Возбуждённые: таинственная история эндокринологии. Властные гормоны, которые контролируют всю нашу жизнь (и даже больше) - Рэнди Хаттер Эпштейн

В 1970-х годах Розалин Ялоу – уже знакомая нам создательница РИА, за который получила Нобелевскую премию, – предположила, что искомым гормоном является холецистокинин (CCK), который вырабатывается как кишечником, так и мозгом[4]. К ее неудовольствию, ее протеже Брюс Шнайдер опроверг ее предположение[5]. Сейчас мы знаем, что холецистокинин вырабатывается во время еды и стимулирует пищеварение; он связан с голодом, но не является «гормоном сытости». Поиски ускорились в начале 1980-х годов, когда в распоряжении ученых появились более продвинутые инструменты идентификации генов, которые программируют выработку гормонов. Но даже после этого понадобилось еще около 10 лет, чтобы обнаружить нужный ген. (Охота на гены похожа на поиски затонувших сокровищ: сначала ученые ищут примерный район, а потом начинается трудоемкий процесс поисков, пока кто-нибудь в конце концов не попадет в яблочко.)

В 1994 году, вдохновившись работой Коулменаб и воспользовавшись новыми методиками поиска генов, команда ученых из Рокфеллеровского университета, которую возглавлял доктор Джеффри Фридман, нашла ген, который отвечает за выработку того самого гормона[7]. Все оказалось не так просто, как предполагали: это был не просто гормон, говорящий «Я сыт»; он скорее отвечал за конт роль над весом. Он контролирует аппетит в долгосрочной перспективе, обозначая конкретные точки, когда организм должен чувствовать голод, а когда – сытость. Если этот гормон работает неправильно, то чувство сытости не наступает.

Гормон получил название «лептин» – от греческого λεπτός («легкий»). Его обнаружили в очень неожиданном месте – жировой клетке. Это оказалось настоящим шоком: оказалось, что жировые клетки – это не просто бесполезные жирные шарики, а эндокринные органы, такие же, как яичники, семенники и все остальное.

«Мы даже не представляли, что жировые клетки – это не просто склады топлива: они еще и вырабатывают самые разные молекулы», – говорил Руди Лейбел, профессор педиатрии и директор отдела молекулярной генетики и Центра исследований диабета им. Наоми Берри в Колумбийском университете[8]. Лейбел работал с Фридманом в Рокфеллеровском университете и сыграл важнейшую роль на последних этапах перед клонированием гена.

Но самую большую сенсацию в ученом сообществе и среди сидящих на диете произвело само по себе открытие гормона, а не его среды обитания в жировой клетке; оно придало веса предположению, что некоторые из нас страдают полнотой из-за химии, а не из-за собственного безволия[9]. «Гены, а не жадность, делают вас толстыми» – гласила передовица лондонской Independent. Репортаж The New York Times начинался со слов: «Получена могучая поддержка теории, согласно которой жирными не становятся, а рождаются».

Сейчас врачи считают лептин «голосом жировой ткани»: его снижение является гормональным эквивалентом сигнала тревоги. Он предупреждает тело о том, что ему не хватает питания. Уменьшающиеся запасы энергии переключают «тумблер», который запускает чувство голода. Прием пищи ослабляет голод, и лептиновая тревога возвращается обратно в режим покоя. Если же вы ничего не едите, то лептин остается на опасно низком уровне, нарушая работу других гормонов гипоталамуса: он замедляет репродуктивную систему и метаболизм, истощает иммунную систему[10]. Все эти биологические процессы (размножение, борьба с микробами, нагрев тела и т. д.) потребляют энергию, объясняет Фридман, «так что когда лептина мало, он притупляет целый ряд реакций, которые связаны с увеличением расхода энергии».

Вот почему у женщин, которые морят себя голодом, прекращаются менструации, они становятся бесплодными и легко заболевают. Другие гормоны – возможно, подгоняемые лептином, – тоже перестают работать как надо, что приводит к избыточному росту волос на руках и хрупкости костей; и то и другое распространено среди страдающих анорексией. Врачи знали об этих опасностях много лет, но лишь недавно удалось определить, что именно лептин является тем «спусковым крючком», который запускает весь процесс.

