So, before I became a dermatologist, I started in general medicine, as most dermatologists do in Britain. At the end of that time, I went off to Australia, about 20 years ago. What you learn when you go to Australia is the Australians are very competitive. And they are not magnanimous in victory. And that happened a lot: "You pommies, you can't play cricket, rugby." I could accept that.
Прежде чем стать дерматологом, я занимался вопросами общей медицины, подобно многим дерматологам Великобритании. В то время, это было около 20 лет назад, я посетил Австралию. Побывав в Австралии, я понял, что дух соперничества у австралийцев в крови, и они не проявляют великодушия к побеждённым. Мне часто приходилось слышать: «Вы, британцы, не умеете играть в крикет и регби». С этим я, в принципе, согласен.
But moving into work -- and we have each week what's called a journal club, when you'd sit down with the other doctors and you'd study a scientific paper in relation to medicine. And after week one, it was about cardiovascular mortality, a dry subject -- how many people die of heart disease, what the rates are. And they were competitive about this: "You pommies, your rates of heart disease are shocking."
Но, вернёмся к нашей теме. В то время мы устраивали еженедельные заседания читального клуба, своего рода посиделки в кругу врачей, посвящённые рассмотрению и обсуждению научных медицинских статей. На втором заседании обсуждался вопрос смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. Довольно сухой материал — статистика смертности от сердечных заболеваний, показатели. Австралийцы вновь принялись за своё: «Эх, вы, англичане! По показателям сердечных заболеваний вы впереди планеты всей!»
And of course, they were right. Australians have about a third less heart disease than we do -- less deaths from heart attacks, heart failure, less strokes -- they're generally a healthier bunch. And of course they said this was because of their fine moral standing, their exercise, because they're Australians and we're weedy pommies, and so on.
И, конечно, они были правы. Уровень заболеваемости среди австралийцев в три раза ниже, чем среди британцев — меньше смертей от сердечных приступов, сердечной недостаточности, приступов стенокардии... Австралийцы вообще отличаются более крепким здоровьем. Они, конечно же, утверждали, что крепким здоровьем обязаны невероятной силе своего духа, интенсивным занятиям спортом, просто тому, что они австралийцы, а мы тщедушные англичане, и всё в таком роде.
But it's not just Australia that has better health than Britain. Within Britain, there is a gradient of health -- and this is what's called standardized mortality, basically your chances of dying. This is looking at data from the paper about 20 years ago, but it's true today. Comparing your rates of dying 50 degrees north -- that's the South, that's London and places -- by latitude, and 55 degrees -- the bad news is that's here, Glasgow. I'm from Edinburgh. Worse news, that's even Edinburgh.
Однако не только у австралийцев здоровье крепче, чем у англичан. В самой Великобритании показатели заболеваемости разнятся. Речь идёт о стандартизированном коэффициенте смертности — попросту, о вероятности наступления смерти. Здесь представлены показатели 20-летней давности, но они и по сей день актуальны. Сравним показатели смертности на параллели 50 градусов северной широты — это южные районы, Лондон и другие города — и данные для районов, расположенных на 5 градусов севернее, а ведь именно здесь находится Глазго. Я сам из Эдинбурга. Мне радоваться рано — Эдинбург на той же широте.
(Laughter)
(Смех)
So what accounts for this horrible space here between us up here in southern Scotland and the South? Now, we know about smoking, deep-fried Mars bars, chips -- the Glasgow diet. All of these things. But this graph is after taking into account all of these known risk factors. This is after accounting for smoking, social class, diet, all those other known risk factors. We are left with this missing space of increased deaths the further north you go.
Так в чём же причина этой разницы в показателях для населённых пунктов, располагающихся на просторах от южной Шотландии и до южных районов Англии? Все мы знаем о вреде курения, о картошке фри и шоколадных батончиках — типичный рацион жителя Глазго. Всё это нам хорошо известно. Но данный график была составлен уже с учётом всех этих факторов риска. Во внимание были приняты: курение, уровень дохода, диета и прочие факторы риска. Остался неразрешённым вопрос: чем же обусловлено возрастание показателей смертности при продвижении далее на север?
