Эллен Шелл - Голодный ген
Колеман сознавал, что он неважный хирург, и поначалу отнес неудачу на счет собственной неловкости. Он произвел парабиоз с новыми экземплярами. Мыши умерли. Колеман повторил операцию в третий и четвертый раз. Результат оказался прежним. Это озадачивало: теперь-то он поднабрался опыта и был уверен в своей хирургической технике. Тщательно исследовав всех умерших грызунов, Колеман тем не менее не обнаружил никаких признаков собственной ошибки или иммунологической несовместимости животных. Зато бросалось в глаза, что у нормальных мышей, подвергшихся парабиозу, отсутствовали подкожный жир и остатки пищи в желудках или кишечниках. Ученый вновь провел операцию на очередной паре обычных и db-мышей и, внимательно наблюдая за ними, обнаружил неожиданный факт: нормальный грызун после объединения с мутантом полностью отказался от пищи. От голода зверек и умер, а общая кровеносная система сделала такой исход неизбежным и для db-напарника! Но почему животное перестало есть? В поисках ответа Колеман перерыл горы научных изданий.
Начиная с XIX века ученые изучали мозг лабораторных животных, разрушая различные мельчайшие его участки и выясняя, к каким последствиям это приводит. Например, прокол или прижигание мозжечка лишает собаку возможности передвигаться — следовательно, эта часть мозга ответственна за произвольную мышечную активность. Кошка с нарушениями в теменной доле частично или полностью слепнет, что указывает на связь зрения именно с данной частью мозга. В 1943 г. американский нейропсихолог Джон Раймонд Бробек доказал: повреждение гипоталамуса, области размером с горошину в основании головного мозга, приводит у крыс к гиперфагии, то есть неконтролируемому потреблению пищи. Спустя двенадцать лет британец Дж. Р. Херви, используя парабиоз, соединил нескольких крыс с поврежденными гипоталамусами в пары с невредимыми грызунами. Те животные, головной мозг которых подвергся изменениям, много ели и толстели, в то время как их партнеры почти не потребляли пищу и худели катастрофически. Тогда Херви повредил гипоталамусы и им. И что же? Только что отказывавшиеся от еды крысы мгновенно обрели отличный аппетит. «Отсюда, — констатировал Херви, — следует несомненный вывод: в состоянии парабиоза нормально функционирующие гипоталамические контролирующие центры получают информацию о том, что партнер, ставший вторым „я“ невредимого животного, съел достаточно или даже слишком много, и дают организму сигнал прекратить прием пищи; поэтому абсолютно здоровые крысы утрачивают интерес к еде и соответственно теряют в весе».
Другой английский ученый, Гордон К. Кеннеди, на несколько лет раньше провел серию превосходных экспериментов. Они показали: жировые клетки грызунов сами, прямо или опосредованно, контролируют прием пищи. Механизм процесса оставался не совсем понятен. Кеннеди предположил, что контроль осуществляет некий жировой термостат — ученый окрестил его «липостат»; он автоматически определяет количество полученных и потраченных организмом калорий и следит за устойчивостью баланса между этими величинами, который Кеннеди назвал «заданным значением». Продолжая мысль коллеги, Херви высказал мнение, что обратную связь помогает осуществлять гипоталамус, который получает от жировых клеток, находящихся в кровеносном русле, сигнал о насыщении. Крысы с поврежденным мозгом невосприимчивы к этому сообщению, а нормальные, наоборот, чрезвычайно чувствительны. Они перестают есть и умирают.
Изучив изложенные выше гипотезы, Колеман решил повторить свой эксперимент, на этот раз и на ob-, и на db-мышах. Когда он имплантировал ob-мышь к db, обе исхудали и погибли, повторив путь, который прошли нормальные мыши в прошлых парабиозах. Объединенные в пару ob-особь и немутированный экземпляр чувствовали себя прекрасно, хотя ob-мышь не так толстела, как ожидалось. Когда же Колеман сшил двух ob-мышей, и та и другая набрали дополнительный вес.
В 1973 г. ученый опубликовал результаты экспериментов в журнале «Диабетолоджи», профессиональном издании эндокринологов. Статья излагала факты и давала им теоретическое обоснование. Гипотеза Колемана предполагала такой механизм процесса: в организме нормальной мыши продуцируется фактор насыщения, который с кровью поступает в мозг и подает сигнал о прекращении приема пищи; у особей, страдающих ожирением, этот фактор отсутствует; животные-диабетики его, напротив, вырабатывают, но не имеют рецептора для восприятия подаваемых сигналов. Дело, в сущности, оставалось за малым: найти неизвестную молекулу, циркулирующую в крови и подающую сигналы гипоталамусу.