Еще именно из-за лептина столь многим из нас трудно бороться с лишним весом. Это гормональное объяснение старой теории «контрольной точки». Большинство людей склонны иметь вес, который для них «нормален» или при котором они чувствуют себя комфортно, даже если при этом они отнюдь не худышки. Когда мы едим меньше и уменьшаем запасы жира, лептин тоже падает и вызывает приступы голода, которые заставляют нас вернуться обратно к более «пухлой» стартовой точке. Хорошая новость: это работает в обе стороны. Когда мы даем нашим химическим процессам работать своим чередом, голод после переедания снижается и легко позволяет нам вернуть прежний вес. Устойчивое снижение веса возможно при медленных, постепенных диетах, которые сдвигают «контрольную точку», возможно, как-то влияя на уровень лептина.

Учитывая все эти данные, мы можем подумать – ну, или помечтать, – что лептин сможет как-то обуздать голод, который мы чувствуем, сидя на диетах, и помочь нам сбросить лишние килограммы. К сожалению, для тех, кто следит за весом, и для фармацевтов, надеющихся на «бестселлер», уколы лептина помогают только людям с очень редкими заболеваниями, при которых лептин не вырабатывается вообще. Скорее всего, это происходит потому, что мы едим по самым разным причинам, в том числе и когда вообще не голодны. Кроме того, многие другие гормоны контролируют голод, сытость и быстроту сжигания калорий.

У Нейта нормальный уровень лептина, но у него есть дефект в лептиновом рецепторе гипоталамуса. Результат тот же самый: он чувствует невыносимый голод. Разница же состоит в том, что даже весь лептин в мире ему не поможет. Давать ему лептин – все равно что залеплять скотчем шланг не в том месте, где он протекает.

Из-за дефекта в лептиновом каскаде у Нейта возникло множество эндокринных проблем. Во времена Бланш Грей дети, родившиеся с таким же дефектом, как у Нейта, умирали еще во младенчестве. Нейт принимает три таблетки кортизона в день для надпочечников и одну таблетку тиреоидных гормонов для щитовидной железы. Без работающего лептинового сигнального пути он не сможет самостоятельно пройти половое созревание, так что когда настанет время, ему придется принимать еще и половые гормоны. Пока что не нашлось ни одного средства, которое уменьшило бы его ненасытный аппетит[11].

Благодаря исследованию людей, подобных Нейту, ученые сумели узнать много нового о физиологии голода. Но пока что мы находимся на самой ранней стадии. Сейчас появляется информация, которая ляжет в основу будущих исследований аппетита и энергии. Эндокринологи сотрудничают со специалистами по инфекционным заболеваниям, иммунологами, нейробиологами и даже экологами[12]. Например, триллионы микробов, живущих в пищеварительном тракте – так называемый микробиом, – тоже выделяют свои вещества, которые, возможно, влияют на то, как гормоны вызывают аппетит или как организм сжигает калории. Грубо говоря, одни микробы делают нас склонными к набору веса, а другие – склонными терять вес[13]. Некоторые исследования показывают, что антибиотики повышают вероятность набора лишнего веса, потому что они убивают бактерии так, что это способствует ожирению. Другие исследования показывают прямо противоположные результаты. Делать выводы пока слишком рано, так что нельзя рассчитывать, что какой-нибудь напиток с пробиотиками восстановит нашу популяцию «хороших» микробов. Есть определенная вероятность, что данные о микробиоме будут совмещены с данными о лептине, и мы получим полное понимание процессов, вызывающих голод[14]. Другие исследования связаны с загрязнением воздуха[15], промышленными химикатами[16] и пестицидами, которые попадают в воду и пищу. Некоторые из этих токсинов, словно компьютерные хакеры, могут самопроизвольно включать гормоны, нарушая работу системы. Тем не менее пока что ученые далеки от подтверждения своих интуитивных догадок.