На главную страницу


Физика Астрономия Науки о Земле Химия
Технология Психология Экономика Разное
Биология Медицина История Социальные науки

Натура или нуртура

Эта дилемма, противопоставляющая нечто, заложенное в нас Природой (читай: гены) и привносимое с питанием нутриентами, мучит пытливые умы на протяжении двух с половиной тысяч лет. И вряд ли есть в мировой мифологии тема, за исключением любви, которая бы обыгрывалась с большим количеством сюжетных поворотов и имела бы больше граней…

Ты куда, Одиссей?

Одиссей в своих странствиях столкнулся с лотофагами, то есть поедателями лотосов. А хищников греки называли „саркофаги“, то есть пожиратели плоти. Попал Одиссей со своими спутниками и в плен к коварной Цирцее. Еда, которой она кормила на своём острове несчастных, превращала людей, как известно, в жирных боровов.

Эллины донесли до нас и сведения о богах, которые питались у себя на Олимпе пищей бессмертия — „амброзией“, запивая её напитком вечной юности нектаром.

Умная и прекрасная Клеопатра, пившая для поддержания красоты, согласно древнему восточному рецепту, раствор жемчуга в слабом уксусе, любила вести научные диспуты с мудрыми философами александрийского Музейона. Она первая высказала знаменитый впоследствии принцип гомеопатии, призывая для сохранения вечной жизни и молодости пить отвар хвои вечнозелёных ливанских кедров.

Там же, на Востоке, возникла Тора, или Ветхий Завет, где обжорство называли одним из семи смертных грехов. Лишь Франсуа Рабле, другу Мишеля Нотр-Дам (Нострадамуса), довелось как-то смягчить образ обжоры и выпивохи в лице своего несравненного Гаргантюа. Напомним, что оба друга окончили университет в Монпелье, что неподалеку от Марселя, став дипломированными врачами. А преподавали там еврейские талмудисты из соседней Испании, незадолго до того изгнавшей в ходе Реконкисты арабов из Андалузии…

Не пей водицы — козлёночком станешь!

Эта сказка, естественно, рассказывает нам об опасностях кишечных инфекций. Но в целом она отражает давно известную истину, согласно которой мы в известной степени есть то, что можем есть.

Даже в современном мире до трёх четвертей людей страдают от железодефицитной анемии, то есть нехватки в их организме „банального“ железа. В трети случаев анемия обусловлена генетическими причинами, остальное же возникает в силу того, что женщинам и девушкам просто никогда не доставалось мяса…


Винсент Ван-Гог. „Едоки картофеля“, 1885 г.
Посмотрите на картину Ван-Гога „Едоки картофеля“. В неверном свете масляного светильника мы видим буквально изуродованные лица простых жителей низовьев Рейна. Деформированность лицевого черепа вызвана явными нехватками необходимых нутриентов в „пустой картошке“.

Весь XIX и начало ХХ века учёные потратили на поиски этих самых нутриентов, чтобы наладить нормальное питание населения. Довольно быстро выяснилось, что четырёх биополимеров пищи — белков, жиров, нуклеиновых кислот и углеводов — явно не хватает для нормального рационального питания организма.

Сначала французские врачи описали людей, умственное развитие которых отстаёт при нехватке йода. Так возникло понятие пищевого кретинизма. Можно вспомнить также и базедову болезнь, при которой из-за йодного дефицита страдает щитовидная железа.

Нобелевский комитет назвал лауреатами в 1929 году голландца Х. Эйкмана и англичанина Ф. Хопкинса. Первый доказал необходимость сохранения рисовой шелухи с находившимися в ней витаминами группы В, чтобы не развивалось тяжелейшее поражение нервной системы в виде знаменитой бери-бери. Второй выяснил роль восьми „незаменимых“ аминокислот, которые мы получаем только с животными белками. В целом наука о еде оказалась намного сложнее, нежели полагали в начале развития диетологии.

И. П. Павлов

Нобелевскую ему дали за работы по пищеварительной системе, о чём 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 „чёрного ящика“, коим тогда был наш мозг.

Сегодня благодаря успехам молекулярной биологии мы яснее представляем себе то, о чём 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 ведёт 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 — идёт полное расщепление биополимеров на составляющие их мономеры. Однако открытие прионных нейродегенераций показало, что это далеко не так. В ЖКТ имеется „окно“, через которое в селезёнку поступают целые молекулы белков, в частности, патологических прионов.