Развивая свою мысль дальше, Колеман конкретизировал ее, предположив, что петля биологической обратной связи регулируется одним или двумя генами. Таким образом, теория приобрела стройность. К тому же она была наглядна. Легшие в ее основу опыты достаточно легко воспроизводились. Иначе говоря, Колеман первым представил убедительное биологические обоснование того, на что обращали внимание и некоторые ученые, и многие простые обыватели: аппетит — и вслед за ним вес тела — подчиняется, видимо, некоему механизму, который не контролируется сознанием. Произошел самый крупный исследовательский прорыв за весь период существования науки об ожирении. Но он, как нередко случается, опередил время и не был воспринят всерьез.
Американский философ науки Томас Кун в книге «Структура научной революции» справедливо утверждает, что научное знание не абсолютно, а относительно, оно зависит от системы общепринятых понятий конкретного времени в данной теоретической области. Доминирующие установки имеют подавляющее значение, отмечает Кун, они не считаются даже с очевидностью, если она им противоречит, и признаются чуть ли не евангелием, до тех пор пока научная революция не создаст новую ортодоксальность. Фермеры давным-давно знают, что при помощи селекции можно вывести животных, которые станут много есть и быстро набирать вес, но мысль о том, что пищевое поведение человека находится под влиянием биологии и управляется генами, долгие годы проходила по периферии сознания и почти автоматически отметалась; люди, в конце концов, не коровы.
Теория Колемана стала достоянием гласности в начале 1970-х гг., когда патологическая тучность общепринято считалась проблемой поведения. Бихевиористы,[19] собаку съевшие на опытах с последними, пытались избавить человечество от переедания путем изменения у толстяков поведенческих стереотипов. Этой методике верили: ведь результаты были так конкретны, так заметны и так легко измеримы (другое дело, что сброшенные килограммы почти немедленно возвращались назад). К тому же подобный подход, доступный массовому сознанию, легко рекламировался и привлекал множество потребителей — предпринимательский, так сказать, шарм играл здесь не последнюю роль. «Центры похудания» множились по всей стране. Они обещали «перепрограммировать» ожиревшие организмы самыми разными способами — от вознаграждения до электрошока.
Тем не менее поведенческая теория работала неэффективно в подавляющем большинстве случаев. Суть заключалась в том, что бихевиористы не могли, хотя и редко признавались в этом, хоть сколько-нибудь внятно объяснить, почему одни люди склонны к постоянному перееданию и сопутствующей полноте, а другие нет. Положим, чревоугодие и впрямь дурная привычка. Но чем она обусловлена? Где следует искать ее корни? В 1974 г. Альберт Станкард в соавторстве с Сиднором Пеником опубликовал доклад о ходе масштабной программы по излечению тучности бихевиористским методом. «Результаты, — мягко выразились соавторы, — даже у тех, кто полностью прошел весь курс, оказались неутешительными».
Открытие Колемана, казалось бы, логично объяснило, почему поведенческие подходы, обрекающие людей на танталовы муки, приносят столько же пользы, сколько сизифов труд, но убедило оно далеко не всех. Однако сам ученый не сходил с занятых позиций и продолжал искать ускользающий гормон насыщения. Один врач, рассказывает, не называя имен, Колеман, сообщил, что сумел выделить из секрета поджелудочной железы очищенное вещество, которое, будучи введено в кровь db-мыши, излечило ее от диабета и ожирения, и даже прислал соответствующие документы. Несколько лет Колеман безуспешно пытался повторить этот опыт и в конце концов пригласил своего корреспондента в Джексоновскую лабораторию, чтобы вместе разобраться в ситуации. Тот прилетел на собственном самолете, немного побродил по окрестностям, а затем внезапно исчез.
«Документы оказались фальшивкой, — улыбаясь, вздыхает Колеман. — Мошенник остается мошенником, обзаведись он хоть целой эскадрильей».
Между тем Колемана увела в сторону его же логика. Он считал, что сигнал о насыщении несут в себе жирные кислоты, вместе с глицерином образующие триглицериды крови. Для такого предположения имелись веские основания: жирные кислоты содержатся в жировых клетках и циркулируют по кровеносной системе. Но в целом оно было неверным.
