Век медиаторов

Если то, что написано выше, прочтет биохимик - исследователь химии жизненных процессов, он непременно спросит: "Не слишком ли все просто? А как, какими средствами структура выполняет свою функцию?" Представим себе нервное окончание. Нервное волокно подошло, скажем, к мышечной клетке. Есть структура - нервное окончание. Есть другая структура - мышечная клетка. Функция нерва: отдать мышечной клетке приказ о том, чтобы она сократилась. Приказ отдан, мышца сократилась. Структура выполнила свою функцию. Как передан приказ? Кто выполнил роль курьера, передающего приказ?

Оказывается, нервное окончание (просто - окончание нервной клетки) выбросило особое химическое вещество, послало молекулярного курьера. Вещество это было воспринято оболочкой мышечной клетки, оно включило цепь химических реакций, короче стали молекулы особого белка миозина, из которого построены мышечные нити - миофибриллы. Мышца сократилась. Вот эти-то вещества, служащие молекулярными курьерами, обеспечивают исполнение функций структур и передают их от одной структуры к другой. Они получили название медиаторов, то есть посредников. Наиболее известны из медиаторов нервных окончаний, которые активируют функцию воспринимающих структур, знаменитые гормоны адреналин и норадреналин. Они ведают нашим настроением, помогают переносить тяжелые минуты стрессов.

Самые различные клеточные структуры организма исполняют свои функции с помощью медиаторов. Поджелудочная железа контролирует уровень сахара в крови, выделяя гормон инсулин. Он заставляет клетки печени превращать сахар крови в гликоген и откладывать его про запас в печени. Если сахара в крови много, выбрасывается инсулин, и сахар переходит в печень. Если мало, выработка инсулина тормозится, гликоген печени переходит в сахар крови. Так медиатор - гормон инсулин - помогает поддерживать нормальный уровень сахара в крови. Понятно, что формулу "структура - функция" следует усложнить: "структура - медиатор - функция".

Медиатор - это всегда конкретная молекула, иногда простая, чаще сложная. Адреналин, например, имеет молекулярный вес около 300 дальтон (единица, показывающая, во сколько раз молекула данного вещества тяжелее молекулы водорода; в дальнейшем, как это часто делают в научных публикациях, мы будем опускать ее название), а инсулин - около 3 тысяч. Но это всегда молекулярная структура. Морфологи ее уже не видят. Ее "видят" биохимики и молекулярные биологи.

Самые удивительные медиаторы из открытых в XX веке - гормоны: гормоны роста, половые гормоны, инсулин и другие удивительные молекулы, опосредующие функции желез внутренней секреции, контролирующие работу многочисленных систем организма. В последние годы открыты еще более удивительные медиаторы. Сенсацией стали нейропептиды - совсем небольшие молекулы, вырабатываемые нервными клетками. Одни из них - энкефалины, молекулы которых состоят всего из 5 аминокислот, обезболивают в сотни раз сильнее, чем самое сильное обезболивающее средство - морфин. (Их называют еще эндогенными морфинами - эндорфинами.) Биохимики уже выделили, расшифровали строение, синтезировали и применяют в медицине эти удивительнейшие вещества.

Дельта-пептид сна - чуть более крупная, чем эндорфин, молекула из 9 аминокислот - медиатор сна. В дозе 0,000001 грамма на килограмм веса животного он вызывает глубокий сои. Открыты медиаторы, стимулирующие обучаемость и ускоряющие запоминание. Приобрел особую известность один из них - нонапептидлизилвазопрессин.