Искра жизни. Электричество в теле человека
Шрифт:
Если в нервно-мышечных синапсах основным нейромедиатором является ацетилхолин, то в мозге масса других нейромедиаторов и их рецепторов. Основной возбуждающий нейромедиатор в мозге — глутамат натрия, который лучше известен как искусственный усилитель вкуса, добавляемый во многие блюда китайской кухни. Избыток глутамата вызывает чрезмерное возбуждение целевых клеток и может приводить к их гибели. Глутамат, таким образом, представляет собой двуликое вещество, которое принципиально важно для нормальной активности мозга, но способно полностью разрушать нервные клетки. Как следствие, в процессе эволюции клетки выработали способы быстрого уменьшения концентрации глутамата в мозге до низкого уровня, и во всех местах, где выделяется глутамат, присутствуют специальные вещества-транспортеры, которые захватывают внеклеточный глутамат и закачивают его обратно в клетки.
В 1974-м и в 1997 г. по Эфиопии прокатились волны голода. Западный мир с содроганием смотрел на происходившее там — прямые телетрансляции с истощенными детьми и взрослыми на первом плане были ужасными. Программы продовольственной помощи стали появляться как грибы после дождя.
На экранах телевизоров, однако, не было видно другой трагедии. Многие из голодающих не могли встать не от истощения, а в результате отравления ядом, содержавшемся в единственно доступной для них пище. Местный врач Хайлейсус Гетахун, побывавший в отдаленных высокогорных районах на севере Эфиопии, рассказывал, как в одной семье из шести человек «его попытались приветствовать традиционным поклоном, но никто так и не смог встать. На ногах держалась лишь одна девочка». Ее мать обвязывала себя веревкой, свисающей со стены хижины, чтобы не упасть, когда она дробила зерно, а семья полностью зависела от помощи родственников и соседей. Это были жертвы эпидемии латиризма — постепенного паралича мышц, вызванного употреблением в пищу горошка, чины посевной, Lathyrus sativus.
Чину выращивают в Южной Азии и в Эфиопии уже более 2500 лет. Эта культура очень распространена по той простой причине, что ее дешево и легко выращивать, она устойчива к засухам, наводнениям, нашествиям насекомых и дает хорошие урожаи высокопитательного зерна. Зачастую только она переживает сильную засуху. Ну чем не идеальная культура для районов, где нередок голод, если бы не одно но. В этом растении высокий уровень сильнодействующего нейротоксина с труднопроизносимым названием бета-N-оксалиламино-L-аланин (обычно его обозначают аббревиатурой BOAA). BOAA специфически поражает двигательные нервы, которые управляют движением мышц. Его действие аналогично действию глутамата, т.е. он является «возбуждающим» — ядом, который возбуждает нервные клетки настолько, что они погибают.
BOAA присоединяется к глутаматным рецепторам на клетках двигательных нервов мозга. Эти рецепторы представляют собой ионные каналы, и присоединение к ним глутамата открывает пору, позволяя ионам кальция поступать в клетку. Поскольку избыток кальция губителен для нервных клеток, постоянное возбуждающее действие BOAA на глутаматные рецепторы приводит в конечном итоге к гибели клеток. Как следствие, у тех, кто ест чину в течение длительного времени, развивается периферический паралич ног. Больные могут лишь ползать, и улучшения практически не происходит даже после прекращения употребления чины в пищу.
Латиризм — старейшее неврологическое заболевание, известное людям. Еще в 400 г. до н.э. прославленный индийский врачеватель Чарак признавал, что оно связано с чрезмерным употреблением в пищу чины, а примерно столетием позже Гиппократ писал, что в Эносе «все мужчины и женщины, которые постоянно едят горошек, теряют силу ног». Первый отчет, прямо указывавший на связь между латиризмом и употреблением чины в пищу, был опубликован в 1844 г. генерал-майором Уильямом Слиманом в его книге «Мысли и воспоминания служаки из Индии» (Rambles and Recollections of an Indian Official). Там он описывал вспышку латиризма, поражавшего и скот, и людей, в районе Саугор в центральной части Индии.
