Корпачев В. В. - Целебная Фауна

В. В. Корпачев целебная фауна

Ответственный редактор академик АН УССР В. П. КОМИССАРЕНКО

МОСКВА «НАУКА» 1989

ББК 52.82 К68 УДК 591.9:615.012.8

Рецензенты:

академик АН УССР В. П. КУХАРЬ доктор биологических наук Ю. В. БЕЗДРОБНЫЙ

Введение

В соответствии с задачами ускорения научно-технического прогресса предусматривается проведение целого ряда организационных мероприятий в области здравоохранения, в том числе интенсификации исследований, направленных на создание новых высокоэффективных безвредных лекарственных средств.

Вероятно, не каждый знает, что около 40% общего количества лекарств представляют препараты из растений, а для лечения некоторых заболеваний, например сердечно-сосудистых, они являются незаменимыми. Наша цель обратить внимание читателей еще на один природный источник лекарственного сырья, который используется очень незначительно и изучен в настоящее время не так полно, как лекарственные растения. Речь пойдет о физиологически активных веществах животного происхождения. Известный советский фармаколог профессор И. И. Брехман справедливо назвал исследования в этой области «целинными». Необходимо отметить, что в настоящее время в мире насчитывается только около 300 000 видов растений, в то время как одних насекомых — 1 000 000 видов, паукообразных — 35 000, брюхоногих моллюсков — 90 000, рыб — 20 000 видов. Превышая растения в числе видов, животные несравненно беднее их числом индивидов, что, вероятно, и объясняет малую изученность фармакологических свойств биологически активных веществ животного происхождения. Растения ближе человеку, так как многие из них применяются в пищу, в то время как разнообразие продуктов животного происхождения относительно ограниченно.

Использование препаратов из различных животных в качестве лекарственных средств еще и сейчас иногда относят к атрибутам знахарства и мистики. Однако за многовековую историю развития научной и традиционной медицины накопился определенный опыт применения лекарств животного происхождения. Многие из древних, казалось бы мистических, рецептов нашли научное подтверждение в наши дни. В аптеках вы можете найти препараты из яда пчел и змей. Препарат из рогов молодого пятнистого оленя, марала и изюбра — пантокрин зарекомендовал себя как великолепное фармакологическое средство, способное конкурировать с женьшенем. Профессор И. И. Брехман доказал, что аналогичными свойствами обладают и панты северного оленя, что сделало возможным рекомендовать новый препарат — раита-рин. Животное происхождение имеют и некоторые гормональные препараты, витамины, ферменты, т. е. вещества, которые применяются при заместительной терапии, когда в организме человека их не хватает. Огромная работа по выделению биологически активных соединений из морских животных проводится в СССР доктором фармацевтических наук И. С. Ажгихиным. Преодолевая большие трудности, ему с сотрудниками удалось создать ряд оригинальных лекарственных препаратов.

Значительно шире, чем в европейской медицине, лекарственные средства животного происхождения применяются в странах Востока.

На сегодняшний день удалось выделить многие биологически активные вещества животного происхождения и изучить их химическое строение.

Установлено, что уже на ранних стадиях филогенетического развития некоторые животные вырабатывают яды. Ядовиты продукты метаболизма бактерий, паразитических грибов, инфузорий, секреты экскреторных желез (кожных, слюнных и др.) беспозвоночных и позвоночных и, наконец, инкреты (или гормоны) желез внутренней секреции. Многие животные, кроме ядов, служащих им средством защиты и нападения, выделяют также вещества «общения» (феромоны), которые в малых дозах оказывают влияние на поведение животного.

Однако несмотря на довольно широкое изучение химической структуры биологически активных веществ, их фармакологические исследования с целью создания новых лекарственных средств проводятся в нашей стране эпизо-" дически. По-видимому, одной из причин такого положения является трудность выделения и наработки в необходимых количествах лекарственного сырья животного происхождения. Следует отметить, что никто, конечно, в настоящее время не собирается применять средневековые рецепты, в которых наряду с рациональным зерном много мистических, ненужных, а подчас и вредных рекомендаций. Биологически активные факторы животного происхождения должны служить образцами химических со-< единений, которые после синтеза или получения их путем биотехнологии займут достойное место среди других фармакологических препаратов.