Now, sunlight, of course, comes into this. And vitamin D has had a great deal of press, and a lot of people get concerned about it. And we need vitamin D. It's now a requirement that children have a certain amount. My grandmother grew up in Glasgow, back in the 1920s and '30s when rickets was a real problem and cod liver oil was brought in. And that really prevented the rickets that used to be common in this city. And I as a child was fed cod liver oil by my grandmother. I distinctly -- nobody forgets cod liver oil.
Конечно же, мы учли и интенсивность солнечного освещения. С тех пор как СМИ повально заговорили о пользе витамина D, очень многие люди озаботились этим вопросом. Человеку витамин D действительно необходим. Для детей даже установлены нормы его потребления. Моя бабушка выросла в Глазго, тогда в 20-х и 30-х рахит был настоящим бичом этого города, именно тогда впервые стали использовать рыбий жир. Это действительно помогло предотвратить распространение рахита в Глазго. В детстве бабушка пичкала меня рыбьим жиром. Забыть этот ни с чем несравнимый вкус невозможно.
But an association: The higher people's blood levels of vitamin D are, the less heart disease they have, the less cancer. There seems to be a lot of data suggesting that vitamin D is very good for you. And it is, to prevent rickets and so on. But if you give people vitamin D supplements, you don't change that high rate of heart disease. And the evidence for it preventing cancers is not yet great. So what I'm going to suggest is that vitamin D is not the only story in town. It's not the only reason preventing heart disease. High vitamin D levels, I think, are a marker for sunlight exposure, and sunlight exposure, in methods I'm going to show, is good for heart disease.
Прослеживается связь: чем выше содержание витамина D в крови, тем меньше риск развития как болезней сердца, так и раковых заболеваний. Заключения очень многих исследований свидетельствуют о пользе витамина D. И он действительно полезен — для предотвращения развития рахита, например. Но оказывается, что потребление витамина D, никак не влияет на снижение уровня сердечных заболеваний. Тоже самое относится и к предотвращению заболевания раком. По-видимому, витамин D в одиночку погоды не делает. Сам по себе витамин D не способен предотвратить развитие заболеваний сердца. Я считаю, что высокое содержание витамина D — лишь показатель воздействия на организм солнечного света, а солнечный свет, используемый в рамках методологии, о которой я вам расскажу, оказывает благоприятное воздействие на сердечных больных.
Anyway, I came back from Australia, and despite the obvious risks to my health, I moved to Aberdeen. (Laughter) Now, in Aberdeen, I started my dermatology training. But I also became interested in research, and in particular I became interested in this substance, nitric oxide. Now these three guys up here, Furchgott, Ignarro and Murad, won the Nobel Prize for medicine back in 1998. And they were the first people to describe this new chemical transmitter, nitric oxide. What nitric oxide does is it dilates blood vessels, so it lowers your blood pressure. It also dilates the coronary arteries, so it stops angina.
Итак, я вернулся из Австралии, и, несмотря на очевидный риск для здоровья, обосновался в городе Абердин. (Смех) В Абердине я проходил обучение в области дерматологии. Тогда я и заинтересовался научной деятельностью, в особенности, моё внимание привлекло вот это вещество — окись азота. Вот трое учёных — Ферчготт, Игнарро и Мурад — получивших в 1998 нобелевскую премию в области медицины. Они были первыми, кто описал действие этого нового химический медиатора — окиси азота. Окись азота способствует расширению кровеносных сосудов, тем самым снижая артериальное давление, а также расширяет коронарные артерии, тем самым предотвращая приступ стенокардии.
And what was remarkable about it was in the past when we think of chemical messengers within the body, we thought of complicated things like estrogen and insulin, or nerve transmission. Very complex processes with very complex chemicals that fit into very complex receptors. And here's this incredibly simple molecule, a nitrogen and an oxygen that are stuck together, and yet these are hugely important for [unclear] our low blood pressure, for neurotransmission, for many, many things, but particularly cardiovascular health.
