[387]. У 12,5 миллиона взрослых лишний вес составляет более 50 кг. Эксперты из Центров по контролю и профилактике заболеваний мало что смогли сделать, разве что восклицать, что подобные тенденции наблюдаются повсюду – более полумиллиарда взрослых жителей Земли страдают ожирением, – после чего разводить руками и говорить: «Мы не знаем, почему распространение лишнего веса и ожирения так растет»[388].
Ожирение у диких и домашних животных
Если ожирение вызывается фактором окружающей среды, то оно должно наблюдаться у животных. И оно действительно у них наблюдается.
Несколько лет назад Дэвид Эллисон, профессор биостатистики из Школы здравоохранения Алабамского университета, изучал данные о маленьких приматах, называемых игрунками, которых держат в Висконсинском центре приматологии, и обнаружил, что средний вес животных заметно увеличился со временем. Удивившись, он обратился к специалистам центра, но так и не сумел узнать убедительной причины, почему у этой крупной популяции животных, живущих в фиксированных лабораторных условиях и сидящих на контролируемой диете, увеличился вес.
Заинтригованный Эллисон начал искать в сети предыдущие исследования млекопитающих, которые продлились по меньшей мере десять лет и содержали информацию о весе животных. Он подключил к делу коллег из центров приматологии, токсикологических программ, компаний – производителей кормов для животных и ветеринарных программ. У статьи, вышедшей в 2010 г. в Proceedings of the Royal Society B, было одиннадцать соавторов из Алабамы, Флориды, Пуэрто-Рико, Мэриленда, Висконсина, Северной Каролины и Калифорнии; в ней анализировались данные по более чем 20 000 особей животных из двадцати четырех популяций восьми видов, в том числе лабораторных животных, домашних питомцев и диких крыс, как городских, так и из сельской местности. Во всех этих 24 популяциях средний вес животных рос со временем. Вероятность того, что это произошло случайно, была меньше десяти миллиардов к одному.
Наибольший вес набрали шимпанзе: в 2005 г. вероятность ожирения у них была в 29 раз выше, чем в 1985 г. Но даже у крыс из сельской местности количество случаев ожирения росло на 15 % за десять лет, и это продолжалось четыре десятилетия. Авторы нашли похожие исследования с теми же результатами и в других местах: 19 % верховых лошадей в Виргинии страдали ожирением в 2006 г., тогда как в 1998-м таких было всего 5 %[389]; у лабораторных крыс во Франции, живших в неизменных условиях, в период 1979–1991 гг. увеличился вес.
Поскольку и дикие, и домашние животные так сильно набирали вес, причем еще с 1940-х гг., Эллисон и его коллеги поставили под сомнение заезженное мнение, что растущая волна ожирения у людей вызвана недостатком физических нагрузок и плохим рационом питания. Эти животные, по их словам, служили для нас предупреждением о некоем неизвестном глобальном факторе окружающей среды. Свой доклад авторы назвали Canaries in the Coal Mine («Канарейки в угольной шахте»)[390].
13. Рак и истощение жизни
В начале XX в. великая проблема причины появления опухолей, словно гигантский сфинкс, возвышается над медицинским горизонтом.
Роджер Уильямс, член Королевской коллегии хирургов, Англия, 1908
24 февраля 2011 г. Верховный суд Италии подтвердил приговор кардиналу Роберто Туччи, бывшему председателю управляющего комитета Радио Ватикана, за нарушение общественного порядка путем загрязнения окружающей среды радиоволнами. Радио Ватикана вещает на сорока языках с помощью 58 мощных радиовышек, расположенных на площади более 400 гектаров и окруженных пригородными поселениями. В течение десятилетий жители этих поселений криком кричали, что радиопередачи убивают их здоровье и вызывают настоящую эпидемию детской лейкемии. По просьбе государственной прокуратуры в Риме, которая рассматривала возможность иска против Ватикана за убийство по неосторожности, судья Заира Секки потребовала официального расследования от Национального онкологического института в Милане. Результаты, полученные 13 ноября 2010 г., оказались шокирующими. В 1997–2003 гг. у детей в возрасте 1–14 лет, которые жили в 6–12 километрах от антенного парка Радио Ватикана, лейкемия, лимфома и миелома развивались в восемь раз чаще, чем у детей, которые жили дальше. А взрослые, которые жили в 6–12 километрах от антенн, умирали от лейкемии почти в семь раз чаще, чем взрослые, жившие дальше.
Третья болезнь цивилизации, которую Сэмюэл Милэм связывал с электричеством, – это рак. На первый взгляд, связь не очевидна. Нарушение метаболизма сахаров явно связано с диабетом, метаболизма жиров – с болезнями сердца. Но как сюда вписывается рак? Ключ к ответу подарил нам ученый, который более ста лет назад изучал в своей лаборатории яйца морских ежей. Он родился в том же городе, в котором век спустя 3000 врачей подписали воззвание, где, среди прочего, говорится о том, что радиоволны вызывают лейкемию.
