Тестостерон: гормон, который разделяет и властвует: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Бертольд не первым высказал идею{58}, что семенники оказывают влияние на организм через кровь, но он первым опубликовал экспериментальные данные в поддержку этой гипотезы. Его открытие, состоявшее в том, что семенники воздействуют на кровь и в конечном итоге влияют на поведение, положило начало поведенческой эндокринологии. Но пройдет еще десять лет, прежде чем Дарвин впервые подведет научную основу под понимание, почему вообще существуют половые различия, сформулировав гипотезу полового отбора. Подробный разговор об этом впереди (глава 6), а пока поясним вкратце: суть идеи состоит в том, что эволюция оснащает самцов механизмом, при помощи которого они соперничают за партнерш, и этим объясняется, почему они зачастую крупнее, ярче или драчливее самок.

А столетием позже будет, наконец, выделен и идентифицирован сам тестостерон, что укрепит фундамент, на котором выстроен неопровержимый массив знаний о биологической природе мужского начала.

Но тогда все только начиналось. Открытия Бертольда наводили на мысль, что в семенниках содержится некое волшебное маскулинизирующее зелье, которое, вероятно, можно применять в медицине. Эта идея вскоре стала очень популярной.

Источник молодости

Снижение бодрости, наряду с появлением морщин и исчезновением ловкости, является следствием старения. При помощи здоровой диеты и физической нагрузки этот процесс можно затормозить (и довольно успешно), в остальном смирившись с неизбежным медленным увяданием. Но индустрия красоты предлагает иные варианты. Можно воспользоваться такими продуктами и услугами, как ботокс, дорогие кремы для глаз или различные виды добавок, которые, как утверждается, повышают энергию, силу и даже сексуальную активность. Вы удивитесь, но эта индустрия имеет глубокие исторические корни – в семенниках.

Уважаемый французский анатом и зоолог Шарль-Эдуард Броун-Секар{59} (1817–1894) был плодовитым исследователем и автором более 500 научных работ. Но упадок сил и научной продуктивности, который он испытал на восьмом десятке, поверг его в отчаяние. Посвятив бо́льшую часть жизни изучению нервной системы, Броун-Секар теперь сосредоточил свое внимание на «внутренних секрециях» – концепции, которую он представил во время выступления на заседании Биологического общества в Париже в 1891 г. Он предположил, что причину любого недуга можно обнаружить при лечении животных (в том числе его самого) экстрактами различных тканей; если лечение дало результат, значит, причина крылась в недостаточных секрециях этой конкретной ткани или железы.

В частности, Броун-Секар был одержим идеей потенциальной пользы продуктов «секреции семенников». В то время считалось, что потеря спермы в результате секса или мастурбации{60} приводит к летаргии, так что применение секреции семенников могло, по его мнению, этому помешать. Вот что он писал в статье 1889 г. «Заметки о результатах подкожных впрыскиваний человеку экстракта из половых желез животных»:

Броун-Секар, всегда готовый ставить эксперименты на самом себе, начал делать себе инъекции экстрактов измельченных тестикул, взятых (вместе с кровью и спермой) у морских свинок и собак. В том же парижском выступлении ученый с энтузиазмом доложил об удивительных результатах. Струя мочи – очевидно, самый важный показатель мужской силы! – стала длиннее, ясность ума и сосредоточенность возросли, равно как крепость рукопожатия и другие показатели физической силы и выносливости. Его живые и подробные описания возможностей продуктов внутренней секреции, которым, однако, как и его предыдущим работам, не хватало научной строгости и скрупулезности, многие его коллеги восприняли со скептицизмом. Гораздо менее придирчивы были те, кто жаждал быстрых денег или простых решений.

