Знание-сила, 2007 № 01 (955)

Бионика, долго учившая нас строить по заветам животных и растений, теперь пытается переделать даже физиологию человека — зверя, который лишь будучи ослаблен болезнью, сподобится пролежать в беспамятстве более суток кряду. Здесь же здорового крепыша хотят заставить спать несколько месяцев подряд, вмешиваясь в регуляцию химических веществ в его организме и умышленно вызывая длительный обморок, после которого пейзажи, например, пустынного Байконура и марсианской красной пустыни будут чередоваться с калейдоскопической быстротой. Неотвратимый сон, смежая веки космонавтов, сделает путешествия с одной планеты на другую рядовым, коротким эпизодом вроде поездки в метро. Научившись резко сокращать обмен веществ, мы будем блуждать по космосу с широко закрытыми глазами, и наша космическая одиссея-2101 напомнит долгое исчезновение в снах с тем, чтобы по пробуждении увидеть пейзаж сказочнее любых фантазий.

Подобная идея понравится не только странствующим сновидцам, но и предельно трезвым конструкторам. Чем дольше космонавты спят во время полета, тем меньше им требуется пищи. Понижается и уровень потребления кислорода. Так что, можно разгрузить корабль перед стартом, уменьшить его габариты, а заодно и снизить стоимость экспедиции. Сон — еще и самый экономичный вид путешествий.

Но может ли человек впрямь превратиться в сурка? По словам биологов, «нет никаких принципиальных возражений против того, чтобы мы впадали в зимнюю спячку. Будь это так, в этом не было бы ничего противоестественного».

И, в самом деле, порой кажется, что осенью мы словно готовимся к спячке — к долгому покою и бездействию. Мы становимся вялыми и апатичными, по бокам откладывается жирок — будто мы и впрямь собрались нырнуть в берлогу, откуда без этого «спасательного круга» нам по весне не выплыть. Как хочется залечь где-нибудь и спать, спать, переждать эти холода, эти долгие сумеречные месяцы! Но об этом можно только грезить... Вот, хмурые и депрессивные, мы, как медведи-шатуны, все едем куда-то в набитых трамваях, променяв благую берлогу со сказочными снами на бестолочь неинтересной работы. Нам явно недостает какого-то сигнала, в ответ на который мы мгновенно отключились бы, едва в воздухе замелькают белые мухи.

В природе спячка — это жизнь в режиме крайней экономии, это подобие смерти, призванное помочь выжить. С незапамятных времен животные борются за свою жизнь «недеянием» — впадая в сон с наступлением холодов. Чем труднее добывать питательные вещества, тем бережливее организм старается их использовать — организм многих животных, населяющих территории с суровым климатом. Многих — но не человека, некогда обитателя Африки, расселившегося по всему свету (см. «З-С», №7/2006).

Порой температура тела животных, впавших в спячку, снижается всего до нескольких градусов выше нуля, пульс падает до 3-4 ударов в минуту, а потребление кислорода сокращается в 50 раз по сравнению с обычным состоянием. Меняется даже форма некоторых внутренних органов. Так, печень и почки сурков уменьшаются во время спячки на 30%, а объем желудка становится меньше наполовину. Это позволяет животным снизить потребность в энергии во время спячки примерно на 20%.

Десятилетиями ученые исследуют физиологическую подоплеку зимней спячки, но пока по-прежнему не ясно, что же за сигнал запускает этот механизм. Очевидно, речь идет о неких химических веществах. Вот некоторые наблюдения.

В Сиэтле, в онкологическом центре, Эрик Блэкстоун и его коллеги научились всего за пять минут вызывать искусственную спячку у лабораторных мышей. Для этого они обогащают воздух, которым дышат грызуны, сероводородом — он блокирует часть кислородных рецепторов в организме зверьков, вдвое снижая потребление кислорода. Обмен веществ замедляется, а температура тела падает. Однако стоит отключить подачу газа, как мыши, бодро попискивая, просыпаются. Блэкстоун убежден, что подобная система рецепторов имеется и в организме человека.

• Профессор Питер Элтджен из Кентуккского университета полагается на коктейль из белков и гормонов, замедляющих обмен веществ. Важным компонентом его «зимнего снотворного» является белок HIT (Hibernation Induction Trigger). Эффект, производимый им, впечатляет. Когда Элтджен вводил его резус-макакам, температура их тела на несколько часов понижалась на 2,6 градуса, а пульс замедлялся на 45%. В течение недели у обезьян не было аппетита.

Позднее Элтджен предположил, что этот белок мог бы подолгу поддерживать в жизнеспособном состоянии органы, изъятые для трансплантации. В новом эксперименте он ввел белок HIT в сердце, легкие, печень и почки, извлеченные из тела собаки, и, поместив их в специальную жидкость, убедился, что они годны для пересадки даже спустя 45 часов, в то время как обычно отмирают уже через 24 часа.

Удалось получить синтетический аналог этого белка, названный DADLE (D-Leu-Enkephalin). Это соединение замедляет обмен веществ в человеческих клетках и процессы деления клеток. Его также можно использовать для консервации донорских органов. Суслики, которым вводили DADLE, засыпали даже летом.