Наращивание костей

В книгах о Гарри Поттере сломано много костей. Вспомните бедную Арабеллу Фигг, старую сумасшедшую женщину, которая сломала ногу, пытаясь достать одну из своих кошек. Невил сломал запястье во время своего первого полета на метле. Гарри, разумеется, сломал правую руку, когда заколдованный бладжер врезался в его локоть. Профессор Локхарт только усугубил его страдания, похитив кости из руки Гарри с помощью особого заклинания. К счастью, в Хогвартсе хорошо умеют выправлять сломанные кости, ибо мадам Помфри достаточно взять в руки костерост.

Ученый, считающий, что он понимает заклинание Локхарта и восстанавливающую силу костероста, - это Клинтон Рубин, директор Центра биотехнологий в Университете штата Нью-Йорк. Рубин провел немало времени, изучая книги о Гарри Поттере вместе со своим сыном Джаспером, и теперь считает себя экспертом в этой области.

Во-первых, надо разобраться, как Гарри потерял свои кости? Волна из волшебной палочки Локхарта могла активировать поедающие кости клетки, которые называются остеокласт, объясняет Рубин. Эти клетки играют свою роль в заболеваниях костей, например при остеопорозе и потере костной массы, что случается при нахождении в условиях с пониженной гравитацией. Стремительная потеря костной массы, которая происходит намного медленнее, чем действие заклятия, является одной из самых больших опасностей, подстерегающих астронавтов при длительных космических миссиях.

Локхарт мог ускорить процесс потери костной массы агентами, которые стимулируют рост остеокласта. У них есть свои магические имена: MCSF, RANK-L или паратироидный гормон. Еще один способ избавиться от костей - лишить жертву солнечного света, что, в свою очередь, остановит в теле процесс, в ходе которого вырабатывается витамин D, связанный с метаболизмом кальция.

К счастью, исследователи, показавшие, как можно потерять кость руки, предлагают и пути для ее восстановления. Один из методов заключается в активизации остеобластов - клеток, формирующих кости. "Опять же, в духе "Гарри Поттера", этого можно добиться с помощью слабых электрических полей, которые используются в ортопедических клиниках для стимуляции роста сломанных костей", - говорит Рубин.

Что касается костероста, Рубин предполагает, что он основан на свойствах протеина, который, по мнению молекулярных биологов, участвует в процессе формирования костей: "Лучший кандидат на эту роль находится в семействе TGF-бета (TGF - трансформирующий фактор роста), известный как BMP, или морфогенетический протеин кости". Когда BMP попадает в тело, он стимулирует формирование хрящей и костей, а когда он вводится в ген Cerberus, который мы обсуждали ранее, то стимулирует развитие голов. Следующий фактор, ICF-1 (инсулиноподобный фактор роста), может сделать то же самое. Некоторые протеины обладают способностью делать кости мягкими и хрупкими, открывая возможности для размягчения и построения костей. "РТН (паратироидный гормон) при введении в больших дозах в течение некоторого времени вызывает рассасывание костей, - говорит Рубин, - но при ежедневном разовом введении он будет стимулировать рост костей". Результат - новенькая рука с крепкими костями.

Наконец, существует более эффективный способ усилить кости, без необходимости обжигать горло волшебным костеростом. Рубин выяснил, что небольшая встряска укрепляет кости. В эксперименте, в котором он заставлял вибрировать задние ноги овцы по тридцать раз в секунду в течение двадцати минут каждый день, тем самым удалось добиться повышения плотности костной ткани на 30% по сравнению с контрольными животными. Известно, что упражнения придают сил, и эти нежные вибрации дали такой эффект, поскольку они имитируют естественные (от 20 до 50 раз в секунду) вибрации между сокращающимися элементами мускулов, которые происходят тысячи раз каждую минуту в течение нескольких часов. Почти незаметные вибрации, которые все же в десятки раз выше тех, что обычно создают мускулы, способны улучшить костную структуру у пациентов, страдающих остеопорозом, которые не могут подолгу делать упражнения или, ввиду слабых мышц, обеспечить мускулы нужными вибрациями. Если у мадам Помфри когда-нибудь закончится костерост, считает Рубин, ей можно предложить альтернативу более медленного лечения своих пациентов.

Роджер Хайфилд

Проза жизни • "Гарри Поттер" и наука: Настоящее волшебство