Начала стремительно развиваться индустрия «органотерапии», направленной на борьбу с обычными симптомами старения и прочими недугами. Тысячи врачей, а еще больше шарлатанов прописывали клиентам «эликсир Броуна-Секара». Помимо экстрактов из органов, медицинский арсенал – тогда в основном малоэффективный – включал также пересадку тканей и клеток. Яички баранов и козлов, жертв несчастных случаев{62} и казненных преступников пересаживали желающим раскошелиться ради мечты об омоложении. Это шарлатанство встречается и сегодня. Если вас одолела вялость, либидо падает, эрекция не на высоте а мышечная масса снижается, просто кликните на несколько ссылок в интернете, и вам на дом доставят очередную версию «эликсира Броуна-Секара».

Восстанавливающие свойства экстрактов органов{63}, о которых так убедительно сообщал Броун-Секар, почти наверняка были связаны с эффектом плацебо{64} (что, пожалуй, справедливо и в отношении моего крема для век, однако я им пользуюсь!). Хотя Броун-Секар и положил начало сомнительной медицинской отрасли, после себя он оставил богатое научное наследие. Как он сам прозорливо замечал в британском медицинском журнале The Lancet, «данные свидетельствуют, что этот важный вопрос требует дальнейшего экспериментального исследования». Несмотря на то что его результаты были неубедительными, он способствовал подъему науки о гормонах.

«Важнейший эксперимент» и бычьи яйца

На волне растущего интереса к «внутренним секрециям» почтенный британский физиолог Эрнест Старлинг и его зять Уильям Бейлис задались целью установить механизм, при помощи которого поджелудочная железа выделяет бикарбонат натрия, нейтрализующий кислую среду пищеварительных соков в желудке и тонком кишечнике{65}. (Без бикарбоната натрия, активного ингредиента пищевой соды, у вас случился бы ожог кишечника. Возможно, вам приходилось принимать пищевую соду, чтобы облегчить проблемы с животом.) Бикарбонат сам по себе не является гормоном, но поджелудочная железа должна знать, когда его выделять. Бейлис понял, что внутренний сигнал вроде «Слишком много кислоты, помогите ее нейтрализовать!» должен поступать от органов пищеварения и восприниматься поджелудочной железой. Но, повторяя работу Бертольда о том, как семенники сообщаются с остальным телом, Бейлис стремился определить, связана ли поджелудочная железа с органами пищеварения через кровь или же через нервную систему. Последнее объяснение было общепринятым – его придерживался и самый влиятельный физиолог того времени Иван Павлов. (Возможно, вы помните его по знаменитым опытам на собаках.)

Подопытными Бейлиса и Старлинга также были собаки, правда их судьба была более печальной. В ходе «важнейшего эксперимента», как его называли Бейлис и Старлинг, собака была усыплена под наркозом, после чего ей вскрыли пищеварительный тракт. Оказалось, что, будучи введенной в тонкий кишечник, кислота вызывает производство «хорошо выраженного секрета». Как сообщили Бейлис и Старлинг в своей ставшей классической статье 1902 г., им удалось определить, что этот секрет влияет на поджелудочную железу через кровь:

Бейлис и Старлинг назвали это химическое вещество, первый выделенный в чистом виде гормон, секретином. Иван Павлов, который предполагал, что кишечник взаимодействует с поджелудочной железой посредством нервной системы, решил повторить эксперимент Бейлиса, по-видимому надеясь на то, что потерпит неудачу и его собственная гипотеза окажется верной. Но он не позволил тщеславию встать на пути научного прогресса: лично убедившись в том, что реакция поджелудочной железы на кислоту зависит не от нервной системы, а от химических сигналов, передающихся с кровью, Павлов воскликнул: «Конечно, они правы. Разумеется, у нас нет исключительного права на открытие истины». Два года спустя он получил Нобелевскую премию{67} «за труды по физиологии пищеварения, расширившие и изменившие понимание жизненно важных аспектов этого вопроса».

