недостаточность проопиомеланокортина (ПОМК). Нейт был не просто ребенком, который любил поесть: он был запрограммирован на то, чтобы есть без остановки.
Отношение к ожирению сегодня и 100 лет назад отличается примерно так же, как Бланш Грей, Толстая невеста из XIX века, отличается от Нейта, толстого мальчика, родившегося в 2008 году. Во времена Грей даже слова «гормон» еще не существовало. Очень толстых людей либо с хохотом разглядывали зрители в цирке, либо с недоумением – врачи, которые мало что знали о подобных заболеваниях. За годы, прошедшие между смертью Грей и рождением Нейта, появилась и расцвела целая наука – эндокринология. Ученые проложили дорогу в запутанных джунглях данных. Специалист, лечивший Нейта, отследил гормональную недостаточность вплоть до локализации дефективного гена – 2p23.2. Этот важнейший обрывок информации вкупе с другими недавними открытиями прокладывает дорогу к новым лекарствам, которые, возможно, утолят нестерпимый голод Нейта и других похожих на него людей и помогут остальным поумерить аппетит. На более фундаментальном уровне новые эндокринологические исследования дают нам новый взгляд на биологические основы одного из самых первобытных наших желаний, голода – гормонального процесса, заставляющего нас есть.
Поначалу большинство физиологических исследований лишнего веса были посвящены энергии: ученые пытались понять, почему одни люди сжигают калории быстрее других. Переедание находилось в ведении психологов, которые работали с эмоциями. Гормональным явлением голод признали лишь в 1950-х годах. В это время ученые начали изучать жирных крыс. Одни такими родились, других насильно кормили. (У крыс нет рвотного рефлекса[1], так что насильно заставить их набрать вес легче и убираться потом лишний раз не приходится[20].) Кроме того, примерно в это время ученые начали осознавать невероятное влияние гипоталамуса, железы размером с миндальный орех, которая поддерживает работу организма с помощью обширного набора гормонов. Гипоталамус вырабатывает гормоны, которые контролируют, помимо всего прочего, температуру тела, стресс и репродуктивные процессы. Ученые задали себе вопрос, не может ли он контролировать и аппетит. Доказательства этому были: при удалении у крысы части гипоталамуса она начинала неудержимо есть. Возможно, она лишалась какого-то важнейшего гормона.
В поразительно простом, но весьма странном эксперименте, проведенном в 1958 году, Джордж Герви из Кембриджского университета соединил двух крыс, сшив их кровеносные сосуды[2]. Он словно создал искусственных сиамских близнецов с общим кровообращением. Герви предположил, что раз у крыс общая кровь, у них должны быть и общие гормоны. Он отрезал гипоталамус у одной крысы, вызвав у нее неудержимый голод, который быстро привел к ожирению. Он предполагал, что испорченные гормоны первой крысы передадутся второй и заставят переедать и ее, но произошло нечто прямо противоположное. Вторая крыса отказывалась от еды. Герви повторил эксперимент с несколькими парами крыс, но результаты всегда были одинаковы. «Даже если [еду] предлагали им с рук, – писал он, – крысы не ели, а лишь отводили взгляд». Крысы, которым делали операцию на мозге, становились очень толстыми, а их «партнеры» умирали голодной смертью.
Если упрощать, то употребление в пищу калорий запускает химическую реакцию, которая отключает аппетит, как объяснил Герви в статье в Journal of Physiology от 1959 года. Он пришел к выводу, что его исследование доказывает зарождавшуюся тогда теорию гормональной «отрицательной обратной связи». Уровень одного гормона в организме повышается, и это становится сигналом для выработки другого гормона, который его сдерживает. Так организм поддерживает внутренний баланс, который врачи называют гомеостазом. Именно так работает менструальный цикл, где, как на качелях, меняются уровни эстрогена и прогестерона; именно так поджелудочная железа контролирует уровень сахара. Герви решил, что когда жирные крысы едят, это повышает у них уровень гормона, говорящего: «Я сыт». Грызуны продолжали есть из-за дефектов в мозге, но когда этот гормон попадал в кровеносную систему худой крысы, ее организм принимал этот сигнал. Несмотря на то что худая крыса вообще ничего не ела, гормон служил ей стоп-сигналом, посылая ей ложное сообщение, что она сыта.
ГОЛОД – ГОРМОНАЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС, КОТОРЫЙ ЗАСТАВЛЯЕТ НАС ЕСТЬ.
Эти британские исследования на крысах, а также последовавшие за ними американские исследования запустили охоту за таинственным веществом[3]. В 1949 году Джордж Снелл, сотрудник Джексоновской лаборатории в Бар-Харборе, штат Мэн, вывел линию мышей, которые весили втрое больше, чем все остальные. Они ели, не в силах насытиться. Он назвал эту линию ob/ob – от obese («ожирение»). Через 10 лет Дуглас Коулмен, тоже работавший в Джексоновской лаборатории, нашел другую линию мышей, которые были жирными, много ели и к тому же болели диабетом. Он назвал ее db/db, сокращенно от «диа бет». Коулмен провел хирургическое сшивание мышей, похожее на опыты Герви. Он подозревал, что у этих мутантных мышей отсутствует некий «фактор сытости», но идентифицировать его так и не удалось.
