Игры тестостерона и другие вопросы биологии поведения - Роберт Сапольски

Все вместе составляет впечатляющий набор последствий деятельности вещества, которое считалось всего лишь переносчиком сигналов в иммунной системе. И именно из-за этого интерлейкины не очень годятся в лекарства: теоретически они могли бы помочь бороться с болезнью, стимулируя иммунную систему. Но от такого лечения вам гарантированно станет худо. Больные раком, которым давали IL-2 (близкий родственник IL-1), чувствовали себя отвратительно.

Биологи немного разобрались в том, как именно IL-1 вызывает симптомы дурного самочувствия. Он связывается с рецепторами на поверхности нейронов, занятых в восприятии боли, регуляции температуры и высвобождении КРГ. В свою очередь, это запускает синтез простагландинов – внутриклеточных соединений, которые сигнализируют о необходимости изменить точку отсчета температуры и чувствительность к боли. Так что теоретически можно уменьшить многие из симптомов плохого самочувствия, если принять лекарство, блокирующее синтез простагландина. Что и проделывает аспирин.

Нужно объяснить еще одну важную сторону синдрома болезни: кахексию, или потерю веса. Очевидно, что при длительной болезни теряется вес, если учесть, что творится с аппетитом. Но кахексия – это нечто большее. При хронической болезни вы теряете вес быстрее, чем можно было бы объяснить сокращением питания. Организму не удается запасать энергию.

В этом замешан кортикотропин-рилизинг-гормон. Вспомните отчаянный побег от носорога в магазине: в такой аварийной ситуации энергия вам нужна для мышц – прямо сейчас, ни секундой позже, – и КРГ опосредованно блокирует сохранение энергии. Но КРГ также вызывает высвобождение запасенной энергии, возвращая топливо в кровоток в виде жира и сахара. Благодаря IL-1 и гормонам вроде КРГ то же самое происходит при заражении: если оно длится достаточно долго, вы теряете запасы жира и начинаете таять.

Но кахексию также можно вызвать и более прямым путем. Когда в организме замечен чужак, макрофаги выделяют вместе с IL-1 еще один цитокин. Помимо функции переносчика сигналов в иммунной системе, он блокирует способность жировых клеток запасать жир. Вполне резонно, что это вещество назвали кахектином.

Видя такое разнообразие проявлений, сложно утверждать, что паршивое самочувствие возникает просто так, без причин. Организм явно специально старается вызвать эти симптомы. В разных областях мозга в ходе эволюции возникли рецепторы к IL-1, в жировых клетках развились механизмы ответа на действие кахектина. Организм проделывает тщательную сложную работу, чтобы при болезни вы препротивно себя чувствовали и чахли. Зачем ему это понадобилось?

В некоторых симптомах можно найти смысл. Для стычки с опасным патогеном может потребоваться не меньше энергии, чем для стычки с носорогом. Не так уж просто запустить массовое размножение иммунных клеток, которые нужны, чтобы выстроить защиту от инфекции: клетки должны делиться и передвигаться с огромной скоростью, нужно спешно синтезировать и выделять цитокины и антитела. Вся эта иммунная активность обходится недешево, для нее требуется огромное количество немедленно доступной энергии. Так что КРГ и кахектину удобно заблокировать запасание энергии и держать топливо под рукой. Логично и подавлять репродуктивные функции: рождение детенышей – одно из самых дорогостоящих предприятий, за которые может взяться организм, особенно если вы самка, – лучше приберечь эту энергию на борьбу с болезнью. Если болезнь длится долго, это время все равно не подойдет для беременности.

По тем же соображениям, наверное, нелишним будет во время болезни побольше спать – сон бережет энергию. И может быть, суставы тоже болят, чтобы сберечь энергию: мне не слишком хочется активно бегать, когда все тело ломит. Но непонятно, почему пропадает аппетит – особенно с учетом того, что многие симптомы плохого самочувствия вроде бы направлены на удовлетворение энергетических запросов. Гипотезы, с которыми я сталкивался, были не очень убедительны. Одна из них, например, предполагает, что потеря аппетита помогает животным, на которых охотятся плотоядные. Они бы бродили в поисках еды, когда больны, и хищникам легко было бы их поймать. Но сами хищники тоже теряют аппетит, когда больны.

