100 великих загадок современной медицины

Нетрудно догадаться, что размеры всех живых существ обусловлены генами. Величина животных любого вида колеблется в строго определенных пределах. Встречаются особи помельче и покрупнее. Но иногда происходит какой-то сбой.

То же самое относится и к нам, людям. Для нас гигантизм, как и карликовость, чреваты тяжелыми проблемами. Чтобы научиться их лечить, нужно понять, какие факторы регулируют рост человека и как протекает этот процесс. По существу, ученые только начали расшифровывать механизм роста.

Разумеется, даже если произошел сбой и механизм роста нарушен, что-то все равно ограничивает величину особи. Вишни не вырастают размером с тыкву, а слоны, даже карликовые, не могут уподобиться мышонку. Характерный обмен веществ, особенности снабжения организма энергией не допускают огромных отклонений от нормы. Даже крупные особи не бывают сказочно большими, а самые неказистые – ничтожно малыми.

Сон – это не только отдых

Так что все-таки контролирует их размеры? Что останавливает рост отдельных органов тела? Почему легкие человека не могут разрастись и занять всё наше внутреннее пространство? Почему оставшаяся часть печени – после удаления опухоли – снова начинает расти и восстанавливается в размерах? Почему левая и правая руки практически одинаковы, хотя в процессе развития они не «общались» друг с другом?

Во многом рост тела и отдельных его органов определяют гормоны. Несомненно, что-то контролирует размеры органов тела. Те же руки человека развиваются из двух изолированных групп клеток, которые в какой-тот момент синхронно перестают делиться. Если бы между ними не было согласия и клетки одной руки всё продолжали делиться, то она оказалась бы намного длиннее другой. Синхронность же, привносящая в наш организм соразмерность и симметрию, проистекает от того, что в организме, полагают биологи, есть какая-то «мудрая инстанция», которая с самого начала, с нашего зарождения, знает, какими должны быть его части.

В 1970-х годах ученые предполагали, что этой «инстанцией» является время. Иными словами, если дать тыкве, лежащей на грядке, время расти, а не срезать ее для продажи, то к глубокой осени она достигнет небывалой величины.

Может быть, такие тыквы и попадают на конкурс садоводов, но с животными, как показала серия опытов с дрозофилами, время почти ничего не решает. Проделывая над этими плодовыми мушками генетическую манипуляцию, ученые добивались того, что они развивались теперь медленнее. У генетически измененных мушек метаморфоза личинки происходила на три дня позже, чем у обычных. Но по своим размерам те и другие были схожи.

Была высказана и гипотеза о том, что организм каким-то образом подсчитывает, сколько раз делятся клетки, составляющие тот или иной орган. Однако и она не подтвердилась. В опытах с теми же мушками ученые удаляли часть будущего крыла, но оставшиеся клетки, компенсируя дефект, делились чаще. На формирование крыла уходило больше времени, но оно в итоге становилось таким же, как у других мушек.

Может быть, органы тела и отдельные клетки развиваются до тех пор, пока не достигнут нужного размера? Но как они знают, какой величины они должны быть? Вопрос остается открытым.

Если говорить об общих размерах тела, тут может играть роль количество питательных веществ, которые получает особь. Проведем еще один опыт с дрозофилами. Поместим их в закрытый сосуд, где имеется сколько-то пищи. Если мушек окажется слишком много и пищи им будет недоставать, то следующее поколение насекомых заметно уменьшится в размерах. Таким образом, при избытке пищи особь становится крупнее обычного, а при ее нехватке не дотягивает до средних размеров.

Вероятно, нехватка питательных веществ – это единственный фактор, который ограничивает рост раковых опухолей. Пока есть приток пищи, опухоль, это скопление постоянно делящихся, мутировавших клеток, продолжает расти.

Почему же так трудно установить, что контролирует рост клеток и органов тела? Что мешает нам это выяснить и изучить всю цепочку реакций? По мнению ряда исследователей, всё дело в том, что факторы, регулирующие рост, заняты и в других жизненно важных процессах, а потому, если в опытах, проводимых с животными, мы отключим подобный фактор, то они погибнут, а мы так и не узнаем, действительно ли от этого фактора зависел их рост.

Пока же мы вынуждены признать, что тайна нашего роста, тайна появления великанов и карликов, всё еще остается тайной, разрешить которую предстоит следующим поколениям ученых.

Обратим внимание и на еще один феномен. Во второй половине XX века много говорилось об акселерации, о том, что дети растут всё быстрее и уже в старших классах школы они нередко выше своих родителей.

Акселерация наблюдалась не только в нашей стране, но и во всей Европе, в США, Австралии, Японии и Новой Зеландии. Всюду за последние сто лет дети заметно подросли. В среднем они прибавили в росте добрый десяток сантиметров.

Когда в 1930-х годах врачи в Европе впервые обратили внимание на акселерацию, стали предлагаться различные объяснения этого феномена.