100 великих загадок современной медицины

Не так давно стало ясно, где находится один из главных «бункеров», в которых прячутся эти вирусы. Это – костный мозг. Ученые из Мичиганского университета исследовали образцы его ткани, взятые у пациентов, которые на протяжении более полугода принимали лекарства против ВИЧ-инфекции. В этих тканях они и выявили генетический материал вирусов ВИЧ-инфекции.

Так, может быть, в борьбе с коварными вирусами, так хорошо умеющими прятаться в клетках организма, нужны лекарства другого типа? Препараты, которые заставят их пробудиться, выдать себя? И тогда клетки-убийцы иммунной системы наконец заметят их и расправятся с ними?

…Что же в итоге получается? Сейчас нет ни вакцины, ни лекарств, полностью излечивающих от ВИЧ-инфекции. Так неужели на эту болезнь нет управы?

В последние годы регулярно сообщается о разработке «чудо-препаратов, которые призваны избавить человечество от СПИДа». Однако все ожидания обманываются. Вирусы ВИЧ-инфекции, попав в организм человека, проявляют удивительную изворотливость, ухитряясь укрыться от проникающего действия лекарств.

Некоторые специалисты, например лауреат Нобелевской премии по медицине Дэвид Балтимор, не верят в то, что в обозримом будущем врачи сумеют излечить СПИД: «Вирусы ВИЧ-инфекции научились полностью сбивать с толку иммунную систему человека. Чтобы победить их, нам нужно стать совершеннее, чем сама Природа».

Пока же ученые, ведущие борьбу с ВИЧ-инфекцией, предлагают всё новые идеи. Мы не знаем, какая стратегия окажется выигрышной. Возможно, к успеху приведет комбинация сразу нескольких методов лечения. Но рано или поздно мы должны победить СПИД!

По правилам воспаления

Что общего между царапиной на руке и инфарктом миокарда? Между воспалением легких и болезнью Альцгеймера? Переломом ноги и диабетом? Порезом, полученным во время бритья, и раковой опухолью?

На первый взгляд их ничто не объединяет. Однако все чаще ученые дают противоположный ответ. У этих болезней и травм есть действительно нечто общее: они сопровождаются воспалениями тканей или эти воспаления предшествуют им.

Воспаление – один из важнейших процессов, протекающих в организме и в то же время один из наиболее неоднозначных процессов. По самой своей природе воспаления можно сравнивать с… двуликим Янусом. Они спасительны для нас, они заживляют раны и помогают организму победить инфекцию, проникшую в него. Любая полученная нами рана вызывает острую воспалительную реакцию. Организм отчаянно защищается от внешней угрозы.

Но иногда воспалительный процесс затягивается, становится хроническим, что может тяжело сказаться на нашем здоровье. Особенно часто воспаляются слизистые оболочки кишечника и бронхов, а также кожа. Воспаления поражают ткани, окружающие зубы (пародонтоз), суставы (ревматоидный артрит), кровеносные сосуды (атеросклероз) и даже нервную систему (рассеянный склероз). Эти болезни часто не несут никакой непосредственной угрозы для жизни, но при этом могут сделать жизнь человека невыносимой, превратить его в инвалида.

В промышленно развитых странах всё больше людей жалуются на то, что никак не могут излечиться от какого-либо воспаления. Даже молодые люди всё чаще страдают от нейродермита, атеросклероза или других заболеваний, связанных с воспалительными процессами.

Особенно часто воспаляются слизистые оболочки кишечника и бронхов, а также кожа

Между тем ученые до сих пор не могут в точности объяснить механизм возникновения этих хронических воспалений. Может быть, они как-то связаны с условиями жизни в промышленно развитых странах, в том числе сложившимися здесь врачебными стереотипами? Ведь не случайно воспаления давно превратились в проблему именно для жителей этих стран.

