не от нервной системы, а от химических сигналов, передающихся с кровью, Павлов воскликнул: «Конечно, они правы. Разумеется, у нас нет исключительного права на открытие истины». Два года спустя он получил Нобелевскую премию{67} «за труды по физиологии пищеварения, расширившие и изменившие понимание жизненно важных аспектов этого вопроса».
Читая в 1905 г. лекцию в Королевском колледже врачей, Старлинг рассказывал об открытии секретина и своем понимании различий между нервной и химической регуляцией функций организма. Он также предложил заимствованное из греческого языка название для веществ вроде секретина:
Однако эти химические посредники, или гормоны (от греческого «ормао» – «побуждаю» или «привожу в движение»), как мы могли бы их назвать, должны перемещаться посредством кровотока из органа, в котором они производятся, к органу, на который они воздействуют, а постоянно меняющиеся физиологические потребности организма должны определять их повторное производство и циркуляцию по всему телу{68}.
Открытие секретина{69} позволило по-новому взглянуть на основные физиологические функции организма: химические вещества, вырабатываемые особыми железами, через кровь воздействуют на отдаленные ткани, регулируя и координируя их работу. Но это было только начало, после которого открытия в этой области последовали чередой. За короткое время начиная с 1929 г. были открыты три типа эстрогенов (в том числе эстрадиол, который часто называют просто эстрогеном, а также гораздо менее распространенные эстриол и эстрон). Вскоре после этого подошла и очередь тестостерона.
В конце XIX – начале XX в. экстракты семенников давали надежду пожилым, утомленным, немужественным людям и импотентам. Но активное вещество этих препаратов еще не было идентифицировано, не говоря уже о его синтезе в больших объемах. По мере того как эликсир Броуна-Секара и его конкуренты постепенно дискредитировали себя, ученые усердно работали над установлением природы маскулинизирующего секрета. Для этого уже имелось все: фундаментальные научные знания, лабораторные методы и финансовые стимулы. Его открытие было лишь вопросом времени.
Измельчение половых желез свиней и обезьян осталось в прошлом. Использование органов животных со скотобоен оказалось куда более продуктивным. Физиолог из Амстердамского университета Эрнст Лакер даже стал соучредителем компании под названием Organon (существующей и сегодня в качестве подразделения фармацевтической корпорации Merck), которая располагалась в непосредственной близости от нескольких скотобоен, что позволяло ему регулярно получать семенники забитых быков. В 1935 г. он собрал 100 кг бычьих яичек (что равно весу новорожденного слоненка), из которых получил всего 10 мг (а это легче рисового зернышка) некоего химического вещества. Лакер ввел его кастрированному петуху с целью определить, в какой мере оно может способствовать регенерации гребешка. (Это стало стандартным методом проверки способности какого-либо вещества вызывать развитие признаков маскулинности.) Так вот, с помощью полученного вещества регенерировать петушиный гребешок удалось не менее эффективно, чем при пересадке яичек. Лакер назвал его тестостероном. К 1935 г. исследовательские группы Адольфа Бутенандта, Кароя Дьюлы Дэвида и Леопольда Ружички, спонсируемые тремя разными европейскими фармацевтическими компаниями, почти одновременно опубликовали статьи о синтезе тестостерона. В 1939 г. Бутенандт был удостоен Нобелевской премии по химии за эту работу{70}.
Основные эндокринные железы человека
На сегодняшний день известно около 75 гормонов. К эндокринным железам (в зависимости от того, какого определения вы придерживаетесь) относятся как минимум следующие: гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники, эпифиз, яичники, семенники и поджелудочная железа. Но, как установили Бейлис и Старлинг, гормоны синтезируются не только железами внутренней секреции. Например, клетки кишечника и жировой ткани являются активными производителями гормонов. Печень, сердце, почки, кожа и, что важно, мозг – все они секретируют гормоны и реагируют на них. Даже кишечные бактерии выделяют гормоны, некоторые весьма интенсивно, и функции многих из них еще предстоит изучить. Каждое новое открытие, касающееся эндокринной системы, демонстрирует нам поразительную изобретательность естественного отбора в поддержании жизни, здоровья и размножения, а заодно подсказывает способы направить плоды этой изобретательности на лечение недугов или улучшение жизни людей. Найти истину посреди всей окружающей Т шумихи невозможно без базовых знаний о гормонах в целом, поэтому давайте рассмотрим эту жизненно важную группу химических веществ, к которым относится и тестостерон.
