Как влияние окружающей среды может быть большим там, где мы его меньше всего ожидаем, и незначительным там, где мы его больше всего ожидаем
В предыдущей главе говорится о том, как природа (ДНК) и воспитание (окружающая среда) влияют на распространенность типичных заболеваний. Очевидно, что изменить генотип нельзя, но можно изменить окружающую среду, чтобы повлиять на генотип. И лучше всего иллюстрирует эту мысль рассказ о, как я это называю, идее яйца. Мне поведал его Дон Кофи, известный онколог, биолог-исследователь из госпиталя Джона Хопкинса.
Если взять яйцо и оставить его при комнатной температуре на несколько недель, то получится понятно что: испорченное, тухлое яйцо. Но если вы возьмете такое же яйцо и вместо того, чтобы оставить его тухнуть на столе в течение трех недель, положите его в комфортную температуру +37,5 °C и станете переворачивать его трижды в день, то результат будет совсем другой: пищащий цыпленок. (Примечание: количество поворотов должно быть нечетным, поди сосчитай. При этом «вековое», или «столетнее яйцо», – это совсем другое. Яйцо консервируют в смеси глины, золы, сои, лимонного сока и рисовой шелухи несколько недель или месяцев. То, что можно создать «столетнее яйцо», подвергнув его определенному воздействию, придает больше доверия словам: окружающая среда – это все.)
Так простой эксперимент демонстрирует, насколько мощное воздействие на переход от хаоса к порядку оказывают особенности окружающей среды, такие как температура и давление. Аналогично небольшие изменения в системе приводят к серьезному общему эффекту. Но мы часто не думаем обо всех возможных небольших изменениях, которые могут произойти и помешать или, наоборот, помочь нам быть здоровыми.
Чтобы показать те же закономерности на людях, рассмотрим работы, в ходе которых изучали влияние среды в матке на растущий плод – оплодотворенное яйцо. В последние несколько десятилетий количество исследований пренатального развития резко возросло: этот уязвимый период, без сомнения, является основой здоровья и болезней на всю оставшуюся жизнь. Известно, что если мать набирает вес больше нормы, то риск ребенка заболеть диабетом возрастает, что низкий вес при рождении может повысить риск сердечно-сосудистых заболеваний в течение жизни, что воздействие токсинов, включая алкоголь, может спровоцировать дефекты развития. Недавно определили, что влияние оказывает и внутренняя среда, которую женщина поддерживает между беременностями.
В начале 2011 года ученые Колумбийского университета выяснили, что вероятность диагностированного аутизма у второго ребенка возрастает более чем втрое, если ребенок зачат в течение 12 месяцев после рождения первого. Если второй ребенок зачат через 12–23 месяца, то риск аутизма повышается вдвое по сравнению с детьми, зачатыми через три года или позже. Неизвестно, является ли причиной нехватка питательных веществ или биохимические изменения, но после беременности в матке происходит что-то, что может повлиять на следующую беременность. Это открытие повышает доверие к предыдущим исследованиям психических заболеваний, ряд которых показал, что короткие интервалы между беременностями связаны с некоторыми психическими заболеваниями, такими как шизофрения.
Причиной аутизма может быть множество сочетанных факторов, включающих в себя как гены, так и окружающую среду. Результаты работы ученых из Колумбийского университета продемонстрировали потрясающий случай влияния окружающей среды, не имеющей ничего общего с генетикой, но создающей условия, приводящие к печальному диагнозу. Согласно рекомендациям Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), для рождения здорового ребенка между беременностями должно пройти не менее 24 месяцев. Этому совету редко следуют во многих странах, включая ведущие мировые державы.