Самая яркая черта дурного самочувствия, конечно, жар. Энергия, мобилизованная во время инфекционной болезни, питает не только иммунную систему, но и дрожащие мышцы. Например, во время малярийной лихорадки метаболизм ускоряется почти на 50 %, и немалая часть полученной энергии идет на повышение температуры. Инвестиция такого масштаба явно подталкивает к мысли, что жар приносит какую-то пользу. И ряд исследований это подтверждает.

Простейшим способом показать преимущества лихорадки можно было бы, заразив лабораторных животных чем-то, от чего обычно возникает жар, и посмотреть, что с ними происходит, если жар сбивать. Например, можно давать им жаропонижающее вроде аспирина и следить за иммунным ответом животных, концентрацией антител в кровотоке и выживаемостью. Если эти показатели ухудшаются, можно заключить, что жар помогает бороться с заражением. Но аспирин действует не только на понижение жара – например, он умеряет боль в суставах, и причиной различий, которые мы можем увидеть, могут быть не жаропонижающие свойства. Чтобы обойти это препятствие, Мэттью Кладжер, физиолог из Медицинской школы Мичиганского университета, провел одно из самых хитроумных исследований, о которых я слышал.

Кладжер изучал ящериц (которые, как мы помним, холоднокровные), держа их в террариуме, с одного края которого было жарко, а с другого – холодно, а между ними температура плавно менялась от высокой к низкой. Здоровые ящерицы усаживались в зоне, где температура их тела стабилизировалась на 36,6 градусах. Но когда Кладжер заражал их бактерией, они передвигались в зону, где температура тела становилась на несколько градусов выше. Когда Кладжер не давал зараженным ящерицам переползти в более жаркую зону, их выживаемость снижалась. Он заключил, что жар полезен.

Почему жар полезен? По крайней мере по двум причинам. Во-первых, иммунная система лучше работает при лихорадке. Исследования показывают, что Т-клетки размножаются быстрее, возрастает производство антител. Во-вторых, лихорадка ставит патогены в неблагоприятную ситуацию. Для размножения многих вирусов и бактерий оптимальная температура ниже 36,6. Но, когда возникает жар, их деление замедляется, а в некоторых случаях и вовсе прекращается.

Подобные исследования позволяют предположить, что жар и ряд других изменений, от которых мы страдаем – это адаптивные механизмы, которые помогают нам справиться с инфекцией. Это не идеальное решение: не всю заразу можно остановить жаром, а слишком высокая температура вредит не только чужаку, но и нам самим. Но в общем виде эта стратегия скорее работает.

На основе этих данных можно полагать, что жаропонижающие средства вроде аспирина не всегда хорошая идея. Забавно будет, если исследования приведут к выводу, что во время болезни лучше всего просто перетерпеть дурное самочувствие. И единственное, чем тут можно утешаться, что патогену еще хуже.

В качестве эпилога

С тех пор как этот очерк был опубликован, возникла новая тенденция, которая должна ужаснуть слабых научным духом. Лет 20 назад еще было в новинку считать, что иммунные сигнальные молекулы могут также влиять на работу мозга, поведение, высвобождение гормонов, жировой обмен и другие неиммунные аспекты физиологии. Это было интересно и ново, что исключительно IL-1 отвечает за жар, высвобождение КРГ, боль и сонливость, а кахектин – за кахексию. Теперь же иммунологи ошарашенно взирают на десятки новооткрытых цитокинов (например, одних интерлейкинов больше дюжины). Оказалось, что многие из этих цитокинов также участвуют в регуляции жара, высвобождения КРГ, чувствительности к боли и др. Некоторые из них работают вместе с IL-1 или кахектином, некоторые действуют независимо, и это все очень запутанно. Мы пыхтим изо всех сил в попытках объять все эти новые данные, но при этом картина в целом остается прежней: общие симптомы худого самочувствия не возникают просто так, у них есть адаптивные причины, они коренятся в специальных хитрых приемах иммунной системы.