Что действительно удивляет, так это то, что ранее, если говорить о химических медиаторах в организме человека, мы думали о таких сложных веществах как эстроген и инсулин, либо о передаче импульсов по нервной системе. Это очень сложные процессы, протекающие с участием очень сложных химических веществ, и очень сложных рецепторов. А вот невероятно простая молекулярная структура — соединение азота и кислорода — и, тем не менее, это соединение имеет огромнейшее значение для снижения артериального давления, передачи нервных импульсов и многих других процессов, но в первую очередь — для работы сердечно-сосудистой системы.
And I started doing research, and we found, very excitingly, that the skin produces nitric oxide. So it's not just in the cardiovascular system it arises. It arises in the skin. Well, having found that and published that, I thought, well, what's it doing? How do you have low blood pressure in your skin? It's not the heart. What do you do?
Мы начали исследования и пришли к неожиданному выводу о том, что наша кожа способна вырабатывать окись азота. То есть не только сердечно-сосудистая система генерирует это вещество, но и кожа. Итак, мы опубликовали результаты наших исследований, и задались вопросом, какова функция данного вещества? Как можно снизить давление через кожу? Ведь речь идёт не о сердце. Так в чём же дело?
So I went off to the States, as many people do if they're going to do research, and I spent a few years in Pittsburgh. This is Pittsburgh. And I was interested in these really complex systems. We thought that maybe nitric oxide affected cell death, and how cells survive, and their resistance to other things. And I first off started work in cell culture, growing cells, and then I was using knockout mouse models -- mice that couldn't make the gene. We worked out a mechanism, which -- NO was helping cells survive.
Тогда я отправился в США, как и многие учёные, собирающиеся провести исследование, и провёл несколько лет в Питтсбурге. Вот Питтсбург. Я занимался изучением этих невероятно сложных систем. Выдвигались предположения, что оксид азота как-то связан с гибелью клеток, выживанием клеток и их устойчивостью к разным воздействиям. Поначалу я занялся выращиванием клеток, затем я проводил опыты над мышами с «нокаутированными» генами — то есть с мышами, несущими нужную генную мутацию. Был разработан механизм, в котором окись азота способствовала повышению выживаемости клеток.
And I then moved back to Edinburgh. And in Edinburgh, the experimental animal we use is the medical student. It's a species close to human, with several advantages over mice: They're free, you don't shave them, they feed themselves, and nobody pickets your office saying, "Save the lab medical student." So they're really an ideal model.
Затем я вернулся в Эдинбург. Здесь опыты ставились не на подопытных животных, а на наших студентах-медиках. Данный вид близок по своим характеристикам к человеку, и обладает рядом преимуществ по сравнению с мышью. Они живут на воле, их не нужно брить, они сами добывают себе пропитание, и защитники животных не выкрикивают под окнами нашей лаборатории лозунги типа: «За гуманное обращение со студентами-медиками!» Поэтому они, фактически, идеально подходят для опытов.
But what we found was that we couldn't reproduce in man the data we had shown in mice. It seemed we couldn't turn off the production of nitric oxide in the skin of humans. We put on creams that blocked the enzyme that made it, we injected things. We couldn't turn off the nitric oxide.
Но вот что мы обнаружили — мы не смогли добиться тех же результатов, что были получены в опытах с мышами. Казалось, что мы не можем отключить функцию производства оксида азота в коже человека. Мы наносили на кожу крема, блокирующие ферменты, производящие окись, мы делали инъекции. Но остановить выработку окиси не удавалось.
And the reason for this, it turned out, after two or three years' work, was that in the skin we have huge stores not of nitric oxide, because nitric oxide is a gas, and it's released -- (Poof!) -- and in a few seconds it's away, but it can be turned into these forms of nitric oxide -- nitrate, NO3; nitrite, NO2; nitrosothiols. And these are more stable, and your skin has got really large stores of NO. And we then thought to ourselves, with those big stores, I wonder if sunlight might activate those stores and release them from the skin, where the stores are about 10 times as big as what's in the circulation. Could the sun activate those stores into the circulation, and there in the circulation do its good things for your cardiovascular system?
