет нас делать глупости
Клетки могут принять решение о производстве гормона самостоятельно. Допустим, поджелудочная железа сама анализирует уровень сахара в крови и, если его становится много, вырабатывает больше инсулина, разрешающего клеткам забрать этот сахар и съесть его. Но присутствует и центральная регуляция: гипоталамус собирает всю информацию о составе крови, работе внутренних органов, состоянии мозга, времени суток и так далее, вырабатывает молекулярные сигналы для гипофиза, а тот в свою очередь выделяет гормоны, регулирующие работу организма как напрямую, так и за счет воздействия на все остальные эндокринные железы нашего тела.
Химическая природа гормонов разнообразна: в принципе почти любая молекула в ходе эволюции имеет шанс превратиться в посланника судьбы. В нашем случае две самые большие группы — это стероидные и пептидные гормоны. Первые производятся на базе холестерина (да, это вообще ужасно важная и нужная молекула, без нее еще и клеточные мембраны не смогут существовать; хорошая новость в том, что организм умеет синтезировать холестерин самостоятельно, так что можно не следить специально за его присутствием в пище). К стероидным гормонам относятся все главные половые гормоны (эстрадиол, тестостерон и т. д.) и все кортикостероиды, в том числе «гормон стресса» кортизол. Стероидные гормоны легко проникают сквозь клеточные мембраны, так что рецепторы к ним расположены не на поверхности клеток, а внутри. Пептидные гормоны — это цепочки аминокислот. Их не называют белками, потому что не доросли и не заслужили: белки длинные, а пептиды короткие. Например, в окситоцине всего девять аминокислот. В инсулине две цепи, А и В, первая состоит из 21, а вторая из 30 аминокислот. Впрочем, пептидные гормоны синтезируются как классические белки, и первоначально они вполне длинные, просто потом разрезаются на несколько кусочков, один из которых становится гормоном, а другие тоже на что-нибудь пригождаются. Но абсолютное большинство пептидных гормонов вырабатываются в гипоталамусе и гипофизе, и поэтому судьба побочных продуктов их производства изучена еще не полностью — тут с главными бы продуктами окончательно разобраться.
Существует много гормонов, которые не являются ни стероидами, ни пептидами. Своя особенная структура, например, у гормонов щитовидной железы, или у адреналина, или у мелатонина. Этот последний — производное триптофана, то есть аминокислоты, но одной-единственной. Триптофан превращается в серотонин, а серотонин в свою очередь в мелатонин. В популярных статьях о диетах нередко встречается утверждение, что бананы богаты триптофаном, а значит, их надо есть ради синтеза серотонина и улучшения настроения. Это сомнительно: с тем же уровнем достоверности можно предположить, что из излишков серотонина будет синтезирован мелатонин и в лучшем случае вам захочется спать, а в худшем начнется сезонная депрессия. Есть научные исследования о том, что при остром недостатке триптофана в диете настроение действительно падает, но неполноценное питание вообще не способствует личному благополучию; а вот идея о том, что надо есть именно бананы, чтобы быть счастливыми, — это, видимо, все-таки городская легенда.
Три регуляторные системы организма: нервная, эндокринная и иммунная
Химическая близость серотонина (мы считаем его нейромедиатором) и мелатонина (он тоже вырабатывается в мозге и действует в том числе на мозг, но мы считаем его гормоном) лишний раз показывает, насколько условны все эти классификации. На самом деле у наших клеток множество путей обмена информацией. Для быстрых целенаправленных реакций есть нервная система, но и в ней для передачи сигналов от нейрона к нейрону используются химические вещества; для медленных реакций широкого спектра действия есть гормоны, но если рассматривать их широко, то среди них есть всякие малоизвестные молекулы, которые вырабатываются где-нибудь в кишечнике и действуют на его же соседние клетки настолько прицельно и быстро, что почти могут конкурировать с нервными сигналами. А ведь еще есть иммунная система, клетки которой тоже активнейшим образом выделяют химические сигналы для общения и друг с другом, и с другими тканями организма, и мы не называем эти сигналы гормонами только потому, что привыкли считать ими вещества, выделяющиеся в конкретных железах. Абсолютно все системы организма влияют друг на друга, слышат друг друга, контролируют друг друга, понимают друг друга — и именно благодаря этому у нас такое прекрасное тело, в котором все хорошо работает в течение многих лет. Сейчас, в начале XXI века, ученые знают о его работе фантастически много, несопоставимо больше, чем в начале XX, когда присуждались самые первые Нобелевские премии за исследования нервных и химических взаимодействий между разными клетками. Я уверена, что в течение ближайших 100 лет все молекулярные взаимодействия наконец будут описаны, и ими можно будет эффективно управлять, предотвращая само появление дисбаланса, то есть болезней. Но наука на этом не остановится, потому что она никогда не останавливается. Она начнет думать, как сделать нас еще лучше — и не только здоровее, но и счастливее и умнее, потому что это ведь тоже вопрос молекул. И я уверена, что эта задача тоже будет решена.