Наша книга расскажет о том, какова роль животного мира в создании уже известных лекарственных средств и как, основываясь на рекомендациях врачей старого времени, получивших прямое или косвенное подтверждение в современных научных исследованиях, можно разумно использовать современную фауну для нужд медицины. При этом автор далек от стремления сколько-нибудь полно осветить такую большую тему, а лишь предпринимает попытку привлечь внимание читателя к данной проблеме.

Божественен, природа, твой язык, И кто бы ни считал себя поэтом, Пожизненно он твой лишь ученик, Пусть ни на миг не усомнится в этом,

Расул Гамзатов

Аптека нептуна

Водная среда издавна манит людей своими богатствами. Человек часто не осознает огромных ее размеров. Если не учитывать воду, содержащуюся в атмосфере, в земной коре, а также в снегах и ледниках, на гидросферу Земли приходится примерно 1 320 000 000 км3, из которых 220 000 км3 приходятся на озера и реки, а остальное — на Мировой океан. Океан покрывает почти 71% земной поверхности, и «жилого» пространства в нем в 3000 раз больше, чем на суше. Самые глубоководные впадины океана уходят на 11000 м в глубину, в то время как средняя высота континентов — меньше 1000 м.

Если большинство животных, населяющих сушу, живут на ее поверхности, то в океане, как теперь доказано, жизнь существует в самых разнообразных и бесчисленных формах, начиная с поверхности воды до дна глубочайших впадин.

Человечество давно стремилось изучить и научиться использовать водные богатства, и в частности в направлении создания новых лекарственных препаратов. Еще древние греки рекомендовали золу, полученную от сжигания «морских коньков», как средство от облысения, а золу морских крабов — для лечения укушенных бешеной собакой. Египетский папирус, относящийся примерно к 1500 г. до н. э., содержит более 800 указаний о лечении разных болезней, в том числе и о лечении отравлений мясом морских животных. В IV в. до п. э. ядовитых скорпеновых рыб описал Аристотель, которого, по-видимому, можно считать первым зоологом западного мира. Диоскорид, греческий врач, состоявший при римской армии в I в. н. э., коллекционировал ядовитых животных, обитающих в европейских водах. Плиний Старший в своей «Естественной истории» приписывал совершенно невероятные способности морским котам, ут-i в верждая, что они способны «сгубить дерево» и разъесть своими колючками латы. Он считал также, что если сжечь хвост морского кота и пепел настоять на уксусе, то полученной смесью можно лечить головные боли. Беременным женщинам Плиний рекомендовал носить на животе амулеты из колючек морского кота, чтобы обеспечить себе легкие роды, причем колючки для амулетов следовало срезать у живого морского кота, которого затем надо было отпустить в море. Врач древнего 'Востока Авиценна (Ибн Сина) в своем «Каноне врачебной науки» приписывает «мурене, угрю, акуле и икре морских рыб свойства повышать половое чувство».

В русской народной медицине применялся порошок косточек, находящихся в голове рыб: окуня, карпа, нельмы — при каменной болезни и как мочегонное; щуки — при затруднительных родах и каменной болезни. Пан Сум в книге «Источник здравия» указывал, что камбала увеличивает плодородие, а ее печень «помогает от свербежа». Хотя эти рекомендации и не имели под собой научной основы, они показывают, что человек издавна искал медикаменты в животных, обитающих в водной среде.

В наше время биологически активными веществами органического происхождения занимаются экологи, биохимики и фармакологи. И все же эта область знаний так мало исследована, что даже основные свойства биотоксинов морских животных еще не описаны. Один из зачинателей этой области — доктор Брюс У. Холстед, директор Института по изучению жизни на Земле (Колтон, Калифорния) , в составленном по заданию правительства США (в конце 60-х годов) трехтомном руководстве под названием «Ядовитые и ядообразугощие морские животные нашей планеты» заявил: «Фармакологические и химические аспекты морских ядов по большей части не исследованы, и этот факт является прискорбным свидетельством низкого уровня наших знаний в данной области». В 60-х годах нашего века из ядовитых веществ, поставляемых морскими животными, удалось получить несколько действенных лекарственных препаратов. Это позволило некоторым ученым, занимающимся биологией моря, объявить наступление новой эры в фармакологии — эры лекарств из морского сырья.

