скачать книгу бесплатно
К сожалению, приходится констатировать, что научно-технический прогресс не только значительно улучшил условия для борьбы с патогенами, но и сделал возможным создание новых искусственных патогенных микроорганизмов. Не приходится сомневаться, что в современном мире синтез новых болезнетворных микробов имеет место. В частности, рядом специалистов высказана мысль о рукотворности вируса COVID-19.
Приведённая выше периодизация развития микробиологической науки во многом верна. Однако нельзя не отметить, что выделение первых двух этапов – эвристического и морфологического, носит несколько натянутый характер и демонстрирует, на наш взгляд, стремление удревнить историю микробиологии.
В самом деле, вряд ли можно считать началом научной дисциплины отдельные гипотетические догадки (пусть и подтвердившиеся впоследствии) и наблюдения за ходом заболеваний, оказавшихся, как выяснилось позднее, инфекционными (это о так называемом эвристическом этапе). Наблюдение за строением некоторых микроорганизмов и их описание тоже с большой натяжкой можно считать началом микробиологии как самостоятельной науки (это о так называемом морфологическом этапе). К тому же, в ходе так называемого физиологического этапа микроорганизмов было открыто и описано куда как больше.
Словом, мы остаёмся на «классической» точке зрения: микробиология появилась в начале второй половины XIX века. Основоположником её был Луи Пастер. Всё что было до этого – предыстория микробиологической науки. Предыстория, которая есть у любой научной дисциплины. Так, предысторией химии были века существования алхимии.
Представления о том, что целый ряд болезней человека может вызываться мельчайшими микроорганизмами, действительно родились в период античности – в Древней Греции. Конечно, представления эти носили чисто гипотетический характер. Ни подтвердить, ни опровергнуть их люди тогда не могли.
Нельзя не отметить, что иногда мысль о мельчайших живых возбудителях некоторых человеческих болезней ошибочно приписывается «отцу медицины» Гиппократу. Увы, он ничего такого не говорил. Гиппократ полагал, что причинами заразных болезней являются ядовитые испарения воздуха. О причинах же этой ядовитости он предположений не высказывал.
Гениальное прозрение принадлежит другому древнему греку – философу Демокриту. Читатель, конечно же, помнит, что Демокрит высказал провидческую мысль о существовании мельчайшей частицы вещества, которую он назвал атомом, что в переводе с греческого означает «неделимый». Через столетия предположение Демокрита подтвердилось, и учёные (физики и химики) совершенно справедливо дали мельчайшей частице вещества то название, которое предложил древнегреческий философ, т.е. «атом». Но силой мысли Демокрита, позволявшей ему логическим путём приходить к выводам, которые эмпирически подтвердились спустя многие века, могут восхититься также медики и микробиологи. Вот что писал философ о причинах заразных болезней: «Некие мелкие животные, которые не воспринимаются нашим зрением и которые через посредство воздуха входят внутрь нашего тела через рот и нос, порождают тяжёлые болезни» [69; 112].
Интересное наблюдение сделал древнегреческий историк Фукидид. Когда в Афинах свирепствовала чума, он заметил, что за больными и умирающими могли ухаживать «только те, кто уже переболел чумой, так как никто не заражался вторично» [45; 39].
Увы, дальше умозрительного признания живой природы возбудителей инфекций античная наука пойти попросту не могла – уровень научно-технического развития был для этого далеко недостаточен.
Пришедшая на смену античности эпоха Средневековья ещё в меньшей степени способствовала развитию научных представлений о причинах и путях распространения инфекций. На территории Западной Европы достижения науки Древней Греции и Древнего Рима были основательно забыты. Наступили так называемые «Тёмные века» с их невежеством и религиозным мракобесием.
Античная научная мысль теплилась и развивалась в тот период на мусульманском Востоке. Поэтому не случайно, что знаменитый восточный врачеватель Ибн Сина (Авицена) (980 – 1037), не раз сталкивавшийся и боровшийся в своей лечебной практике с инфекционными болезнями, написал в трактате «Канон врачебной науки» о том, что причиной чумы, оспы и ряда других болезней являются невидимые простым глазом мельчайшие живые существа, передающиеся через воздух и воду. Мысль, как мы видим, аналогична мысли, высказанной Демокритом.
Вместе с награбленным добром и инфекционными болезнями, которых и в самой Европе было хоть отбавляй, крестоносцы принесли европейцам значительный пласт античного знания, а также те достижения восточных учёных, которые эти античные знания развивали и обогащали. Последовавшая эпоха Возрождения характеризовалась значительным интересом к наукам. Начали быстро развиваться физика, химия, математика, астрономия, медицина. Развивавшиеся внутри феодального строя новые, капиталистические, общественно-экономические отношения привели к ряду буржуазных революций (голландской, английской, Великой французской). Победившие революции, в свою очередь, способствовали бурному развитию промышленности, техники, естественных и точных наук, что получило название промышленной революции конца XVI – XVIII веков.
Однако всё это первоначально слабо отражалось на развитии микробиологии (вернее будет сказать, микробиологической составляющей медицины). Причина, в общем-то, ясна: «не было» предмета изучения, точнее, данный предмет тогда попросту не научились видеть. Так, ещё в XVI веке известный итальянский учёный Фракасторо писал о том, что распространение инфекций зависит от контагия (т.е. заразного начала, передающегося здоровым людям от больных путём соприкосновения через воздух и вещи). Но какова природа этого контагия – оставалось только гадать. Попутно заметим, что термин «контагий» (от латинского «contagium» – прикосновение, зараза) вошёл в современные микробиологическую и эпидемиологическую науки в несколько изменённом виде. Сейчас говорят о контагиозности, под которой понимают свойство инфекционных болезней передаваться от больных организмов здоровым, и контагиозном индексе, который показывает степень заразительности отдельных инфекционных болезней (определяется путём подсчёта среднего числа заболевших из 100 человек, соприкасавшихся с больным).
