Яды. Великолепная история человечества

Благодаря новейшему газовому освещению люди Викторианской эпохи получили возможность наслаждаться у себя дома красивыми обоями. Особенно яркий и потому невероятно модный цвет давала содержавшая мышьяк зелень Шееле. Такие обои обладали не только эстетическими преимуществами: там, где ими оклеивали стены, реже заводились постельные клопы. Разумеется, производители быстро заметили этот эффект и не преминули упомянуть о нем в рекламе. К сожалению, у избавления от кусачих насекомых была и обратная сторона: мышьяк начал сказываться на здоровье людей. Обойный клей тогда делали из простой муки с водой. Во влажном климате эта паста — и содержащаяся в обоях целлюлоза — становилась превосходной питательной средой для плесени, особенно для вида под названием Scopulariopsis brevicaulis. Плесень росла, медленно переваривала все эти вещества и попутно превращала твердый мышьяк (который входил в состав красителя для обоев) в арсин — летучий газ с характерным чесночным запахом. Арсин приводит к распаду эритроцитов и тем самым ухудшает снабжение организма кислородом, фактически вызывая удушье. Если бы люди знали, что их медленно убивают обои в собственной спальне — пусть и в отсутствие клопов, — их сон вряд ли был бы безмятежным. Однако, как ни странно, симптомов, типичных для классического отравления мышьяком, в случае отравления арсином не наблюдалось.

Токсичность обычных соединений мышьяка объясняется тем, что они нарушают нормальные биохимические реакции в клетке. Они легко всасываются в кишечнике, поэтому еда и питье — самый очевидный путь доставки яда в организм. Чаще всего отравления связаны с двумя видами соединений мышьяка — арсенатами и арсенитами, причем смерть они вызывают по-разному.

Арсенаты своими химическими свойствами и строением напоминают другие важные соединения — фосфаты, причем до такой степени, что организм не может отличить их друг от друга. Фосфаты образуют скелет двойной спирали ДНК, могут путем соединения и отсоединения менять активность ферментов, а еще, как мы уже знаем, входят в состав аденозинтрифосфата (АТФ), в котором организм хранит энергию. Арсенаты смертельно опасны тем, что встраиваются в АТФ вместо фосфатов, но при этом не дают клетке никакой энергии. Представьте себе батарейку в детской игрушке: разрядившаяся выглядит точно так же, как новая, но пользы от нее никакой. То же самое с арсенатами. Попадая в клетку, они быстро лишают ее АТФ, а с ним и энергии для подпитки различных процессов и реакций, которые должна выполнять клетка. В конце концов жизнедеятельность клетки прекращается полностью.

Самые распространенные ядовитые соединения мышьяка — это газ арсин, мышьяковые красители, в том числе зелень Шееле, а также триоксид мышьяка, или белый мышьяк, который оседал на внутренней части труб при выплавке металлов.

Химические реакции в организме происходят благодаря ферментам, которые, как и другие белки, состоят из аминокислот. Некоторые аминокислоты содержат серу: зачастую мостики между ними придают белку правильную форму. Арсениты этому мешают, так как сами образуют с серой прочные связи. Фермент распадается и перестает выполнять свою функцию в клетке. Попав в кишечник, а оттуда в кровоток, арсениты распространяются по организму и могут повредить любые серосодержащие белки на своем пути.

Поскольку ферментов, содержащих серу, очень много и они выполняют различные функции, симптомы отравления арсенитами не всегда одинаковы. В частности, аминокислоты, в состав которых входит сера, содержат кератин — этот белок составляет основу наших ногтей и волос. Определив содержание мышьяка в образце волоса, мы довольно точно можем понять, с каким количеством мышьяка столкнулся организм.

Смерть Наполеона Бонапарта в 1821 году окутана тайной и породила несколько теорий о возможных причинах его кончины. В последние месяцы изгнания на острове Святой Елены бывший император плохо себя чувствовал и страдал от сильных болей в животе. Вскрытие показало, что смерть наступила от рака желудка, однако очень скоро поползли упорные слухи об отравлении. Разумеется, британцы обвиняли в преступлении французов, а французы — британцев. В 1960-х годах образцы волос, которые взяли на память с головы Наполеона вскоре после его смерти, были проанализированы на предмет наличия в них мышьяка. Уровень мышьяка оказался очень высок. Откуда же в волосах взялось это вещество? Согласно одной из версий, дело в обоях, которыми была оклеена спальня Наполеона. В 1980-х годах был найден кусочек таких обоев, и он действительно содержал зелень Шееле, а следовательно, и мышьяк. Было ли его достаточно, чтобы Наполеон отравился? Вряд ли. Вероятнее всего, у Наполеона просто ухудшилось самочувствие, он позвал врачей, а те порекомендовали слабительные и лекарства, которые причинили больше вреда, чем пользы. Однажды Наполеон произнес знаменитую фразу: «Вам, медики, на том свете придется отвечать за большее число загубленных жизней, чем нам, генералам».

Джеймс Марш и выявление мышьяка