В своей лаборатории она начала выращивать органоиды матки – крошечные капельки с железами, похожими на закрученные кратеры, – из клеток маток пациенток с эндометриозом. Помещенные в гель, имитирующий среду этого органа, и снабжаемые необходимыми питательными веществами, клетки спонтанно образуют структуры, которые напоминают слизистую оболочку человеческой матки, растут и отпадают в ответ на воздействие гормонов. Эти «аватары пациентов» – идеальные инструменты для тестирования новых методов лечения: биологически они ближе к клеткам матки человека, чем мыши, поскольку у мышей в естественных условиях не бывает менструаций. И они позволяют ученым обойти некоторые этические проблемы, возникающие при испытаниях на людях.
Исследование показывает, какой матка на самом деле удивительный орган, и не только во время выполнения характерной для нее функции – беременности. У людей, в отличие почти от всех других млекопитающих, весь эндометрий заново вырастает раз в месяц, независимо от того, приживается оплодотворенная яйцеклетка или нет. Если нет, матка эту оболочку сбрасывает.
Представьте матку в виде маленького апельсина с оболочкой-сердцевиной – плюшевой живой подстилкой для эмбриона. Каждый месяц или около того из-за падения уровня прогестерона эта оболочка отслаивается и образуется заново. Иммунные клетки устремляются к месту происшествия, чтобы залечить рану. Базальные клетки, выстилающие матку, трансформируются в новую оболочку с тонкими спиралевидными кровеносными сосудами. Процесс идет быстро, без шрамов, без следов травмы, снова и снова, до пятисот раз в жизни женщины. «Удивительно, как организм это координирует»[506], – говорит доктор Хилари Кричли, репродуктивный биолог из Эдинбургского университета.
Чтобы зафиксировать эти системные взаимодействия, ученые засеивают свои образцы кровеносными сосудами, нервными и иммунными клетками. Они надеются в итоге соединить их с моделями печени, костей и кишечника. Разумеется, Гриффит видит матку совсем иначе, чем греки: не как центр женской слабости, а как двигатель обновления и регенерации. Динамичный, прочный и гибкий орган открывает путь к величайшим тайнам биологии: регенерации тканей, заживлению ран без рубцов и иммунной реакции – воспаления. «Эндометрий по своей природе регенерируется, – говорит она. – Изучая его, вы исследуете регенеративный процесс, а иногда и выясняете, почему он развивается неправильно».
Как оказалось, модели Гриффит in vitro остро необходимы. В исследованиях эндометриоза и менструации в целом науке не хватает хороших моделей животных.
Искусство выращивать, а затем отбрасывать всю слизистую оболочку матки – редкое свойство среди животных: оно есть лишь у горстки приматов, четырех видов летучих мышей и пары видов землероек. Еще меньше животных страдают от нарушений менструального цикла, таких как эндометриоз. Известно, что менструируют всего 84 вида – 1,6 % всех плацентарных млекопитающих[507]. Если вы посмотрите на филогенетическое дерево, то увидите, что они встречаются повсюду. Это позволяет предположить, что маточные кровотечения развились как минимум трижды независимо друг от друга. Это подводит нас к фундаментальной загадке: менструация со всеми ее требованиями и регулярностью и есть причина того, что человеческая матка так динамична. Но это дорого обходится, поскольку у животного ежемесячно «линяет» и восстанавливается целый орган. Так почему вообще какое бы то ни было животное должно кровоточить?[508], [509]
Одно из самых распространенных объяснений – идея о том, что женскому организму необходимо избавиться от чего-то грязного или вредного. В 1920-х врач Бела Шик предположил, что в менструальной крови женщин содержатся особые яды, которые он назвал «менотоксинами». Его сомнительные эксперименты показали, что во время менструации через кожу женщины выделяются токсины, из-за которых увядают и умирают цветы[510]. Хотя ни одно из его открытий нельзя было воспроизвести, за эту мысль ухватились и другие, утверждая, что из-за менструирующих женщин действительно вянут растения и портятся пиво, вино и соленья. Даже сегодня многие теории о менструации исходят из представления о влагалище как о чем-то грязном и нуждающемся в очищении: в 1993 году врач и математик Марджи Профет произвела фурор, предположив, что функция менструации заключается в «защите от патогенов, переносимых в матку спермой»[511], [512].
Настоящее объяснение, возможно, заключается не в том, чтобы избавиться от чего-то вредного, а в том, чтобы в первую очередь защититься от вреда. Так говорит доктор Гюнтер Вагнер, ученый с кафедры экологии и эволюционной биологии Йельского университета, изучающий эволюцию менструации.
Учтите, что материнство не такое уж белое и пушистое[513]. Это отчасти борьба между матерью и детенышем за ресурсы. Эволюционные интересы не совсем совпадают с материнскими, а иногда прямо им противоречат. С точки зрения эволюции цель плода – получить как можно больше ресурсов из матери, которую он, по сути, считает своим личным рогом изобилия. Цель матери, конечно, в том, чтобы сохранить беременность, но и ограничить агрессивность чужеродного организма. Это эволюционное перетягивание каната называется конфликтом между матерью и плодом.