Например, до 1920 года медикам были неизвестны случаи заболевания болезнью Крона – гранулематозным воспалением желудочно-кишечного тракта, а вот с 1950 по 1990 год число заболевших выросло в десятки раз. Сегодня от болезни Крона и язвенного колита страдают до 0,5 % людей в промышленно развитых странах. С начала 2000-х годов здесь в три раза возросла заболеваемость нейродермитом. В то же время во многих странах третьего мира, где образ жизни резко отличается от западного, случаи хронических воспалений отмечаются редко, тогда как в Японии, Индии и Китае их число растет.

Но сами по себе условия жизни не могут стать причиной болезни, если речь не идет о душевном заболевании. У болезни есть свои возбудители. Сегодня ученые полагают, что все хронические воспаления бывают вызваны инфекцией, проникшей в организм.

Знать причины, порождающие воспалительные процессы, особенно важно потому, что в 2000-х годах было доказано, что эти процессы предшествуют таким широко распространенным заболеваниям, как атеросклероз, диабет, рак, ожирение и болезнь Альцгеймера. Журнал «Science» назвал это открытие в числе десяти самых важных, сделанных в минувшем десятилетии.

Еще в XIX веке немецкий анатом Рудольф Вирхов предположил, что рак и инфаркт развиваются вследствие хронического воспаления. Со временем интерес к этой гипотезе всё усиливался. Уж слишком хорошо в нее вписывались многие факты.

Возьмем, например, инфаркт. Что это – лишь результат обызвествления сосудов? Нет, природа инфаркта гораздо сложнее, и здесь не обходится без хронического воспалительного процесса.

У людей, больных атеросклерозом, в бляшках, образовавшихся на внутренних стенках коронарных сосудов, обнаружены бактерии и грибы, которые, очевидно, и вызвали этот процесс. Причиной его могут стать и оседающие там молекулы холестерина. Под действием сигаретного дыма, например, они окисляются. Теперь иммунная система воспринимает их как нечто чужеродное и пытается уничтожить.

Так, в окрестности сердца развивается воспаление – вроде того, что бывает на руке или ноге в месте ссадины, царапины, пореза. Теперь стенки коронарных сосудов напоминают строительную площадку, где к тому же бушует битва, не мешая, впрочем, ходу работ. Здесь, в этом «долгострое», скапливаются молекулы холестерина, иммунные клетки, кусочки омертвелой ткани. Все «идет в замес», и вот уже нарастает новая ткань.

Вы видели улицы в провинциальных городах, где на каждом метре дороги красуются свежие нашлепки асфальта или старые выбоины? Вот так выглядят теперь сердечные сосуды. Они постепенно покрываются бляшками. По словам кардиологов, эти бляшки напоминают зубную пасту, выдавленную из тюбика и оставленную на воздухе на несколько часов. Внутри бляшка мягкая, а снаружи покрыта тонкой корочкой. Если корка где-то лопнет, то сквозь трещину в бляшку просачивается кровь. Кровяные тельца оседают, слипаются в тромб; он быстро растет и перегораживает артерию.

Чем острее протекает воспалительный процесс внутри бляшки, тем выше вероятность, что она лопнет. Трудно сражаться в стекольной лавке, не повредив ни стеклышка. Тем более из-за постоянного окисления холестерина воспалительный процесс никак не затухает. И вот уже Infarcio, омертвение ткани…

А рак, как эта болезнь может быть связана с воспалением? Воспалительные процессы создают благоприятный фон для перерождения здоровых клеток. Стремясь справиться с факторами, вызвавшими эти процессы, иммунные клетки ведут себя всё агрессивнее. В какой-то момент их разрушительные атаки вызывают повреждение генетического материала клеток. Это может привести к опасной мутации и, в конце концов, к заболеванию раком.

Когда же опухоль появилась, ее клетки начинают бурно выделять вещества, способствующие заживлению раны после воспаления. Так, вокруг нее образуется своя питательная среда с кровеносными сосудами, с соединительной тканью. Без этого опухоль погибла бы в зародыше.