Для чего это делается? Дело в том, что селезёнка является важным органом иммунной системы. Именно через неё „прокачиваются“ все антигены, поступающие с пищей. Именно таким образом прионы попадают сначала в селезёнку, 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, заражённых 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-транспортёры.

Но есть и не совсем радостная новость. В наш век повсеместного распространения антибиотиков всё чаще приходится сталкиваться с проблемой антибиотиковой резистентности (нечувствительности к антибиотикам) самых разных патогенных микроорганизмов — туберкулёза, 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 приёме 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 неё, 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 передаёт плазмиду устойчивости патогенному микробу. Сам процесс такой передачи фрагментов ДНК носит название трансформации и известен очень давно…

Расы и народы — парадокс антропологии

Недавно журнал „Нейчур“ подчёркивал, что прочтение генома человека ещё больше обострило парадоксальную ситуацию в современной антропологии. Парадокс заключается в относительно близком генетическом родстве трёх основных рас человечества и одновременном существовании около семи тысяч народов и их „языцей“.

Парадоксальность эта подчёркивается крайне богатой мозаичностью народов и их культур в тропиках и на экваторе и в то же время наличием практически единого этноса, языка и культуры в циркумполярных областях бескрайних просторов севера Канады и Аляски, Чукотки, Таймыра и Ямала, а также Колы, Скандинавии и Гренландии. Вполне вероятно, что этот парадокс объясняется однообразием условий жизни — и питания! — в арктической зоне и их необычайным разнообразием вне этой зоны.

Эта статья посвящена пищеварению, а не этногенезу, поэтому хотелось бы подчеркнуть только один аспект антропогенеза, так или иначе связанный с её темой. Недавно Ханс Стедман из Пенсильванского университета в Филадельфии опубликовал в „Нейчур“ интересную статью, сразу же привлёкшую внимание антропологов. Речь идёт о выявлении на молекулярном уровне специфически „человеческой“ мутации в гене тяжёлой цепи одного из миозинов МУН („миозин хэви“), локализующегося в коротком плече 17-й хромосомы человека 17р13.

Известно, что наши предки отличались (а шимпанзе и гориллы отличаются и сейчас) большими надбровными дугами и нижними челюстями, которые крепятся к черепу с помощью мощнейших мускулов. Нагрузку челюстного аппарата приходится компенсировать огромными мышцами свода черепа, для чего был и есть продольный „гребень“, идущий от лба к затылку.

И вот где-то 2,5 миллиона лет назад, как показывают молекулярные „часы“, произошла мутация в указанном гене. Мутация произошла в результате делеции — выпадения нескольких букв ген-кода. Изменение в гене привело к резкому уменьшению массы и числа мышечных волокон, а также силы жевательной мышцы. Наши предки оказались перед лицом голодной смерти из-за утери способности пережёвывать привычную грубую пищу.

При выключении данного гена у мышей у них возникают функциональные дефекты разных лицевых мышц. Наши мышечные волокна в жевательной мышце в восемь раз меньше таковых у макаки.

Учёные давно спорят о причинах резкой смены мощных предков „робустус“ значительно более изящными и грациозными „грацилис“. Теперь, похоже, всё встало на свои места, тем более что показания молекулярных часов совпадают с данными палеоантропологии ископаемых останков. Мутация имеется у представителей всех рас и групп населения всех континентов, что лишний раз подтверждает правильность гипотезы выхода человека из Африки — „аут оф Африка“.

Последствия данной мутации на самом входе ЖКТ были если не катастрофичные, то уж судьбоносные точно. Челюстной аппарат стал много меньше, что потребовало перехода на более калорийное питание животными мышечными тканями. Освободившиеся костные ресурсы были использованы на построение черепа с высоким сводом, что позволило расти мозгу. Примерно в это же время началось изготовление каменных орудий.

Рост мозга, обусловленный использованием более калорийной пищи с незаменимыми аминокислотами, резко „продвинул“ вперёд полюса лобных и височных долей, то есть развитие интеллекта и памяти. Человек окончательно поднялся на две задние конечности, облегчив пальцы рук для более тонких движений. Рука, по выражению Сеченова, стала учить мозг.