Высоковольтные линии постоянного тока
8 октября 1883 г. у Эмиля Варбурга, выдающегося врача-еврея из Фрайбурга, родился сын. Когда ему исполнилось тринадцать лет, семья перебралась в Берлин, и в их доме гостили настоящие гиганты естественных наук: химик Эмиль Фишер, физик-химик Вальтер Нернст, физиолог Теодор Вильгельм Энгельман. Позже, когда Альберт Эйнштейн перебрался в Берлин, он приходил к Эмилю Варбургу играть камерную музыку: Эйнштейн на скрипке, Варбург на фортепиано. Никто не удивился, когда юный Отто, выросший в такой атмосфере, поступил на химический факультет Фрайбургского университета.
В 1906 г., когда амбициозный молодой человек получил степень доктора философии, его внимание привлекла растущая эпидемия. Его поколение стало первым, которое всерьез пострадало от этой болезни. Заболеваемость раком по всей Европе с тех пор, как он родился, возросла вдвое, и он принял решение посвятить всю свою жизнь поиску причин – и, возможно, даже лекарства. Варбург продолжил учебу и в 1911 г. получил диплом доктора медицины в Гейдельбергском университете.
Какие фундаментальные изменения, задумался он, происходят в тканях, когда нормальная клетка становится раковой? «Отличается ли метаболизм опухолей, – писал он, – растущих в дезорганизованной манере, от метаболизма упорядоченных клеток, растущих с такой же скоростью?»[391] Впечатленный тем, что и опухоли, и зародыши на ранних стадиях развития состоят из недифференцированных клеток, которые быстро делятся, Отто Варбург начал труд всей своей жизни с изучения оплодотворенных яйцеклеток. Возможно, предположил Варбург, раковые клетки – это просто нормальные клетки, которые почему-то переключились на эмбриональную программу роста. Он выбрал для изучения яйца морских ежей, потому что их зародыши крупные и растут особенно быстро. Его первая крупная работа, опубликованная, когда он еще учился в медицинской школе, показала, что после оплодотворения потребление кислорода в яйцеклетке возрастает в шесть раз[392].
Отто Варбург (1883–1970)
Но в 1908 г. он не мог дальше преследовать свои амбиции, потому что о клеточных химических реакциях с участием кислорода не было известно ничего. Спектрофотометрия – идентификация химических элементов по частотам, которые они поглощают, – была новой отраслью, и к живым существам ее еще не применяли. Существующие методики выращивания клеток в культуре и измерения газообмена были примитивными. Варбург понял, что до того, как удастся разобраться с механизмами метаболизма рака, сначала необходимо провести фундаментальное исследование метаболизма нормальных клеток. Исследования рака подождут.
В следующие годы – с перерывом на армейскую службу во время Первой мировой войны – Варбург, используя методики собственной разработки, доказал, что дыхание в клетках осуществляется с помощью маленьких структур, которые он назвал гранами, а мы сейчас зовем митохондриями. Он экспериментировал с воздействием спиртов, синильной кислоты и других веществ на дыхание и пришел к выводу, что ферменты в гранах содержат тяжелый металл – как он подозревал (и позже доказал), железо. Он провел эпохальные эксперименты с использованием спектрофотометрии, которые доказали, что та часть фермента, которая реагирует с кислородом в клетке, неотличима от части гемоглобина, которая связывает кислород в крови. Это вещество, называемое гемом, является порфирином, связанным с железом, а содержащий его фермент, который есть во всех клетках и благодаря которому возможно дыхание, ныне известен как цитохромоксидаза. За эту работу Варбург в 1931 г. был удостоен Нобелевской премии по медицине.
Тем временем в 1923 г. Варбург продолжил свои исследования рака, начав с того места, где остановился пятнадцать лет назад. «Отправной точкой, – писал он, – стало то, что клеточное дыхание в яйцеклетках морских ежей усиливалось в шесть раз в момент оплодотворения», то есть в тот момент, когда они переключались из состояния покоя в состояние роста. Он ожидал, что такое же усиление процессов клеточного дыхания увидит и в раковых клетках. Но, к его изумлению, обнаружился прямо противоположный процесс. Опухоль у крысы, с которой он работал, потребляла намного меньше кислорода, чем нормальные ткани здоровых крыс.
«Этот результат показался таким поразительным, – писал он, – что оправданным казалось предположение, что у опухоли нет подходящих материалов для сжигания». Так что Варбург начал добавлять в культуру разные питательные вещества, ожидая все же увидеть заметное усиление дыхания. Но после добавления глюкозы дыхание в опухоли вообще прекратилось! Пытаясь понять, почему это произошло, он обнаружил, что в культуре накопилось огромное количество молочной кислоты. Опухоль вырабатывала молочную кислоту со скоростью 20 % своего веса в час. За единицу времени она вырабатывала в 124 раза больше молочной кислоты, чем кровь, в 200 раз больше, чем мышца лягушки в покое, и в 8 раз больше, чем мышца лягушки, работающая на пределе сил. Да, опухоль потребляла глюкозу, но не пользовалась для этого кислородом