Поскольку железо играет в нашей жизни такую важную роль, большинство исследований сосредоточено на людях с дефицитом железа. Ряд врачей и специалистов по питанию исходили из соображений, что чем больше железа, тем лучше. В настоящий момент пищевая промышленность добавляет железо во все подряд, начиная от муки и хлопьев для завтрака и заканчивая детским питанием.
Но не зря же говорят, что все хорошо в меру, так ведь?
Наши взаимоотношения с железом гораздо более замысловатые, чем это всегда было приятно считать. Железо играет в нашем организме жизненно важную роль, однако также подставляет плечо практически каждой биологической угрозе в нашей жизни.
За очень редкими исключениями в виде нескольких бактерий, использующих в своем обмене веществ другие металлы, практически всем формам жизни на Земле, чтобы выжить, нужно железо.
Паразиты преследуют нас ради нашего железа; раковые клетки выживают за счет нашего железа. Поиск, контроль и использование железа это своего рода соревнование жизни.
Для бактерий, грибов и простейших человеческая кровь и ткани нашего тела являются неиссякаемым источником железа. Добавляя в свой организм слишком много железа, мы тем самым только превращаем себя в шведский стол для всех этих существ.
* * *
В 1952 году Юджин Вайнберг был одаренным ученым-микробиологом со здоровым любопытством и больной женой [10]. Ей диагностировали легкую инфекцию и прописали антибиотик тетрациклин. Профессор Вайнберг пытался понять, мог ли ее рацион питания как-то повлиять на эффективность антибиотиков. Наше понимание бактериальных инфекций сейчас находится в зародышевом состоянии, поэтому в 1952 году знания медицины в этом вопросе были практически нулевыми. Вайнберг решил проверить, как будут реагировать антибиотики на наличие или отсутствие тех или иных веществ, которые поступали в организм его жены вместе с пищей.
В своей лаборатории Индианского университета он поручил своему помощнику добавить в дюжину чашек Петри три компонента: тетрациклин, органическое или элементарное питательное вещество, свое для каждой чашки, и затем высадить туда бактерии. Несколько дней спустя одна из чашек была настолько переполнена бактериями, что ассистент профессора Вайнберга решил, что забыл добавить в эту чашку антибиотик. Он повторил эксперимент для этого ростового компонента и получил точно такой же результат массовый рост бактерий. Питательное вещество в этом образце настолько стимулировало размножение бактерий, что им удалось практически нейтрализовать действие антибиотика. Наверное, вы уже догадались, что в чашке было железо.
Затем Вайнберг решил доказать, что доступ к железу помогает почти всем бактериям размножаться практически беспрепятственно. Оставшуюся часть жизни он посвятил изучению негативных последствий употребления избыточного количества железа для людей и тому, как с ним связаны другие формы жизни.
Обмен железом в организме человека сложнейший процесс, в котором задействованы практически все части тела. У здорового взрослого в организме находится, как правило, от трех до четырех граммов железа. Большая его часть содержится в гемоглобине крови и помогает в переносе кислорода, однако железо можно найти по всему организму. С учетом того, что железо не только необходимо нам для выживания, но и может поставить нашу жизнь под угрозу, неудивительно, что у нас есть свои механизмы защиты, ориентированные именно на железо.
Мы наиболее всего уязвимы перед инфекцией, когда у нее есть прямой доступ к нашему организму. У взрослого без ран и повреждений кожи путями этого доступа служат рот, глаза, нос, уши и гениталии. Поскольку болезнетворным организмам для выживания необходимо железо, наше тело предусмотрительно установило запрет на железо на этих участках. Более того, эти входные отверстия постоянно патрулируются так называемыми хелаторами различными группами веществ, которые, присоединяясь к ионам металла и молекулам железа, не дают им быть кем бы то ни было использованными. Слезы, слюна, слизь то есть все те жидкости, которые находятся в этих отверстиях, богаты хелаторами.