Причина была найдена только спустя 2-3 года исследований, оказалось, что в коже содержатся громадные запасы не самой окиси азота, потому что окись азота — это газ, и он высвобождается — (Пуфф!) — и через несколько секунд его уже и нет, но он может хранится и в ином виде: в виде нитрата — NO3, нитрита — NO2, или нитрозотиола. Эти вещества более устойчивы, то есть в коже человека содержатся огромные запасы окись азота, NO. Представив человека, как огромное хранилище этого вещества, мы решили выяснить, может ли солнечный свет активизировать эти запасы и привести к их высвобождению из кожи, которая содержит в 10 раз больше этого вещества, чем система кровообращения. Может ли солнечный свет способствовать высвобождению этих запасов в кровеносную систему, и способно ли нахождение NO в крови благоприятно влиять на сердечно-сосудистую систему?
Well, I'm an experimental dermatologist, so what we did was we thought we'd have to expose our experimental animals to sunlight. And so what we did was we took a bunch of volunteers and we exposed them to ultraviolet light. So these are kind of sunlamps. Now, what we were careful to do was, vitamin D is made by ultraviolet B rays and we wanted to separate our story from the vitamin D story. So we used ultraviolet A, which doesn't make vitamin D.
Так как область моих исследований — дерматология, то я решил посмотреть, какое воздействие на подопытных окажет солнечное освещение. Мы подвергли часть испытуемых воздействию ультрафиолетового света с помощью таких ультрафиолетовых ламп. Но мы должны были быть очень осторожны, ведь при воздействии УФ-лучей спектра В происходит выработка витамина D — мы же хотели исключить влияние витамина D на результаты эксперимента. Поэтому мы использовали УФ-лучи спектра А: они не приводят к выработке витамина D.
When we put people under a lamp for the equivalent of about 30 minutes of sunshine in summer in Edinburgh, what we produced was, we produced a rise in circulating nitric oxide. So we put patients with these subjects under the UV, and their NO levels do go up, and their blood pressure goes down. Not by much, as an individual level, but enough at a population level to shift the rates of heart disease in a whole population. And when we shone UV at them, or when we warmed them up to the same level as the lamps, but didn't actually let the rays hit the skin, this didn't happen. So this seems to be a feature of ultraviolet rays hitting the skin.
Продолжительность искусственного облучения испытуемых была равноценна 30 минутам нахождения на солнце летним днём в Эдинбурге, результаты опытов показали рост содержания окиси азота в кровеносной системе. Так мы подвергли испытуемых воздействию УФ-излучения, и уровень NO в крови вырос, а их артериальное давление снизилось. На уровне отдельного индивида это снижение не столь уж велико, но это достаточно высокий показатель для целой популяции, чтобы привести к общему снижению уровня сердечных заболеваний среди населения. Если же мы производили облучение кожи Ф-лучами или разогревали испытуемых до уровня эквивалентному облучению лампами, не допуская прямого попадания УФ-лучей на кожу, данный эффект не проявлялся. Так что попадание УФ-лучей на кожу является обязательным условием.
Now, we're still collecting data. A few good things here: This appeared to be more marked in older people. I'm not sure exactly how much. One of the subjects here was my mother-in-law, and clearly I do not know her age. But certainly in people older than my wife, this appears to be a more marked effect. And the other thing I should mention was there was no change in vitamin D. This is separate from vitamin D. So vitamin D is good for you -- it stops rickets, it prevents calcium metabolism, important stuff. But this is a separate mechanism from vitamin D.
Итак, мы продолжаем собирать данные. И есть парочка хороших новостей. Эффект от воздействия УФ-лучей ярче проявляется у пожилых людей. Я точно не могу сказать насколько. Одной из испытуемых была моя тёща, я естественно понятия не имею, сколько ей на самом деле лет. Но абсолютно точно, что для людей, старше моей жены, эффект от воздействия УФ-лучей выражен ярче. Так же я хотел бы отметить, что при этом не наблюдается изменений концентрации витамина D в крови. Данный эффект не связан с витамином D. Так, витамин D полезен как профилактика рахита, нарушений кальциевого обмена — это тоже важно. Но рассмотренный нами механизм не привязан к витамину D.