Но самое странное, что выделение этих веществ не прекращается – точно рукоятку какую-то заклинило, и теперь ничего не остановить, не выключить. Вот царапина у меня на руке, оставленная когтями котенка, зажила, и не появилось здесь никакого нароста. Кусочек кожи затянулся и стал ровно как новенький. А раковая опухоль – совсем другое дело. Как заметил американский патолог Харольд Дворак, «опухоль – это рана, которая не заживает никогда».

Известно, что одни вещества, выделяемые организмом после ранения, вызывают рост новой ткани, а другие подавляют его, мешая той же царапине протянуть метастазу по вашей руке. При раковых заболеваниях равновесие явно нарушено. Если удастся его восстановить, то, может быть, у нас появится новый способ терапии рака.

А новые способы лечения воспалений? Традиционные лекарства, используемые против них, сами исследователи презрительно называют «пощечиной для медицины XXI века». Некоторые из них, например, способствуют тому, что воспалительный процесс развивается не так быстро, но зато никак не прекращается. Происходит это, в частности, потому, что лекарство подавляет выработку фермента, который нужен, чтобы воспалительный процесс завершился. Так развивается хроническое воспаление, а чем оно опасно, мы уже говорили.

Нам нужны новые противовоспалительные препараты, не вызывающие заметных осложнений. И они неизбежно появятся.

Сладкий яд диабета

Многие миллионы людей больны диабетом. У одних клетки поджелудочной железы перестают вырабатывать инсулин или производят его в малом количестве; у других возникает невосприимчивость к инсулину.

При диабете первого типа, когда поджелудочная железа человека по своей природе не способна выдавать нужное количество инсулина, стандартной терапией является шприц. Но почти в 90 % случаев пациенты больны диабетом второго типа, который развивается постепенно, с возрастом.

Цифры только растут. Еще не так давно диабет считался «болезнью богатых». Сегодня эта болезнь стала поистине народной. В 2014 году, по данным ВОЗ, от нее страдало около 422 миллионов человек во всем мире (эти сведения обнародованы в апреле 2016 года). По сравнению с 1980 годом число людей, больных диабетом, возросло в 4 (!) раза. Тогда им болело 108 миллионов человек.

За минувшие десятилетия карта заболеваемости диабетом претерпела значительные изменения. Если в 1980 году список стран, где был наиболее высок уровень заболеваемости, возглавляли ФРГ, Италия и Великобритания, то в 2014 году лидерство перешло к Индонезии, Пакистану и Мексике. Почти половина всех больных диабетом – а это 200 миллионов человек – проживает сейчас в пяти странах: в Китае, Индии, США, Бразилии и Индонезии.

Вообще за последние десятилетия число заболевших диабетом особенно быстро росло в так называемых «пороговых странах» – тех странах третьего мира, которые начали стремительно нагонять промышленно развитые страны Европы и Северной Америки. Ведь эти страны постепенно переняли западный образ жизни. Люди здесь привыкли питаться очень калорийной пищей и при этом перестали проявлять физическую активность.

В не таком уж далеком прошлом, когда разрыв между бедностью и богатством в Европе и США был очень высок, диабет считался «болезнью богатых». Теперь здесь чаще всего им болеют бедные люди, те, кто вынужден покупать дешевые, массовые продукты, способствующими ожирению. Зато в странах третьего мира, где уровень жизни низок, диабет остается «болезнью богатых» – людей, склонных к излишествам.

Имеющиеся препараты лечат только симптомы, но не борются с причинами диабета

Диабет собирает огромное число жертв. В 2014 году 3,7 миллиона человек во всем мире умерло от этого заболевания. Почти половина из них – 1,6 миллиона человек – не достигли 70 лет, то есть были еще не старыми людьми.

Медиков особенно тревожит то, что многие случаи заболевания диабетом остаются не выявлены. Даже в промышленно развитых странах число «скрытых больных» составляет от 30 до 50 %.

