Песнь клетки. Медицинские исследования и новый человек - Сиддхартха Мукерджи
Это анатомическое изыскание положило начало интенсивным исследованиям функции и физиологии этих клеток. Как обнаружил Биццоцеро, тромбоциты являются основным компонентом кровяного сгустка. Они активируются сигналами о повреждении, например, из раны или разорванного сосуда, устремляются к этому месту и запускают цикл процессов для остановки кровотечения. Это заживляющие клетки (точнее, клеточные фрагменты).
Рисунок Биццоцеро из его статьи о свертывании крови, демонстрирующий рост тромба в месте повреждения сосуда. Обратите внимание на привлеченную воспалением и окруженную тромбоцитами крупную клетку в центре – вероятно, нейтрофил.
Одновременно ученые обнаружили в крови вторую дополнительную систему, ответственную за остановку кровотечения. В этой системе задействован каскад белков, которые плавают в крови, регистрируют повреждение и участвуют в формировании плотной сети, стабилизирующей тромб и останавливающей кровотечение. Эти две системы (тромбоциты и белки, формирующие сеть) сообщаются между собой и усиливают друг друга, создавая и стабилизируя сгустки.
Изучение нескольких генетических нарушений, связанных с дисфункцией тромбоцитов и с соответствующими аномалиями свертывания, позволило установить дополнительные подробности относительно того, каким образом тромбоциты замечают повреждение. В 1924 году финский гематолог Эрик фон Виллебранд описал случай пятилетней девочки с Аландских островов в Балтийском море, у которой был нарушен процесс свертывания крови7. Исследуя кровь нескольких членов ее семьи, среди которых были люди с похожими проблемами, фон Виллебранд установил, что все они имели наследственную аномалию, вызывавшую нарушение функции тромбоцитов. В 1971 году ученые наконец нашли “виновного”: люди с этим заболеванием, названным по имени фон Виллебранда, не имеют или имеют недостаточное количество ключевого белка с соответствующим названием – “фактор фон Виллебранда”.
Фактор фон Виллебранда циркулирует в крови, а также располагается непосредственно под клетками, выстилающими кровеносные сосуды. Повреждение кровеносных сосудов “обнажает” фактор фон Виллебранда. Тромбоциты имеют рецепторы, взаимодействующие с ним, и поэтому “чувствуют”, когда ранение повреждает сосуд, и начинают скапливаться в этом месте.
Однако образование кровяного сгустка – гораздо более сложный процесс. Белки, секретируемые поврежденными клетками, посылают новые сигналы, заставляющие тромбоциты собираться в поврежденном участке, усиливая их активацию. Циркулирующие в крови факторы свертывания используют другие сенсорные системы для выявления повреждений. Так запускается каскад реакций. В конечном итоге этот каскад приводит к превращению белка фибриногена в белок фибрин, ответственный за образование сети. Тромбоциты, попавшие в фибриновую сеть, как сардины в рыбацкую сеть, формируют зрелый тромб.
Если в прежние времена для сохранения человеческой жизни нужно было затыкать раны для поддержания гомеостаза, в современном мире возникла противоположная проблема – слишком сильная активация тромбоцитов. Процесс, предназначенный для заживления ран, стал патологическим; как сказал бы Рудольф Вирхов, клеточная физиология совершила поворот и превратилась в клеточную патологию. В 1886 году один из основателей современной медицины Уильям Ослер описал скопления сгустков с большим количеством тромбоцитов в клапанах сердца и в аорте8 – крупном, дугообразном кровеносном сосуде, проходящем через тело. Примерно три десятилетия спустя, в 1912 году, кардиолог из Чикаго описал загадочный случай пятидесятипятилетнего банкира, который “почувствовал слабость”. Обследовавшие его врачи обнаружили, что артерия, несущая кровь к сердцу, закупорена кровяным сгустком. Такое состояние стали называть “сердечным приступом”: слово “приступ” здесь указывало на быстроту и внезапность наступления этого состояния.