Широкой публике было обещано, что биологические вещества, добываемые из морских животных, послужат основой для чудодейственных лекарств, как когда-то споцифические микроорганизмы послужили материалом для создания антибиотиков. Но обещания оказались преждевременными, ибо в большинстве случаев на создание какого-то одного лекарства уходило несколько десятилетий. Всякий раз, когда экспериментаторы обнаруживали в морском животном какое-то интересное вещество, приходилось вылавливать большое количество таких животных. Отловив их, необходимо было экстрагировать интересующее ученых вещество, выясшгть его биологическую активность, очищая его, проводить анализ химического состава, опознавая каждый его компонент. Для того чтобы с успехом использовать вещество, его часто приходится синтезировать в форме, несколько отличной от естественной. Если и после этого препарат продолжает представлять какой-то интерес для человечества, его еще долго приходится испытывать. Разработка лекарств подобным образом — длительный и дорогостоящий процесс. По-видимому, все перечисленные трудности и отразились на ходе исследований в этой области.

Первая Конференция фармакологов (занимавшихся лекарственными препаратами, изготовляемыми из морского сырья) состоялась в 1967 г. в университете Род-Айленда. Ее участники были полны энтузиазма. В газетных сообщениях о работе Конференции говорилось о великих открытиях, которые позволят «победить рак» и до которых осталось якобы несколько шагов. Но уже через 5 лет, на Второй Конференции, былого энтузиазма не чувствовалось. Отмечалось, что интерес ко всем этим исследованиям ослаб. Было объявлено, что морские исследования прекращены, потому что уже открыто достаточное количество сырья — теперь необходимо как следует изучить его. Наиболее оптимистично прозвучали слова сопредседателя Конференции Эдварда Миллера, который подчеркнул, что море, очевидно, станет поставлять не лекарственное сырье, а лишь образцы биологически активных соединений, вырабатываемых животными, а ученые, проанализировав эти вещества и проведя с ними ряд экспериментов, будут уже на этой основе синтезировать новые лекарственные препараты.

Несмотря на все трудности в создании лекарственных препаратов из морских животных, на сегодняшний день накопился интересный научный материал и получены оригинальные фармакологические вещества. В Советском Союзе изучением биологически активных веществ мор-ских животных занимаются в Институте эволюционной в физиологии и биохимии АН СССР, во ВНИИ технологии кровезаменителей и гормональных препаратов Министерства медицинской и микробиологической промышленности СССР, в Тихоокеанском научно-исследовательском институте рыбного хозяйства и океанографии Министерства рыбного хозяйства СССР и Тихоокеанском институте биоорганической химии ДВО АН СССР.

Было замечено, что морские животные меньше страдают от инфекции, чем сухопутные. Возник вопрос: не вырабатывают ли некоторые обитатели моря вещества, убивающие болезнетворные бактерии? И действительно, вода вокруг колоний губок остается чистой, даже несмотря на то, что многие губки умирают. Кроме того, несколько десятилетий назад было установлено, что некоторые водные животные умирают, если в воде, в которой они находятся, растворить химические вещества, экстрагированные из губок. Действие веществ, выделяемых различными губками, было испытано на болезнетворных микроорганизмах, выращенных в лабораторных условиях. Эти вещества убивали большую часть микробов. Наиболее эффективными оказались вещества, выделяемые субтропической «краснобородой» губкой: они оказывали губительное действие даже на туберкулезные палочки. Аналогичные свойства обнаружили исследователи у планктона (мельчайших водных организмов). Удалось получить два препарата — водный и жирорастворимый. Первый применяли в виде ингаляций носоглотки и дыхательных путей, а второй — для смазывания слизистых оболочек. В обоих случаях был выявлен лечебный эффект.

Из различных видов губок были получены и другие физиологически активные вещества. Губки — самые загадочные существа. Они столь примитивно организованы, что до начала XIX в. считались растениями. У них нет органов чувств, а взрослые особи лишены еще и способности передвигаться. Они не имеют ротового отверстия. Прием пищи осуществляется путем процеживания морской воды через каналы и лабиринты, которыми испещрены их тела. Губка бессмертна и неуязвима. Ее можно протереть сквозь сито и частицы ее потом снова соберутся в новый жизнеспособный организм. В 1950 г. выяснились уникальные свойства одного из видов Карибской губки. Ее нуклеиновые кислоты содержат не рибозу, которая является ключевым ингредиентом почти всех нуклеиновых кислот, а арабинозу. На основе данных по изучению нуклеиновых кислот этой губки синтезировало несколько соединений, содержащих вместо рибозы араби-ыозу.