Но при всей распространенности диабета ученые многого не знают о нем. Почему развивается эта болезнь? Что ее вызывает? Почему одни люди более подвержены заболеванию диабетом, чем другие?

У людей, больных диабетом, заметно повышается концентрация сахара в крови, поскольку их поджелудочная железа вырабатывает слишком мало инсулина. После любой трапезы этот гормон снижает уровень сахара, способствуя тому, что содержащаяся в пище глюкоза (один из наиболее распространенных моносахаридов) теперь переходит в различные ткани нашего тела.

У больных, страдающих диабетом второго типа, выработка инсулина поначалу еще продолжается. Однако клетки их тела по разным причинам – ввиду избыточного веса, неправильного питания, малой физической активности – становятся всё менее чувствительны к инсулину (важную роль играет генетическая предрасположенность). Их поджелудочная железа наращивает обороты, производит всё больше инсулина и в конце концов не выдерживает – перестает работать.

Специалисты объясняли эту катастрофу тем, что бета-клетки, синтезирующие инсулин (никакое лекарство не сравнится с ними – настолько они быстро, в нужных дозах, вырабатывают инсулин, как только мы примем пищу), отмирают от перенапряжения. Однако в конце 1990-х годов выяснилось, что если извлечь испытавшие сильный стресс и якобы отмершие бета-клетки из поджелудочной железы, то они на самом деле живы, но превратились в собственные клетки-предшественницы. По крайней мере какое-то время они пребывают в этом обличье и уже не производят инсулин. Если прибегнуть к сравнению, выдержанному в духе восточной эзотерики, то с бета-клетками произошло то же, что с человеком, который после смерти стал тем, кем был в предыдущей жизни.

Традиционно лечение диабета основано на следующих принципах. Одни лекарства стимулируют выделение в организме инсулина, а другие повышают чувствительность клеток к имеющемуся инсулину. Если это не помогает, пациентам приходится самим вводить себе инсулин с помощью шприца. Малоприятная процедура!

Но, может быть, нам надо сменить саму стратегию борьбы с диабетом? Предлагаемые сейчас лекарства, как правило, принуждают бета-клетки на ранней стадии болезни вырабатывать еще больше инсулина, но это приводит лишь к их преждевременному износу. Что, если каким-то образом поберечь бета-клетки?

Есть и другая идея. Ее предложили ученые из Гарвардского университета. Что, если замедлить разложение инсулина? Раз организм испытывает недостаток инсулина, тем важнее сделать всё для того, чтобы имеющийся инсулин расходовался как можно медленнее. Возможно, это позволит создать новый класс лекарственных препаратов против диабета.

Ну а если мы научимся превращать клетки-предшественницы обратно в бета-клетки, то мы почти справимся с болезнью – остановим диабет. Во всяком случае, ученым из Колумбийского университета (об их опытах писал журнал «Cell» в 2012 году) удавалось превращать клетки-предшественницы в различные типы клеток поджелудочной железы.

Пока же препараты, имеющиеся у нас, лечат только симптомы, но не борются с причинами, их породившими. Даже такие эффективные средства, как физическая активность, здоровое питание, похудение, помогут лишь на какое-то время нормализовать уровень сахара в крови. Рано или поздно диабет вернется: например, когда человек состарится.

В лечении диабета нужен кардинально новый подход, и смена парадигмы, похоже, назревает, признают сами специалисты. Важно установить, например, сохраняются ли в поджелудочной железе бета-клетки и если да, то можно ли размножить оставшиеся бета-клетки для того, чтобы организм не испытывал недостатка в инсулине. (Впрочем, у этой идеи есть немало противников. Они считают, что может начаться неконтролируемое деление бета-клеток и это приведет к появлению злокачественной опухоли.)

Если же не принять срочных мер, то заболеваемость диабетом будет неуклонно расти и, по оценке ВОЗ, уже к середине 2030-х годов удвоится.