По словам Вагнера, у менструирующих животных особенно конфликтные отношения с потомством. У них, как правило, более инвазивные зародыши и плаценты, которые проникают глубоко в тело матери, чтобы получить доступ к ее питательным веществам и кровеносной системе. В этом заключается угроза: если границы между организмами матери и детеныша стираются, есть риск, что плод может выкачать слишком много ресурсов и ослабить или даже убить мать.
К счастью, у материнского организма есть в запасе кое-какие уловки. Ключевое событие менструации – не кровотечение, а дифференциация слизистой оболочки матки[514]. Примерно в течение трех дней маточные клетки, называемые фибробластами, трансформируются в так называемые децидуальные клетки; в итоге они опадают, как листья деревьев. Эти клетки необходимы эмбриону для имплантации, но одновременно они создают вяжущее вещество, через которое труднее проникнуть. Кроме того, они помогают подавить воспалительную реакцию, возникающую при имплантации плода, которая схожа с ранением. Все эти процессы гарантируют, что эмбрион заберется достаточно глубоко, чтобы выжить, но не настолько, чтобы причинить вред матери.
У большинства видов эта ключевая дифференциация происходит только тогда, когда появляется эмбрион. Но у менструирующих она осуществляется примерно раз в месяц, самопроизвольно. (В отличие от животных, у которых овуляция происходит как реакция на свет и температуру, как у лягушек, или на совокупление, как у собак.) «Нужна какая-то защита, когда появляется этот противный эмбрион, – говорит Вагнер. – Вы должны быть готовы к этому, иметь что-то вроде постоянно готовой к бою армии»[515]. Менструирующие животные получают фору, выстраивая защиту с каждым овуляторным циклом, – и плод для этого не нужен.
Как только эта оболочка дифференцировалась, а организм осознал, что зародыша нет, ей остается только удалиться. Капля прогестерона вызывает принудительную смерть кровеносных сосудов, убивая окружающие ткани и вызывая распад остальных, а также их выход из организма через влагалище.
Что же на самом деле связывает животных, у которых есть менструации? С точки зрения эволюции они планировщики типа А[516]: предвидят конфликт, настраивают матку и защищаются, если нежеланный гость все же внедрится, вместо того чтобы ждать, пока не станет слишком поздно. Материнский организм делает это независимо от того, вмешиваются ли самец или плод. У регулярных менструаций может быть еще одно преимущество: слизистая матки играет роль в определении «качества» плода и принятии решения о том, должен будущий эмбрион выжить или умереть[517]. Учитывая хромосомные аномалии, старение сперматозоидов и яйцеклеток, а также другие проблемы качества, мать должна иметь возможность без промедления выкинуть эмбрион, который не стоит затрачиваемых усилий. Она может даже учиться на своих ошибках и адаптироваться к новым условиям.
Многие ученые утверждают, что этот удивительный динамизм эндометрия – палка о двух концах. В прошлом, по словам Кричли, менструации у женщин случались около сорока раз за всю жизнь, а остальное время они были беременными или кормили грудью. Сегодня среднестатистическая западная женщина менструирует до пятисот раз, а значит, более вероятно, что на каком-то этапе этого сложного процесса что-то может пойти не так. Возьмем эндометриоз: вне естественной среды матки активность эндометрия оборачивается катастрофой, поскольку он стремится выполнить свой долг там, где это вызывает рубцевание, боль и воспаление.
Другие возражают, что эта логика – модернизированная версия блуждающей матки Гиппократа: согласно ей, орган предрасположен к болезням, а беременность защищает его. Нет причин считать, что частый менструальный цикл – это, по сути, патология. Так считает доктор Кейт Клэнси, антрополог, изучающая репродукцию в Иллинойском университете в Урбане-Шампейне. Есть и другие изменения в организме современных женщин, заслуживающие более глубокого исследования, включая внешние факторы вроде токсинов из окружающей среды, которые связаны с эндометриозом. Возможно, проблема не в голове и не в тазу женщины, а в мире, где она живет.
«Я все чаще думаю, что это не системный недостаток[518], – говорит Клэнси. – Рано или поздно мы должны начать применять такой же строгий научный подход, как если бы изучали цисгендерное мужское тело».
Все начинается с понимания основных механизмов менструации[519]. Знание таких процессов, как дифференцирование матки, поможет выявить, чем клетки эндометрия отличаются от других клеток матки. В итоге ученые найдут способ прервать этот процесс. Женщина не должна страдать только потому, что она не беременна. Мы просто неверно ставили вопросы о том, как на самом деле работает матка.
И об эндометриозе, похоже, мы тоже задавали не те вопросы.
Одним из первых врачей, систематически исследующих происхождение эндометриоза, был доктор Джон Сэмпсон, гинеколог, практиковавший в ХХ веке в Олбани[520]. Его заинтересовало распространенное, но загадочное заболевание, наблюдаемое примерно у одной из десяти его пациенток. При вскрытии их тазовых органов он обнаруживал «шоколадные кисты», прикрепленные к яичникам и маткам и названные так по их содержимому, напоминающему густой жидкий шоколад[521]. Чтобы выяснить, что происходит, он начал намеренно планировать операции по удалению матки на период, когда у женщин были месячные. Он удалял матку, вводил в артерии и вены красный и синий красители и осматривал их под микроскопом. Тут он заметил нечто странное.
ebooksa