Благодарности
Я стала сначала биологом, а потом научным журналистом только благодаря тому, что в свое время мне повезло прослушать в Санкт-Петербургском университете несколько великолепных курсов лекций, чьи авторы впервые показали мне, какой потрясающе интересной может быть биология и как здорово она объясняет загадочные явления в реальной человеческой жизни. В первую очередь меня ошеломил курс психогенетики, разработанный Олегом Николаевичем Тиходеевым, и курс психоэндокринологии, который создали Дмитрий Анатольевич Жуков и Екатерина Павловна Виноградова.
Я благодарна своим коллегам в научной журналистике, научившим меня писать связные тексты и заниматься популяризацией, то есть балансировать на хрупкой грани между слишком скучными и слишком некорректными утверждениями. Самой полезной и интересной работой в моей жизни было создание научно-популярной программы «Прогресс» на Пятом канале, где меня учили важным вещам абсолютно все коллеги, особенно Елена Садовникова, Игорь Макаров, Екатерина Алябьева и Николай Ковальков. Еще я очень благодарна своим нынешним коллегам из «Программы на будущее», за то что они с сочувствием отнеслись к моей идее написать книжку и несколько месяцев почти не нагружали меня сверхурочной работой (что, вообще говоря, уникальная ситуация для телевидения).
Эта книга вышла благодаря героической работе многих людей в фонде «Династия», в издательстве Corpus и особенно благодаря моим самоотверженным рецензентам. Александр Марков, специалист по теории эволюции и самый лучший популяризатор биологии в России, мало того что согласился прочитать мою книжку в рукописи и высказать кучу ценных замечаний — он вообще виноват в том, что я задумалась о книжке, потому что был единственным человеком, верящим в то, что я способна это сделать, и бесконечно убеждал в этом меня саму. Генетик Светлана Боринская, случайно услышав о том, что я пишу книжку, добровольно вызвалась ее прочитать и указала мне на несколько некорректных формулировок в тексте, в первую очередь в главе про алкоголь. Редактор книги Евгения Лавут не только улучшила стиль повествования, но и выявила несколько фактических неточностей.
В основном книга написана с нуля, но некоторые кусочки — пара абзацев из глав про секс, почти вся главка про предменструальный синдром и существенная часть истории про влияние стресса на здоровье — это слегка отредактированный пересказ моих собственных статей, опубликованных ранее на сайте Slon.ru и в журнале «Российские аптеки». Некоторые другие фрагменты пересекаются с моими предыдущими статьями (написанными, например, для газеты «Троицкий вариант», сайта STRF.ru или журнала «Наука в фокусе») — хоть и не дословно, но почти полностью воспроизводят их по смыслу. Кроме того, многие исследования, впервые найденные ради книжки, впоследствии послужили также основой для моих статей, например опубликованных в журналах «Метрополь» и Men’s Health. Соответственно, я благодарна всем издательствам, с которыми я сотрудничаю, за то, что они не возражают против пересечения тематики текстов.
Особенную ценность в этой книге представляют картинки. Их нарисовал мой бывший однокурсник Николай Кукушкин, молекулярный биолог из Гарварда. Я очень довольна, что привлекла к созданию иллюстраций художника-биолога: он знает о любой главе моего текста гораздо больше, чем я сама, и поэтому в рисунках и подписях к ним нет вообще ни одного неосознанного биологического ляпа. Зато в его рисунках полно юмора — частично он понятен всем, частично — только биологам, а некоторые картинки рассмешат разве что Николая Кукушкина и еще пару десятков столь же крутых молекулярных биологов (так что, если им доведется читать мою книжку, хоть что-то их порадует).
