И. П. Павлов

Нобелевскую ему дали за работы по пищеварительной системе, о чем мало кто знает. Лишь много позже, обратив внимание на выделения желудочного сока у собаки при звуке шагов смотрителя, Павлов смог совершить первую революцию в изучении «черного ящика», коим тогда был наш мозг.

Сегодня благодаря успехам молекулярной биологии мы яснее представляем себе то, о чем раньше приходилось только догадываться. В нейронах мозга у нас активны 18 тысяч генов, что составляет половину всего генома. У шимпанзе этот «пул» составляет 16 тысяч. Вполне возможно, что именно эти две тысячи и определяют нас как вид.

Часть генов регулирует такое «простое» чувство, как аппетит. Всем известные булимия и анорексия принцессы Дианы, возникавшие под воздействием стрессов жизни в королевской семье, регулируются на уровне гипоталамуса. Это отдел «древнейшего» мозга, находящийся под зрительным бугром таламусом и регулирующий все «основные инстинкты». Это в общем плане известно из классической неврологии.

Аппетит регулируется особым нейропептидом Y («игрек») – цепочкой из нескольких аминокислот. Его концентрация в норме падает с нарастанием уровня глюкозы и инсулина в крови, что ведет к появлению чувства насыщения, нежелания больше есть. Полное отсутствие аппетита называется «анорексия» («ан» — отрицание, а «ор» — рот; для сравнения можно привести выражение «оральный рефлекс»).

«Пусковой механизм» гена, отвечающего за синтез пептида Y, «закрывает» белковый гормон лептин, название которого образовано от греческого «лептос» — изящный, красивый, тонкий (сравни: лепта, лепота, великолепный). Лептин синтезируется не в мозгу, а в жировой ткани и поступает в гипоталамус с током крови. Там он включает аноректические сигналы. Они в свою очередь подавляют стремление поесть, которое в крайних случаях своего проявления — помните Гаргантюа и библейский смертный грех? — называется «булимия» (от греч. «бу» — бык). При булимии человек готов быка съесть. Естественно, что булимическим сигналом является нарастание количества пептида Y.

Люди издревле понимали важнейшее значение пищеварения для нормального состояния организма. Недаром в европейских языках печень называется «ливер», что означает «жизнь». Классическая диетология говорила, что в ЖКТ – желудочно-кишечном тракте – идет полное расщепление биополимеров на составляющие их мономеры. Однако открытие прионных нейродегенераций показало, что это далеко не так. В ЖКТ имеется «окно», через которое в селезенку поступают целые молекулы белков, в частности, патологических прионов.

Для чего это делается? Дело в том, что селезенка является важным органом иммунной системы. Именно через нее «прокачиваются» все антигены, поступающие с пищей. Именно таким образом прионы попадают сначала в селезенку, а затем по чувствительным нервам в тела нейронов спинного мозга, после чего «поднимаются» в мозг головной. Так возникают прионные нейродегенерации, например, семейная форма бессонницы, а также болезнь Крейцфельдта — Якоба, передающаяся с мясом животных, зараженных болезнью бешеных коров.

Через стенку ЖКТ поступают и другие «цельные» протеины, например, те же антитела материнского молока, которые в первые месяцы жизни младенца защищают его от болезней. Для их «переправки» через мембрану слизистой оболочки кишечника в ней имеются специальные белки-транспортеры.

Но есть и не совсем радостная новость. В наш век повсеместного распространения антибиотиков все чаще приходится сталкиваться с проблемой антибиотиковой резистентности (нечувствительности к антибиотикам) самых разных патогенных микроорганизмов — туберкулеза, сифилиса, гноеродных палочек и так далее.

В цитоплазме микроорганизмов имеются специальные кольцевидные молекулы ДНК – плазмиды, где размещены гены самых разных белков, которые «перерабатывают» антибиотики. При оральном приеме антибиотиков многие полезные микроорганизмы того же толстого кишечника, например, кишечная палочка «эшерихия коли», погибают. Остаются те клетки, у которых имеются плазмиды сопротивления антибиотикам.

В целом это почти не сказывается на нашем самочувствии, поскольку кишечная палочка является полезным симбионтом, и без нее, а также и без других полезных микробов у людей наступает дисбактериоз со всеми вытекающими для пищеварения последствиями.

Но вот человек сталкивается с той же сальмонеллой, вызывающей в лучшем случае расстройство кишечника, особенно летом. И тут в действие вступает принцип молекулярной «кооперации» микроорганизмов, в результате чего кишечная палочка передает плазмиду устойчивости патогенному микробу. Сам процесс такой передачи фрагментов ДНК носит название трансформации и известен очень давно…