Но на этом наша система противодействия использованию железа вражескими организмами не заканчивается. Когда нас впервые осаждает болезнь, наша иммунная система начинает работать на полную мощность и дает отпор так называемой реакцией острой фазы. Наша кровь наполняется специальными противодействующими болезни белками, и одновременно с этим железо изолируется так, чтобы биологические захватчики не могли использовать его против нас. Нечто подобное происходит в тюрьме при угрозе бунта заключенных коридоры заполняет охрана, надежно защитив оружейную.
Похожая реакция происходит, когда здоровые клетки становятся раковыми и начинают бесконтрольно делиться.
Раковым клеткам для роста нужно железо, вот организм и пытается ограничить к нему доступ. Сейчас проводятся фармакологические исследования с целью создания лекарств, борющихся с раком аналогичным способом за счет ограничения раковым клеткам доступа к железу.
По мере того, как мы стали больше понимать зависимость бактерий от железа, некоторые методы лечения народной медицины вновь заслужили уважение. Раньше люди накладывали на раны смоченное в яичном белке сено с целью защиты их от инфекций. Оказалось, что это была не такая уж и плохая идея яичный белок, собственно, и предназначен для того, чтобы не дать развиться инфекции. Яичная скорлупа пористая по своей структуре это необходимо для того, чтобы находящийся внутри куриный зародыш мог «дышать». Очевидная проблема с пористой скорлупой в том, что не только воздух может через нее проникать всевозможные микробы тоже не упустят возможности воспользоваться такой лазейкой. Однако яичный белок не даст им пройти, потому что в нем содержится огромное количество белков-хелаторов (тех самых изолирующих железо белков, которые патрулируют входы в наш организм), таких как овотрансферрин, защищающих эмбрион, который находится в желтке, от инфекций.
Взаимосвязь между железом и инфекцией также объясняет, каким образом кормление новорожденного грудью помогает защитить его от инфекции. Материнское молоко содержит лактоферрин хелатообразующий белок, который связывает железо и не дает воспользоваться им вредоносным бактериям.
* * *
Перед тем как мы вернемся к Арану Гордону и гемохроматозу, обратим ненадолго свое внимание на Европу, если точнее в середину XIV века не самый удачный момент, чтобы там находиться.
За несколько лет, начиная с 1347 года, бубонная чума [9] разрушительным ураганом прошлась по Европе, оставляя за собой хаос и горы трупов. Где-то от трети до половины всего населения погибло более двадцати пяти миллионов человек. Ни одна из известных человечеству эпидемий как до чумы, так и после даже близко не подошла к этому «рекорду». Хочется надеяться, что он так и останется непревзойденным.
Это была страшная болезнь. В самой ее распространенной форме бактерия, считающаяся возбудителем бубонной чумы (бубонная палочка Yersiniapestis, названная в честь Александра Йерсена, впервые изолировавшего ее в 1984 году), поселяется в лимфатической системе человека, вызывая болезненную опухоль подмышечных и паховых лимфатических узлов, которые потом буквально разрывает вместе с кожей. При отсутствии своевременного лечения выживает только один человек из трех. Следует заметить, что это только бубонная форма, которая поражает лимфатическую систему; когда палочка добирается до легких и начинает передаваться по воздуху, она убивает девять из десяти заразившихся человек причем так она становится не только опаснее, но и более заразной!
Наиболее вероятной причиной вспышки чумы в Европе считается прибытие осенью 1347 года в порт Мессины, в Италии, генуэзских торговых галер. К тому моменту большая часть команды либо была мертва, либо находилась при смерти. Часть кораблей так никогда и не добралась до порта и села на мель возле берега, так как команда была слишком больна, чтобы ими управлять. На корабли набежали мародеры, заполучившие гораздо больше, чем рассчитывали, равно как и все, кто попался им на пути, пока они распространяли чуму по суше.