Now, one of the problems with looking at blood pressure is your body does everything it can to keep your blood pressure at the same place. If your leg is chopped off and you lose blood, your body will clamp down, increase the heart rate, do everything it can to keep your blood pressure up. That is an absolutely fundamental physiological principle.
Одна из проблем, связанная с изучением артериального давления — это то, что ваш организм делает всё возможное, чтобы поддерживать постоянный уровень артериального давления. Если у вас ампутирована нога и вы теряете много крови, кровеносные сосуды в вашем теле сожмутся, сердцебиение участится, и все процессы в организме будут направлены на повышение давления. Это один из фундаментальных принципов физиологии.
So what we've next done is we've moved on to looking at blood vessel dilatation. So we've measured -- this is again, notice no tail and hairless, this is a medical student. In the arm, you can measure blood flow in the arm by how much it swells up as some blood flows into it. And what we've shown is that doing a sham irradiation -- this is the thick line here -- this is shining UV on the arm so it warms up but keeping it covered so the rays don't hit the skin. There is no change in blood flow, in dilatation of the blood vessels. But the active irradiation, during the UV and for an hour after it, there is dilation of the blood vessels. This is the mechanism by which you lower blood pressure, by which you dilate the coronary arteries also, to let the blood be supplied with the heart. So here, further data that ultraviolet -- that's sunlight -- has benefits on the blood flow and the cardiovascular system.
Поэтому следующим шагом стало изучение процесса расширения кровеносных сосудов. Мы снова провели измерения. Заметьте, отсутствует хвост и волосяной покров — перед вами студент-медик. Так происходит измерение величины кровотока в руке за счёт определения степени её распухания при поступлении в неё некоторого объёма крови. Мы выяснили, что при симуляции УФ-облучения — что соответствует этой толстой линии — т.е. при облучении руки УФ-лучами для повышения её температуры, таким образом, чтобы сами лучи не падали на покрытый участок кожи. Величина кровотока не изменяется, как и степень расширения сосудов. Но во время прямого облучения УФ-лучами и в течение часа после сеанса происходит расширение сосудов. Таков механизм снижения кровяного давления, благодаря которому также происходит и расширение коронарных артерий, чтобы кровь свободно поступала к сердцу. Также выяснилось, что УФ-излучение — это солнечный свет — оказывает благоприятное воздействие на кровоток и сердечно-сосудистую систему.
So we thought we'd just kind of model -- Different amounts of UV hit different parts of the Earth at different times of year, so you can actually work out those stores of nitric oxide -- the nitrates, nitrites, nitrosothiols in the skin -- cleave to release NO. Different wavelengths of light have different activities of doing that. So you can look at the wavelengths of light that do that. And you can look -- So, if you live on the equator, the sun comes straight overhead, it comes through a very thin bit of atmosphere. In winter or summer, it's the same amount of light. If you live up here, in summer the sun is coming fairly directly down, but in winter it's coming through a huge amount of atmosphere, and much of the ultraviolet is weeded out, and the range of wavelengths that hit the Earth are different from summer to winter. So what you can do is you can multiply those data by the NO that's released and you can calculate how much nitric oxide would be released from the skin into the circulation.
Мы создали специальную модель. УФ-излучение в различных частях света в разные времена года различно, поэтому можно вычислить объём запасов окиси азота — нитратов, нитритов, нитрозотиолов в коже — которые распадаются с выделением NO. Различные длины световых волн оказывают различное воздействие на эти процессы. Можно в первую очередь рассмотреть волны той длины, которые необходимы для этого. Так, если вы живете на экваторе, солнечные лучи, проходящие сквозь очень тонкий слой атмосферы, падают вам прямо на макушку. Зимой и летом интенсивность освещения одинакова. Но в наших широтах летом лучи падают практически перпендикулярно, а зимой они проходят сквозь очень толстый слой атмосферы и очень большая часть ультрафиолета рассеивается, и диапазоны длин световых волн, достигающих поверхности Земли, варьируется от зимы к лету. Мы можем помножить эти величины на количество высвобождаемого NO, и тем самым вычислить, какой объём NO будет высвобожден из кожи в кровеносную систему.
