Одна медицина. Как понимание жизни животных помогает лечить человеческие заболевания

Человеческая кровь на 45 % состоит из смеси лейкоцитов и переносящих кислород эритроцитов. Кроме того, даже имеющийся 1 % клеток белокровной рыбы не переносит кислород. Складывается впечатление, что по венам этих странных существ течет ледяная вода.

Белокровные рыбы обитают в глубинах океана, в студеных водах Антарктики, но по какой‑то причине не замерзают до смерти. На стометровой глубине эти 60‑сантиметровые доисторические существа окружены высоким давлением и водой, температура которой колеблется от 2 до –2 °C. Как оказалось, их бесцветная кровь содержит антифриз‑белки, препятствующие образованию ледяных кристаллов и повреждению органов. Такое потрясающее открытие может сильно пригодиться врачам‑трансплантологам. Тем не менее оно не объясняет, как белокровные рыбы, не имея в крови гемоглобина, используют кислород.

Кровь иных оттенков, кроме красного, вполне обычное явление. У насекомых и ракообразных место гемоглобина занимает голубоватый пигмент гемоцианин на основе меди. У одних видов червей той же цели служит фиолетовый гемэритрин, а у других – зеленый хлорокруорин. Различия в цвете объясняются переносящими кислород элементами, завернутыми в белковую оболочку. Мы обычно не задумываемся над тем, насколько странным является присутствие металла внутри клеток крови. Физик Карл Саган невероятно поэтично подметил это в одной из своих книг: «Азот в ДНК, кальций в зубах, железо в крови и углерод зародились в недрах умирающих звезд. Мы сделаны из звездной пыли»[61].

И эта звездная пыль таит в себе опасность. Гемоглобин – железосодержащее соединение, способное переносить кислород, – является химически активным веществом. Гемоглобин настолько токсичен, что печень для его нейтрализации производит специальный белок, гаптоглобин. Гемоглобин способен подавлять нейромедиаторы[62], включая оксид азота, уменьшать кровоснабжение органов и даже блокировать работу почек. Вот почему в норме гемоглобин надежно упакован внутрь эритроцитов, где он не представляет опасности.

Жизнь без токсичных звездных молекул все‑таки имеет свои преимущества.

Однако среди 50 с лишним тысяч видов позвоночных белокровные рыбы – единственные, у кого отсутствуют гемоглобин и красные кровяные тельца. Как же они выживают? Каким образом эти странные существа могут помочь пациентам? Например, Касперу или Крису Лемонсу, водолазу‑глубоководнику, застрявшему на дне Северного моря без света, тепла и кислорода?

В почерневшем Северном море, в 200 км от берега, экстраординарные люди прямо сейчас делают экстраординарные вещи. Это земные космонавты, исследующие глубины нашей планеты. Крис Лемонс был одним из них: он всю жизнь ремонтировал подводные трубы, о которых большинство из нас даже не имеет представления.

Крис не планировал становиться профессиональным дайвером. В двадцать с небольшим лет ему подвернулась летняя подработка на водолазном боте, а годами позже он уже чинил крупнейшие в мире коммерческие подводные трубопроводы. При погружении на морское дно человеческое тело радикально меняется. Под действием огромного давления в крови начинают растворяться газы. И, как это случается с шампанским, резкое снижение давления может привести к взрыву. В отличие от весело шипящих пузырьков в хрустальном бокале, пузырьки в крови опасны. Они могут перекрыть артерию или вену, и человек просто умрет. По этой причине водолазы, в том числе и Крис, остаются под высоким давлением в течение 28 дней подряд. В перерывах между погружениями они вместе с другими членами экипажа живут в тесной декомпрессионной камере[63].

Восемнадцатое сентября 2012 года должно было стать для Криса и его коллег обычным рабочим днем в подводном офисе. Но как только они опустились на дно холодного Северного моря, все изменилось.

В ста метрах над Крисом бушевало море. На палубу вспомогательного судна, которое снабжало водолазов теплом, светом и кислородом, яростно обрушивались волны. Система позиционирования, позволявшая кораблю держаться на одной линии с водолазами, вышла из строя. Вспыхнули огни, взревели сирены, на лицах людей мелькнул страх. Судно все дальше отклонялось от изначальной точки, растягивая закрученную «пуповину», соединявшую водолазов с кораблем. Коллега Криса успел добраться до безопасного водолазного колокола, но сам Крис зацепился тросом за одну из подводных труб. Положение было безвыходным. Трос натягивался все туже и туже. Сначала погас свет, затем отказал обогрев гидрокостюма, а следом с громким щелчком лопнул трос. Крис, без света и тепла, приземлился на спину на стометровой глубине, в толще черной воды температурой 2 °C. Кислорода из аварийного баллона должно было хватить всего на девять минут.