Что за чудо-посредники?
Если вы не изучали эндокринологию в институте или не страдали заболеванием, из-за которого вам пришлось стать экспертом в этой области, вы, скорее всего, лишь краем уха слышали про считаные гормоны, такие как эстроген, инсулин или, возможно, гормоны щитовидной железы. Может быть, вам известно, что мелатонин помогает уснуть, но, вероятно, вы не подозревали, что это тоже гормон. Гормонам часто приписываются различные магические свойства, но, как правило, люди не знают, откуда они берутся, из чего состоят, какова их роль в организме и влияют ли они на мозг.
Гормоны есть у всех растений и животных – то есть у всех многоклеточных организмов. У животных они в основном подразделяются на два класса: аминокислотные и стероидные. Белковые гормоны, в том числе инсулин, и аминокислотные гормоны, к которым относится мелатонин, состоят из аминокислот (строительных блоков всех белков) или их производных. Стероидные гормоны, к которым относятся тестостерон и другие андрогены, такие как дигидротестостерон (ДГТ) и андростендион, а также эстроген, синтезируются из холестерина. (Холестерин играет важную роль, в частности, потому, что является основным компонентом клеточной мембраны.) Гормоны вырабатываются различными железами и тканями: мелатонин синтезируется эпифизом, тестостерон и эстроген производятся семенниками и яичниками (а также тканями некоторых других органов), инсулин вырабатывается поджелудочной железой. Все гормоны циркулируют в крови и могут восприниматься как переносчики информации в различные части тела. Поскольку гормоны путешествуют вместе с кровью, они расходятся практически по всему организму.
Межнейронная коммуникация
В любой сложной системе, будь то организм, семья, промышленное предприятие или университет, информация должна передаваться от одних частей к другим, чтобы вся система функционировала правильно. В такой сложной системе, как наш организм, коммуникация осуществляется с помощью «химических посредников». У животных они бывают двух основных типов: нейротрансмиттеры, осуществляющие коммуникацию в нервной системе (головном и спинном мозге), и гормоны.
Если нейротрансмиттеры передают информацию посредством электрических импульсов, идущих от точки к точке через нейроны, подобно поездам, движущимся по разветвляющимся путям, гормоны рассылают химические сообщения с кровотоком по всему организму, в любую клетку, которая способна их воспринять. Мою любимую радиостанцию в Бостоне – 90,9 WBUR – я могу слушать только в том случае, если мой приемник настроен на ту частоту, которой обладает сигнал, посылаемый радиопередатчиком WBUR. Гормоны передаются и принимаются примерно так же, как взаимодействуют радиопередатчик и приемник. Клетки желез внутренней секреции (и другие клетки), вырабатывающие гормоны, направляют их в общий кровоток (кровеносную систему), но их сигналы воспринимаются только теми клетками, у которых есть специфические рецепторы. Совокупность эндокринных желез и воспринимающих клеток образует эндокринную систему. Клетки, способные реагировать на этот конкретный гормон, называются клетками – мишенями для него. Рецепторы белковых гормонов встроены во внешние мембраны клеток-мишеней, а рецепторы стероидных гормонов, таких как тестостерон, расположены внутри клеток-мишеней (хотя тут существуют исключения, о которых мы поговорим позже). Клетка, не имеющая рецепторов тестостерона, похожа на радиоприемник, настроенный на частоту WGBH (еще одна местная станция). Он может находиться в зоне приема волны WBUR, но поймать ее не сможет – то же самое и с клеткой, которая сталкивается с тестостероном, но сама на него не «настроена».
Когда вы читаете этот текст, нейротрансмиттеры помогают вам расшифровывать визуальные стимулы, которые соответствуют словам, и реагировать на них, а также обращать желание продолжить чтение в действие по переворачиванию страниц. Если вы проголодались, это гормоны послали сигналы о вашем энергетическом статусе из кишечника в мозг, где они изменили ваш настрой, мешая вам и дальше сосредоточиваться на тестостероне и заставляя мечтать о легком перекусе. Это желание поесть было вызвано взаимодействием эндокринной и нервной систем (их совокупность называется «нейроэндокринной системой»). Таким образом, гормоны влияют на ваш мозг и поведение. Они обеспечивают коммуникацию между телом и мозгом