Читая в 1905 г. лекцию в Королевском колледже врачей, Старлинг рассказывал об открытии секретина и своем понимании различий между нервной и химической регуляцией функций организма. Он также предложил заимствованное из греческого языка название для веществ вроде секретина:

Открытие секретина{69} позволило по-новому взглянуть на основные физиологические функции организма: химические вещества, вырабатываемые особыми железами, через кровь воздействуют на отдаленные ткани, регулируя и координируя их работу. Но это было только начало, после которого открытия в этой области последовали чередой. За короткое время начиная с 1929 г. были открыты три типа эстрогенов (в том числе эстрадиол, который часто называют просто эстрогеном, а также гораздо менее распространенные эстриол и эстрон). Вскоре после этого подошла и очередь тестостерона.

В конце XIX – начале XX в. экстракты семенников давали надежду пожилым, утомленным, немужественным людям и импотентам. Но активное вещество этих препаратов еще не было идентифицировано, не говоря уже о его синтезе в больших объемах. По мере того как эликсир Броуна-Секара и его конкуренты постепенно дискредитировали себя, ученые усердно работали над установлением природы маскулинизирующего секрета. Для этого уже имелось все: фундаментальные научные знания, лабораторные методы и финансовые стимулы. Его открытие было лишь вопросом времени.

Измельчение половых желез свиней и обезьян осталось в прошлом. Использование органов животных со скотобоен оказалось куда более продуктивным. Физиолог из Амстердамского университета Эрнст Лакер даже стал соучредителем компании под названием Organon (существующей и сегодня в качестве подразделения фармацевтической корпорации Merck), которая располагалась в непосредственной близости от нескольких скотобоен, что позволяло ему регулярно получать семенники забитых быков. В 1935 г. он собрал 100 кг бычьих яичек (что равно весу новорожденного слоненка), из которых получил всего 10 мг (а это легче рисового зернышка) некоего химического вещества. Лакер ввел его кастрированному петуху с целью определить, в какой мере оно может способствовать регенерации гребешка. (Это стало стандартным методом проверки способности какого-либо вещества вызывать развитие признаков маскулинности.) Так вот, с помощью полученного вещества регенерировать петушиный гребешок удалось не менее эффективно, чем при пересадке яичек. Лакер назвал его тестостероном. К 1935 г. исследовательские группы Адольфа Бутенандта, Кароя Дьюлы Дэвида и Леопольда Ружички, спонсируемые тремя разными европейскими фармацевтическими компаниями, почти одновременно опубликовали статьи о синтезе тестостерона. В 1939 г. Бутенандт был удостоен Нобелевской премии по химии за эту работу{70}.

Основные эндокринные железы человека

На сегодняшний день известно около 75 гормонов. К эндокринным железам (в зависимости от того, какого определения вы придерживаетесь) относятся как минимум следующие: гипоталамус, гипофиз, щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники, эпифиз, яичники, семенники и поджелудочная железа. Но, как установили Бейлис и Старлинг, гормоны синтезируются не только железами внутренней секреции. Например, клетки кишечника и жировой ткани являются активными производителями гормонов. Печень, сердце, почки, кожа и, что важно, мозг – все они секретируют гормоны и реагируют на них. Даже кишечные бактерии выделяют гормоны, некоторые весьма интенсивно, и функции многих из них еще предстоит изучить. Каждое новое открытие, касающееся эндокринной системы, демонстрирует нам поразительную изобретательность естественного отбора в поддержании жизни, здоровья и размножения, а заодно подсказывает способы направить плоды этой изобретательности на лечение недугов или улучшение жизни людей. Найти истину посреди всей окружающей Т шумихи невозможно без базовых знаний о гормонах в целом, поэтому давайте рассмотрим эту жизненно важную группу химических веществ, к которым относится и тестостерон.

Что за чудо-посредники?

Если вы не изучали эндокринологию в институте или не страдали заболеванием, из-за которого вам пришлось стать экспертом в этой области, вы, скорее всего, лишь краем уха слышали про считаные гормоны, такие как эстроген, инсулин или, возможно, гормоны щитовидной железы. Может быть, вам известно, что мелатонин помогает уснуть, но, вероятно, вы не подозревали, что это тоже гормон. Гормонам часто приписываются различные магические свойства, но, как правило, люди не знают, откуда они берутся, из чего состоят, какова их роль в организме и влияют ли они на мозг.