Так была получена цитозинарабиноза. Механизм ее воздействия на клетки человеческой крови, пораженные лейкемией, заключается в том, что рибозу этих клеток она заменяет арабинозой и, задерживая тем самым их рост, в конце концов убивает раковые клетки. Этот препарат оказался эффективным в довольно большом числе случаев и, хотя результаты экспериментов пока далеки от идеала, послужил основой для создания более эффективных препаратов. После десяти лет исследований цитозинарабиноза была разрешена федеральным правительством США для массового производства. В СССР это соединение применяется под названием «цита-рабин».

Невозможно не вспомнить о пресноводной губке, которая продается у нас в аптеках. Это бодяга. В живом состоянии она имеет вид желто-буроватой или оливково-зеленоватой слизистой массы. Бодяга достигает 40 см в длину и плотно обрастает находящиеся в воде предметы и стволы деревьев, которые служат ей опорой. Живет она в реках, прудах и болотах. С давних времен ее высушивают и употребляют в виде порошка, жидкостей и мазей, вызывающих сильное механическое раздражение кожи, при ревматических и неврологических болях. Применяли ее также в качестве румян, что в конечном итоге лриводило к непоправимому поражению кожных покровов. Свое лекарственное действие она оказывает главным образом благодаря входящим в ее состав крем-певым иглам, связанным между собой органическим ве-- ществом — спонгином, или спонгинином. В состав бодяги входят также фосфорнокислые и углекислые соли извести и ряд органических веществ.

О целебных свойствах морских губок Халихондрия маорийская давно известно аборигенам Новой Зеландии, которые применяли их для лечения ран. В ?курнале «Science» (1979. № 4422) сообщалось, что"' в этих губках было обнаружено большое количество фтора — до 11,5% от сухой массы. Они обладают повышенной способностью к его накоплению. Было установлено, что терапевтическая активность обусловлена содержанием давно известного фторсиликата натрия Na2SiF6, который снижает местную воспалительную реакцию. Заживляющий эффект халихондрий, приложенных к ране, выражается 10 в том, что рана не воспаляется. Однако это средство вряд ли найдет применение в научной медицине, так как фторсиликат натрия является токсичным соединением — внутрибрюшинное его введение мышам вызывает судороги.

Поставщиками лекарственных препаратов могут быть также некоторые рыбы.

Доктор Давид Иенсен (Лаборатория при Большом нью-йоркском аквариуме) долгое время занимался изучением тихоокеанской миксины. Это уникальное в своем роде животное имеет четыре сердца, каждое из которых работает в своем ритме и обслуживает только определенный орган: одно — хвост, другое — печень, третье — мышцы и четвертое — голову. Миксина интересна тем, что не имеет глаз и ориентируется при помощи радара. У нее настолько эластичный хребет, что она способна завязываться узлом, а во время опасности выделяет такое количество слизи, что вода вокруг становится похожей на холодец, через который не может проникнуть враг. После длительных исследований удалось выделить пептид, который заставляет пульсировать сердце миксины. Он был назван эцтатетрином. Его не удалось обнаружить больше ни у каких других морских животных. При испытании препарата па слабо бьющихся сердцах лягушки наблюдалась нормализация пульсаций. Введение эптатет-рииа в вену собаке с сердечной недостаточностью улучшало кровообращение и приводило к норме давление крови, а также нормализовало биохимические процессы в мышце при экспериментальной стенокардии. Химическое строение пептида миксины еще окончательно не установлено. Это вещество является перспективным для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

Наиболее изученными, на наш взгляд, в химическом, биохимическом и фармакологическом плане являются биотоксины из некоторых рыб семейства Tetraodontidae (иглобрюхие). Известно около 40 разновидностей этих рыб. У разных народов они называются по-разному. Английские названия — надутая, шаровидная, набухшая, рыба-баллон — связаны с тем, что, если рыбу потревожить, она раздувает свои воздушные мешки, которые имеются в полости ее тела, и, увеличиваясь в объеме, отпугивает врагов. На Гавайских островах этих рыб называют маки-маки, в Испании — ботете, а в Японии — фугу. Последнее название наиболее популярно в мировой литературе.