Там впереди светлые дни

Так питание и скорее всего каннибализм как самый лёгкий способ добычи калорийной биомассы повлияли на становление человека. Сейчас мы стоим перед ещё одной, не менее значимой в нашей биологии революцией питания. И это изменение в питании современного человека тоже может каким-то неведомым пока способом сказаться на не останавливающемся ни на минуту антропогенезе.

В своё время известный наш генетик В. Эфроимсон попытался увязать гениальность и одарённость человека с подагрой — расстройством обмена нуклеиновых кислот, возникающего при обильном употреблении в пищу жирного мяса. Пока это мнение не получило своего подтверждения на молекулярном уровне. В то же время влияние пищи на человека несомненно, чему в статье приведено немало примеров.

Но сегодня нам грозят иные апокалиптические сценарии дальнейшей жизни. Речь идёт о медленном и неуклонном внедрении ГМ-растений и пищевых продуктов, о чём сейчас много говорят и даже трубят „алармистские“ СМИ. В чём суть волнений и тревог?

Известно, что 20 процентов урожая тех же зерновых съедается на корню грызунами, бороться с которыми, как показывают те же геномы мыши и крысы, просто невозможно, поскольку у них — и особенно у крыс — детоксификационные способности печени неизмеримо выше, чем у нас. В этом мы далеко отстали от них, хотя наши предки и разошлись всего 80 миллионов лет назад.

Немалую долю подъедают и другие вредители растений, например тот же колорадский жук, из-за которого выращивание картофеля в Подмосковье практически нерентабельно. Проблемы эти и призвана решить ген-модификация, являющаяся практическим применением принципов биотехнологии.

Надо сказать, что мы на протяжении культурной агротехники постоянно сталкиваемся с естественными ГМ-растениями. Взять ту же черешню или грейпфрут, являющиеся природными гибридами разных видов. А пшеница, которая в исходном виде имеет 14 хромосом, в культурном — 28, а дающая муку для спагетти — 42!

Токсический белок опасного для насекомых микроорганизма „бациллюс тюрингиензис“ (Bt) синтезируется лишь в листьях, но не „спускается“ в клубни картофеля. Да, в США выявлено несколько случаев аллергии на этот белок в кукурузе, но сорт этот исключили из пищевых цепей человека. Что же до аллергии, то статья была написана накануне 1 мая, то есть начала весеннего и летнего цветения того же тополя и луговых трав, когда миллионы людей будут страдать всем известной сенной лихорадкой без всяких ген-модификаций, а просто из-за своего иммунодефицита.

Хочется надеяться, что учёные и законодатели, а также медицинские работники осознают грандиозность задач по „окормлению“ всё растущего населения Земли. И эти задачи по наполнению утробы человека не должны противостоять задачам и проблемам, с которыми сталкивается постоянно наш мозг, тесно связанный с пищеварительной трубкой, значение и важность которой надо постоянно прославлять…

Знание-сила

Статьи близкой тематики:
Миф о трансгенной угрозе.  В. Лебедев.
По ту сторону эволюции.  В. В. Вельков.
«Роковые яйца» в широкой продаже.  Кирилл Ефремов, Владимир Сесин.
Диетические сказки.  Борис Жуков.
Диет-бизнес: толстые деньги.
Микроэлемент интеллекта.  Н. Свириденко.
Железа нужно столько, сколько нужно.  В. Б. Прозоровский.
Болезнь изобилия.  В. Насонова, В. Барскова.
И всё-таки — Африка!  Рафаил Нудельман.
Звёздные карты галактики «Человечество».  Кирилл Ефремов.
«Амины» с аминогруппами и без.  Е. Котина.
Гены очеловечивания.  Михаил Вартбург.
Поверья и ритуалы повседневности.  Андрей Мороз, Андрей Трофимов.
От Бога и от беса.  Мария Ахметова.
Обедом поделись с микробом.  В. И. Максимов.
Трудный путь от стола до стула.  В. В. Александрин.


Физика   Астрономия   Науки о Земле   Химия
Биология   Медицина   История   Социальные науки
Технология   Психология   Экономика   Разное
На главную страницу
       
Hosted by uCoz

Диета при калькулезном холецистите и примерное питание, Группа триптанов от мигрени, Можно ли при глаукоме работать на компьютере?, Ишемический инсульт курс лечения, Лфк при переломе грудного отдела позвоночника видео, Мошки в глазах артериальная гипертензия