Now, if you're on the equator here -- that's these two lines here, the red line and the purple line -- the amount of nitric oxide that's released is the area under the curve, it's the area in this space here. So if you're on the equator, December or June, you've got masses of NO being released from the skin. So Ventura is in southern California. In summer, you might as well be at the equator. It's great. Lots of NO is released. Ventura mid-winter, well, there's still a decent amount. Edinburgh in summer, the area beneath the curve is pretty good, but Edinburgh in winter, the amount of NO that can be released is next to nothing, tiny amounts.
Итак, если вы живете на экваторе — на графике это красная и фиолетовые линии — количество высвобождаемого NO — это вот эта область под кривой, область вот в этом пространстве. Поэтому, если вы житель экватора, будь то декабрь или июнь, огромные объёмы NO высвобождаются вашей кожей. Город Вентура находится в южной Калифорнии. Летом там как на экваторе. Это здорово. Высвобождаются громадные количества NO. В Вентуре середина зимы — всё равно объёмы довольно значительны. Эдинбург летом — область под кривой довольно значительна, а теперь Эдинбург зимой — объёмы высвобождаемого NO близки к нулю, крошечное количество.
So what do we think? We're still working at this story, we're still developing it, we're still expanding it. We think it's very important. We think it probably accounts for a lot of the north-south health divide within Britain, It's of relevance to us. We think that the skin -- well, we know that the skin has got very large stores of nitric oxide as these various other forms. We suspect a lot of these come from diet, green leafy vegetables, beetroot, lettuce has a lot of these nitric oxides that we think go to the skin. We think they're then stored in the skin, and we think the sunlight releases this where it has generally beneficial effects.
Итак, что дальше? Мы продолжаем исследования, развиваем данную теорию, получаем новые данные. Мы уверены, что наши исследования очень важны. Мы считаем, что именно в этом кроется причина разного уровня здоровья у жителей севера и юга Великобритании. Эта зависимость для нас очень важна. Мы думаем, что кожа... Мы знаем, что кожа содержит огромные запасы окиси азота во множестве различных форм. Мы предполагаем, что большая часть NO попадает в организм с такими продуктами как листовые овощи, свёклу, салат, содержащими большие количества NO. Мы считаем, что полученные с пищей NO затем хранятся в коже, а солнечные лучи способствуют выделению этих запасов, что оказывает благоприятное воздействие на организм.
And this is ongoing work, but dermatologists -- I mean, I'm a dermatologist. My day job is saying to people, "You've got skin cancer, it's caused by sunlight, don't go in the sun." I actually think a far more important message is that there are benefits as well as risks to sunlight. Yes, sunlight is the major alterable risk factor for skin cancer, but deaths from heart disease are a hundred times higher than deaths from skin cancer. And I think that we need to be more aware of, and we need to find the risk-benefit ratio. How much sunlight is safe, and how can we finesse this best for our general health?
Исследования продолжаются, но дерматологам — то есть мне как дерматологу — каждый день приходится говорить своим пациентам: «У вас рак кожи. Его причина — солнечный свет. Не выходите на солнце». Но, на самом деле, я считаю, что важнее донести до людей, что солнечный свет может быть и полезным, и опасным. Да, солнечный свет — основной фактор риска для рака кожи, но смертность от сердечных заболеваний в сто раз выше, чем смертность от рака кожи. Я считаю, что людям следует знать об этом, и необходимо найти этот соотношение риска и пользы. Какая продолжительность пребывания под солнцем безопасна? Как использовать солнечный свет для повышения уровня общего состояния здоровья?
So, thank you very much indeed. (Applause)
Огромное спасибо. (Аплодисменты)