Сведения о рыбе фугу имеются еще в далеком прош-

,обиадаений на гробнице египетского фарао-Я ™?и Ти (2500 лет до н. э.) был обнаружен НаСунокЯрыбы, в которой сейчас признают фугу. Пример-в это же время о ее яде писали восточные философы. Об отравлениях мясом рыбы-собаки (которую называли и так) упоминает первая известная нам китайская книга по медицине «Книга трав», созданная между 2838 и 2698 гг. до н. э. Японцам фугу известна очень давно. Европейцы заинтересовались токсичными рыбами в XVII в., когда на Восток устремились полчища купцов и торговцев. Энгельберт Кэмфер, врач голландского представительства в Японии в конце XVII в., писал, что некоторые виды иглобрюхих рыб представляют смертельную опасность для всякого, кто надумает их отведать, и тем не менее японцы их едят, выбрасывая лишь голову, внутренности и кости, тщательно промывая оставшееся мясо. Согласно сообщениям голландского врача, воинам в Японии запрещалось есть эту рыбу и, если японский воин умирал от отравления иглобрюхой рыбой, его сын, который в кастовой системе, существовавшей в Японии того времени, должен был унаследовать привилегии отца, терял все права на отцовский титул. Один из видов иглобрюхих был (по сведениям Кэмфера) столь ядовит, что никаким промыванием не удавалось сделать его мясо безвредным, и японцы, решившие покончить с собой, часто выбирали эту рыбу в качестве отравляющего средства. В некоторых китайских провинциях торговля иглобрюхими рыбами каралась судом.

Немяло пострадал от ядовитых рыб экипаж капитана Джеймса Кука во время его второго кругосветного путешествия в 1774 г. Когда шлюп капитана причалил к одному из островов Новой Каледонии, корабельный писарь выменял у туземца неизвестную рыбу, и Кук попросил приготовить ее на ужин. К ужину были приглашены два натуралиста — отец и сын Фостеры, которые занялись описанием и зарисовкой рыбы. В связи с тем что это заняло много времени и было поздно, капитан и гости едва прикоснулись к поданной икре и печени рыбы. Позднее Кук записал в своем журнале: «В 4 часа утра мы почувствовали страшную слабость, потеряли осязание. Я почти совсем перестал отличать тяжелые предметы от легких: кружка с квартой воды и перо казались мне одинаково тяжелыми. Утром один из офицеров, евший накануне внутренности, был найден мертвым» (Химия и жизнь. 1968. № 8), С 1888 по 1909 г. в Японии зарегист-12 рировано 3106, а с 1956 по 1958 г,— 715 отравлений рыбой фугу. Сейчас в некоторых префектурах Японии поварам, занимающимся приготовлением этой рыбы, требуется специальное разрешение. В Японии есть специальные рестораны, куда гурманы стремятся попасть именно для того, чтобы отведать яств, приготовляемых из этих рыб и подаваемых с особым шиком. Блюда эти называются «фугу» и считаются тонкими деликатесами. Повара, получившие специальную подготовку и имеющие особые лицензии, приготовляют фугу разными способами, иногда украшая блюдо ломтиками плавника, вырезанного в форме цветка или летящей птицы. Поклонники фугу утверждают, что на вкус это блюдо напоминает цыпленка. Однако привлекает фугу не только вкусом: поев фугу, человек ощущает тепло во всем теле, некоторое возбуждение и странное покалывание в языке и губах, сопровождающееся легким онемением. Многие японцы едят фугу регулярно (среди состоятельных людей это своего рода хобби) и, по-видимому, испытывают при этом легкую эйфорию. Возможно, наркотическое действие фугу и является причиной того, что мода на это блюдо не проходит, хотя отравления наблюдаются часто. Кроме того, знатоки утверждают, что небольшое количество печени фугу, которая более ядовита, чем мясо, придает некоторым блюдам особенно пикантный аромат, и ради этого пренебрегают опасностью.