Гормоны есть у всех растений и животных – то есть у всех многоклеточных организмов. У животных они в основном подразделяются на два класса: аминокислотные и стероидные. Белковые гормоны, в том числе инсулин, и аминокислотные гормоны, к которым относится мелатонин, состоят из аминокислот (строительных блоков всех белков) или их производных. Стероидные гормоны, к которым относятся тестостерон и другие андрогены, такие как дигидротестостерон (ДГТ) и андростендион, а также эстроген, синтезируются из холестерина. (Холестерин играет важную роль, в частности, потому, что является основным компонентом клеточной мембраны.) Гормоны вырабатываются различными железами и тканями: мелатонин синтезируется эпифизом, тестостерон и эстроген производятся семенниками и яичниками (а также тканями некоторых других органов), инсулин вырабатывается поджелудочной железой. Все гормоны циркулируют в крови и могут восприниматься как переносчики информации в различные части тела. Поскольку гормоны путешествуют вместе с кровью, они расходятся практически по всему организму.

Межнейронная коммуникация

В любой сложной системе, будь то организм, семья, промышленное предприятие или университет, информация должна передаваться от одних частей к другим, чтобы вся система функционировала правильно. В такой сложной системе, как наш организм, коммуникация осуществляется с помощью «химических посредников». У животных они бывают двух основных типов: нейротрансмиттеры, осуществляющие коммуникацию в нервной системе (головном и спинном мозге), и гормоны.

Если нейротрансмиттеры передают информацию посредством электрических импульсов, идущих от точки к точке через нейроны, подобно поездам, движущимся по разветвляющимся путям, гормоны рассылают химические сообщения с кровотоком по всему организму, в любую клетку, которая способна их воспринять. Мою любимую радиостанцию в Бостоне – 90,9 WBUR – я могу слушать только в том случае, если мой приемник настроен на ту частоту, которой обладает сигнал, посылаемый радиопередатчиком WBUR. Гормоны передаются и принимаются примерно так же, как взаимодействуют радиопередатчик и приемник. Клетки желез внутренней секреции (и другие клетки), вырабатывающие гормоны, направляют их в общий кровоток (кровеносную систему), но их сигналы воспринимаются только теми клетками, у которых есть специфические рецепторы. Совокупность эндокринных желез и воспринимающих клеток образует эндокринную систему. Клетки, способные реагировать на этот конкретный гормон, называются клетками – мишенями для него. Рецепторы белковых гормонов встроены во внешние мембраны клеток-мишеней, а рецепторы стероидных гормонов, таких как тестостерон, расположены внутри клеток-мишеней (хотя тут существуют исключения, о которых мы поговорим позже). Клетка, не имеющая рецепторов тестостерона, похожа на радиоприемник, настроенный на частоту WGBH (еще одна местная станция). Он может находиться в зоне приема волны WBUR, но поймать ее не сможет – то же самое и с клеткой, которая сталкивается с тестостероном, но сама на него не «настроена».

Когда вы читаете этот текст, нейротрансмиттеры помогают вам расшифровывать визуальные стимулы, которые соответствуют словам, и реагировать на них, а также обращать желание продолжить чтение в действие по переворачиванию страниц. Если вы проголодались, это гормоны послали сигналы о вашем энергетическом статусе из кишечника в мозг, где они изменили ваш настрой, мешая вам и дальше сосредоточиваться на тестостероне и заставляя мечтать о легком перекусе. Это желание поесть было вызвано взаимодействием эндокринной и нервной систем (их совокупность называется «нейроэндокринной системой»). Таким образом, гормоны влияют на ваш мозг и поведение. Они обеспечивают коммуникацию между телом и мозгом (и наоборот), направленную на координирование желаний и действий с физическими потребностями. Гормоны и нейротрансмиттеры сосуществуют в организме потому, что так распорядились слепые силы эволюции, то есть в конечном итоге потому, что служат задачам выживания и воспроизводства.