В 1970-х годах Розалин Ялоу – уже знакомая нам создательница РИА, за который получила Нобелевскую премию, – предположила, что искомым гормоном является холецистокинин (CCK), который вырабатывается как кишечником, так и мозгом[4]. К ее неудовольствию, ее протеже Брюс Шнайдер опроверг ее предположение[5]. Сейчас мы знаем, что холецистокинин вырабатывается во время еды и стимулирует пищеварение; он связан с голодом, но не является «гормоном сытости». Поиски ускорились в начале 1980-х годов, когда в распоряжении ученых появились более продвинутые инструменты идентификации генов, которые программируют выработку гормонов. Но даже после этого понадобилось еще около 10 лет, чтобы обнаружить нужный ген. (Охота на гены похожа на поиски затонувших сокровищ: сначала ученые ищут примерный район, а потом начинается трудоемкий процесс поисков, пока кто-нибудь в конце концов не попадет в яблочко.)
В 1994 году, вдохновившись работой Коулменаб и воспользовавшись новыми методиками поиска генов, команда ученых из Рокфеллеровского университета, которую возглавлял доктор Джеффри Фридман, нашла ген, который отвечает за выработку того самого гормона[7]. Все оказалось не так просто, как предполагали: это был не просто гормон, говорящий «Я сыт»; он скорее отвечал за конт роль над весом. Он контролирует аппетит в долгосрочной перспективе, обозначая конкретные точки, когда организм должен чувствовать голод, а когда – сытость. Если этот гормон работает неправильно, то чувство сытости не наступает.
Гормон получил название «лептин» – от греческого λεπτός («легкий»). Его обнаружили в очень неожиданном месте – жировой клетке. Это оказалось настоящим шоком: оказалось, что жировые клетки – это не просто бесполезные жирные шарики, а эндокринные органы, такие же, как яичники, семенники и все остальное.
«Мы даже не представляли, что жировые клетки – это не просто склады топлива: они еще и вырабатывают самые разные молекулы», – говорил Руди Лейбел, профессор педиатрии и директор отдела молекулярной генетики и Центра исследований диабета им. Наоми Берри в Колумбийском университете[8]. Лейбел работал с Фридманом в Рокфеллеровском университете и сыграл важнейшую роль на последних этапах перед клонированием гена.
Но самую большую сенсацию в ученом сообществе и среди сидящих на диете произвело само по себе открытие гормона, а не его среды обитания в жировой клетке; оно придало веса предположению, что некоторые из нас страдают полнотой из-за химии, а не из-за собственного безволия[9]. «Гены, а не жадность, делают вас толстыми» – гласила передовица лондонской Independent. Репортаж The New York Times начинался со слов: «Получена могучая поддержка теории, согласно которой жирными не становятся, а рождаются».
Сейчас врачи считают лептин «голосом жировой ткани»: его снижение является гормональным эквивалентом сигнала тревоги. Он предупреждает тело о том, что ему не хватает питания. Уменьшающиеся запасы энергии переключают «тумблер», который запускает чувство голода. Прием пищи ослабляет голод, и лептиновая тревога возвращается обратно в режим покоя. Если же вы ничего не едите, то лептин остается на опасно низком уровне, нарушая работу других гормонов гипоталамуса: он замедляет репродуктивную систему и метаболизм, истощает иммунную систему[10]. Все эти биологические процессы (размножение, борьба с микробами, нагрев тела и т. д.) потребляют энергию, объясняет Фридман, «так что когда лептина мало, он притупляет целый ряд реакций, которые связаны с увеличением расхода энергии».
Вот почему у женщин, которые морят себя голодом, прекращаются менструации, они становятся бесплодными и легко заболевают. Другие гормоны – возможно, подгоняемые лептином, – тоже перестают работать как надо, что приводит к избыточному росту волос на руках и хрупкости костей; и то и другое распространено среди страдающих анорексией. Врачи знали об этих опасностях много лет, но лишь недавно удалось определить, что именно лептин является тем «спусковым крючком», который запускает весь процесс.
Еще именно из-за лептина столь многим из нас трудно бороться с лишним весом. Это гормональное объяснение старой теории «контрольной точки». Большинство людей склонны иметь вес, который для них «нормален» или при котором они чувствуют себя комфортно, даже если при этом они отнюдь не худышки. Когда мы едим меньше и уменьшаем запасы жира, лептин тоже падает и вызывает приступы голода, которые заставляют нас вернуться обратно к более «пухлой» стартовой точке. Хорошая новость: это работает в обе стороны. Когда мы даем нашим химическим процессам работать своим чередом, голод после переедания снижается и легко позволяет нам вернуть прежний вес. Устойчивое снижение веса возможно при медленных, постепенных диетах, которые сдвигают «контрольную точку», возможно, как-то влияя на уровень лептина.