В давние времена люди искали средства для активации тромбоцитов, чтобы залечивать раны, а теперь люди ищут лекарства, способные подавлять активность тромбоцитов. Наш стиль и продолжительность жизни, привычки и среда (жирная пища, недостаточная физическая активность, диабет, ожирение, повышенное кровяное давление и курение) приводят к накоплению бляшек – воспаленных затвердевших образований, богатых холестерином, которые скапливаются на стенках артерий, как опасные кучи мусора по обочинам скоростных шоссе, способные стать причиной аварии[77]. Когда такая бляшка отрывается или разрывается, организм воспринимает это как рану. И запускается все тот же каскадный процесс, направленный на заживление ран. Тромбоциты устремляются к “ране”, чтобы ее закрыть, вот только в данной ситуации образующаяся пробка не закрывает повреждение, а блокирует жизненно важный приток крови к сердечной мышце. Целебные тромбоциты становятся смертоносными.
“Современная эпидемия сердечно-сосудистых заболеваний началась в 1930-е годы достаточно неожиданно, – пишет историк и врач Джеймс Ле Фаню. – Врачи сразу распознали ее опасность, поскольку среди первых жертв было много их коллег, казалось бы, здоровых врачей среднего возраста, которые внезапно, без видимых причин слабели и умирали… Этой новой болезни нужно было дать название. По-видимому, ее причиной были сгустки крови в сердечных артериях, которые сужались из-за накопления вещества, напоминающего по консистенции овсяную кашу… состоящего из волокнистого материала и жироподобного вещества, называемого холестерином”9.
Если вы решитесь прочесть некрологи в местных газетах пятидесятых и шестидесятых годов (достаточно мрачное занятие), вы станете свидетелем начала этой современной эпидемии. Газеты пестрели сообщениями о мужчинах и женщинах, скончавшихся после “внезапной боли в груди”: суперинтендант Элмер Суит, Мендочино, Калифорния, 53 года, в 1950 году; жестянщик Джон Адамс, Пайн-Сити, Миннесота, 77 лет, в 1952 году; управляющий прядильной фабрикой Гордон Митчелл, 40 лет, в 1962 году; Ллойд Рэй Лашингер, 61 год, в 1963 году, – и так каждый день. Как только смертность от сердечных приступов начала расти, фармакологи занялись поиском лекарств, блокирующих каскад свертывания крови. Самым известным из них оказался аспирин. Его действующим веществом является салициловая кислота, содержащаяся в ивовой коре, которую еще древние греки, шумеры, индейцы и египтяне использовали для избавления от воспаления, боли и жара.
В 1897 году молодой химик Феликс Хоффман из немецкой фармацевтической компании Bayer придумал химический способ синтеза салициловой кислоты10. Лекарство назвали аспирином, или АСК (сокращение от “ацетилсалициловой кислоты”; слово “аспирин” образовано буквами “а” от “ацетил” и “спир” от латинского названия таволги – Spiraea ulmaria, – из которой выделяли салициловую кислоту).
Метод синтеза аспирина, предложенный Хоффманом, был химическим чудом, но путь от молекулы до лекарства оказался извилистым. Один из директоров компании Bayer Фридрих Дрессер отнесся к аспирину с подозрением и почти остановил производство, заявив, что лекарство оказывает “ослабляющее” действие на сердце. Он предпочитал заниматься выпуском другого препарата – героина – в качестве сиропа от кашля и обезболивающего средства. Но Хоффман яростно отстаивал производство аспирина, так что компания даже собиралась его уволить. В конечном итоге таблетки аспирина были выпущены и разрекламированы. Забавно, что для успокоения Дрессера на упаковке аспирина, который изначально прописывали в качестве обезболивающего и жаропонижающего средства, было написано: “Не воздействует на сердце”.
В 1940-е и 1950-е годы врач-терапевт из Калифорнии Лоуренс Крейвен стал давать