Возможно, яркий пример влияния окружающей среды и условий на живое существо представляет механизмы действия некоторых лекарственных средств. Рассмотрим одно из наиболее фундаментальных исследований в области рака с участием австрийских специалистов из Венского университета, результаты которого были обнародованы в престижном «New England Journal of Medicine» в феврале 2009 года. Изучали женщин с раком молочной железы в предклимактерическом возрасте. Это очень неприятный тип рака. У женщин было то, что называется «гормонозависимый рак молочной железы», то есть опухоль росла под влиянием женского полового гормона эстрогена. Соответственно, стандартный протокол часто включает в себя гормонотерапию для сокращения эстрогена, провоцирующего рост опухоли. Ученые случайным образом разделили 1803 женщины, прооперированных по поводу удаления опухоли, на две группы. Два раза в год одной группе давали плацебо («пустышку») и проводили гормонотерапию, а другая получала гормонотерапию и золедроновую кислоту для укрепления костей. В США золедроновая кислота продается под названиями «Рекласт» и «Зомета» и используется при лечении остеопороза. И каков был результат?
У тех, кто получал лекарство для костей, количество рецидивов было на 36 процентов меньше. Вот что удивительно: препарат не имеет отношения к терапии онкологических заболеваний. Этот пример демонстрирует, что если вы измените почву (рак молочной железы обычно метастазирует в кости), то семя (клетка рака молочной железы) не будет расти также. Лекарство изменило внутреннюю среду женщин, что оказало ощутимое влияние на рак. Через пять лет после постановки диагноза 98 процентов этих пациенток с раком молочной железы были живы. Удивительно: результат был достигнут без химиотерапии. Как же так вышло? Мы не знаем. Вновь заметим: чтобы понять сложную систему организма человека, требуется куда больше данных. Последовавшие за описанным исследованием эксперименты показали, что прием бифосфонатов при остеопорозе в течение более года коррелирует не только со снижением риска рака молочной железы, но и со снижением риска колоректального рака. Очевидно, что с точки зрения физиологии способность вещества оказывать множество эффектов в организме проявляется в действии на разные органы. Ученые предположили, что бифосфонаты уменьшают способность раковых клеток перемещаться и склеиваться (друг с другом и с костью), что бифосфонаты стимулируют Т-клетки на борьбу с раком, что бифосфонаты ингибируют формирование сосудов, снабжающих опухоль кровью, что бифосфонаты увеличивают эффективность других противоопухолевых средств, запуская смерть клетки, что сохраняет баланс клеток. Дополнительные данные позволять сделать выводы, на основе которых можно будет провести полезные эксперименты, похожие на описанные выше.
Похожие на статины с их разнообразными системными эффектами, бифосфонаты исследуют на предмет использования, не связанного с сохранением и построением костей и противораковым эффектом. Недавно выявили, что люди, принимающие бифосфонаты, получают дополнительные пять лет жизни. Когда австралийские клиницисты, изучая данные самого долгого и крупномасштабного исследования переломов при остеопорозе (и мужчин, и женщин), впервые наткнулись на эти результаты, они предположили, что ошиблись или что-то упустили. Например, могло повлиять то, что подопытные участники постарались получить дополнительное внимание медиков и те как-то воздействовали на их состояние, – индивидуальная особенность, приводящая к лучшему здоровью и более долгой жизни. Но сравнение результатов с такими же обеспокоенными здоровьем пациентами, принимавшими витамин D и кальций, или женщинами, проходящими гормонотерапию, подтвердило, что этот фактор не повлиял на результаты. Лекарство меняло тело более чем одним способом, и баланс смещался в сторону здоровья.
Выйдя за рамки исследования, ученые предположили, что одной из причин может быть то, что кости представляют собой резервуар для накопления токсичных тяжелых металлов, таких как свинец и кадмий. Когда люди стареют, то кости теряют плотность, и это сопровождается выделением в кровь ядовитых веществ, что отрицательно влияет на здоровье. Однако бифосфонаты, предотвращая потерю костной ткани, предотвращают и выделение токсичных металлов. Правда ли это, выяснится в будущем, но данные доказывают то, о чем я говорил: одно-единственное вещество имеет множество эффектов, как полезных, так и вредных. Оно может изменить среду, от которой зависит развитие болезни или выздоровление. Решение о приеме бифосфонатов следует принимать после консультации с лечащим врачом так же, как любого другого лекарственного средства. Если бы вопрос встал передо мной, то я бы продлил жизнь на пять лет, разумеется, если препарат показан и соответствует моим метрикам здоровья.