Несмотря на все наши знания, трагедии не прекращаются. Во время Второй мировой войны ежедневный рацион заключенных немецкого концентрационного лагеря в Вапнярке[31] недалеко от границы Украины состоял из чины и хлеба. За три месяца у 60% заключенных развился латиризм. Причину заболевания в конечном итоге установил один из них, который сам стал жертвой этой болезни, и проблему решили, удалив чину из рациона. Этот случай заставил признать, что чина, если она составляет основную часть диеты более трех-четырех месяцев, неизбежно приводит к параличу.
К сожалению,
Латиризм — не единственное заболевание, вызываемое гиперстимулированием глутаматных рецепторов. Ранним летним утром в 1961 г. прибрежный городок Капитола в Калифорнии накрыла огромная стая серых буревестников. Сотни птиц осаждали город, врезались в дома, пикировали на людей, падали замертво с небес и бродили пошатываясь, отрыгивая рыбу. Проснувшись в тот день, люди обнаружили, что улицы усыпаны мертвыми морскими птицами. Это событие настолько заинтриговало Альфреда Хичкока, что он внес изменение в сценарий экранизации небольшого рассказа Дафны дю Морье «Птицы» и даже упомянул в фильме нашествие на Капитолу. Изучение похожих случаев, которые произошли впоследствии, показало, что они были результатом действия домоевой кислоты — яда, вырабатываемого фитопланктоном и накапливающегося в высоких концентрациях существами в последующих звеньях пищевой цепочки. В организм буревестников яд попал из кильки, которой они питались.
Моллюски и ракообразные тоже накапливают домоевую кислоту. Это привело, в частности, к массовому отравлению людей в Канаде в 1987 г. Пострадали более 200 человек, которые ели голубых мидий. Помимо рвоты и диареи у многих пострадавших наблюдались нарушение ориентации в пространстве, потеря памяти, конвульсии и потеря сознания, примерно четверть из них потеряли кратковременную память, причем некоторые необратимо. Вскрытие и исследование мозга четырех скончавшихся показали, что у них были разрушены гиппокампальные нейроны (которые играют важную роль при запоминании). Домоевая кислота убивает нейроны, очень прочно присоединяясь к глутаматным рецепторам каинатного типа и открывая их. В результате приток ионов кальция убивает нервные клетки.
Сложные соединения, активирующие глутаматные рецепторы, вырабатывает и целый ряд грибов. Именно по этой причине их употребление в пищу вызывает головокружение, бред, галлюцинации и эйфорию. Натриевая соль глутаминовой кислоты (глутамат натрия) является усилителем вкуса, который добавляют во многие блюда, нередко под таким названием, как «гидролизованный растительный белок». Глутамат натрия получил дурную славу в средствах массовой информации, поскольку он якобы вызывает тошноту, головокружение и сильную головную боль, т.е. так называемый «синдром китайского ресторана». Наш мозг защищен от воздействия глутамата натрия гематоэнцефалическим барьером, однако некоторые нервные клетки находятся за его пределами. У молодых мышей эти клетки не имеют защиты от токсического действия высокой концентрации глутамата натрия, и если мыши едят его слишком много, то у них развивается ожирение, поскольку нейроны, регулирующие вес, разрушаются. Многочисленные исследования безопасности, однако, показывают, что глутамат натрия не оказывает вредного воздействия на организм человека даже при концентрациях значительно более высоких, чем в пищевых добавках. А испытание методом «двойного слепого исследования»[32] не позволило надежно продемонстрировать, что глутамат натрия вызывает синдром китайского ресторана. Так или иначе, от этого глутамат натрия не потерял центральную роль в «суповых войнах»[33]. Битва развернулась, когда Campbell Soup Company запустила рекламу, в которой утверждалось, что ее супы приготовлены исключительно из натуральных продуктов, а вкус конкурирующих супов Progresso усиливается с помощью глутамата натрия. Компания General Mills Company, выпускавшая супы Progresso, в ответ заявила, что это супы Campbell содержат глутамат натрия, а во многих ее супах глутамата натрия как раз нет. А еще она заявила, что прекращает добавлять глутамат натрия во всю свою продукцию, и предложила Campbell последовать ее примеру. Ну и так далее. Столбенеющие от испуга