Дело сдвинулось с мёртвой точки, когда в Европе научились изготавливать увеличительные стёкла и, использовав их, создали оптический микроскоп. Как правило, всё это связывают с именем Антония Левенгука. Однако это не совсем так. Ещё в 1590 году, т.е. за 42 года до рождения Левенгука, шлифовальщики стекла братья Янсен изготовили первые линзы и собрали первый (крайне несовершенный) микроскоп. Бесспорными же заслугами Левенгука является то, что он усовершенствовал изготовление линз (в конечном итоге, ему удалось добиться увеличения в 300 раз), создал более совершенную, чем у братьев Янсен, конструкцию микроскопа и, наконец, первый разглядел в него микробов.
Левенгук был весьма далёк от медицины, совершенно не ломал голову над причинами возникновения и передачи заразных болезней и никаких медицинских целей перед собой, шлифуя линзы, собственно, не ставил. Первоначально его заинтересовало строение льняного волокна. Его-то он и захотел изучить, а для этой цели отшлифовал несколько грубых линз. Покончив с указанным «исследованием», Левенгук начал из чистого любопытства рассматривать через увеличительные стёкла всё, что попадалось под руку: воду из пруда, человеческую слюну, кровь, зубной налёт и многое другое. Одновременно он продолжал улучшать отшлифовку своих линз. Кстати, он их назвал микроскопиями. А устройство, их использовавшее, получило название микроскопа. Это, в общем-то, праздное любопытство позволило Левенгуку установить, что во всех рассматриваемых им средах живут мельчайшие живые существа, которые он назвал «animalcula», что дословно переводится как «маленькие звери», «маленькие животные».
Результаты своих наблюдений над «анималькулями» Левенгук стал отправлять в Лондонское королевское общество, которое их публиковало. А в 1695 году Левенгук самостоятельно издал книгу «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком», где «маленькие животные» были описаны с точки зрения их формы, подвижности, окраски. Пытливый голландец был убеждён, что микроорганизмы устроены так же, как и макроорганизмы, т.е. имеют органы пищеварения, дыхания, передвижения (ножки и хвостики) и т.д.
Открытие Левенгука привлекло всеобщее внимание. Как мы помним, от момента его деятельности по изучению микробов и отсчитывается т.н. морфологический (или описательный) период микробиологии (а точнее сказать – её предыстории), продолжавшийся с конца XVII до середины XIX века. Именно в его ходе был накоплен тот первичный практический материал, основанный на непосредственном наблюдении, который и сделал возможным появление микробиологии как науки.
Хотя, конечно, объективно говоря, чрезмерно плодотворным этот период назвать нельзя. Просто потому, что оптические приборы того времени мало что позволяли разглядеть. Они зачастую даже не давали возможности отличить один вид микробов от других. А уж о том, чтобы изучать с их помощью внутреннее строение микроорганизмов, и речи не шло.
Ярчайшей «звездой» морфологического периода предыстории микробиологии стал русский врач и учёный-эпидемиолог Данила Самуилович Самойлович (1742 – 1810). Особенно плодотворной была его выдающаяся деятельность по борьбе с чумой. Он, полковой лекарь, впервые столкнулся с этой страшной болезнью в 1768 году в одной из турецких деревушек во время русско-турецкой войны 1768 – 1774 годов. Вся его последующая жизнь была посвящена стремлению одолеть «чёрную смерть», спасти от неё людей. Самойлович предложил дезинфекцию вещей больных чумой и профилактические меры против этого заболевания (в частности, пытался делать прививки ослабленным «ядом язвенным»; заметим – за 25 лет до противооспенных прививок Дженнера). Он упорно старался обнаружить и описать возбудителя чумы, считая его живым агентом и отрицая теорию, по которой чума происходит от неких миазмов. Однако последнее ему не удалось из-за несовершенства и слабости тогдашних микроскопов (достаточно сказать, что только через 84 года после смерти Д.С. Самойловича, в 1894 году, швейцарский врач и учёный-микробиолог Йерсон смог «засечь» чумную палочку в микроскоп куда как более мощный, чем те, которыми располагал, борясь с чумой более века назад, его русский коллега).
Труды Самойловича о чуме и борьбе с ней получили широкую известность, издавались за границей. Он был избран членом 12 иностранных академий. Увы, власти России (ни Екатерина II, ни Павел I, ни Александр I) не оценили заслуг своего соотечественника. Да его ли одного…
В морфологический период развития микробиологии было сделано и великое открытие Дженнера, ставшее основой теории вакцинации, т.е. создания у человека или животного искусственного активного иммунитета против той или иной болезни.
Британский врач Дженнер в конце XVIII века предложил прививку от натуральной оспы. Делать её он предполагал гноем людей, переболевших коровьей оспой.
Здесь необходимо сделать некоторые пояснения.
Оспа – один из страшнейших «бичей» человечества. Вплоть до XIX и даже ХХ столетия эта болезнь убивала или обезображивала миллионы людей.
Естественно, люди пытались от неё защититься. Ещё в средние века в странах Востока (Персии, Китае, Белуджистане, Сиаме) было замечено, что переболевшие оспой и оставшиеся при этом в живых повторно не заражаются. Восточные медики, исходя из этого факта, по сути, пришли к идее предохранительных прививок от оспы: кололи определённые участки кожи заражёнными иглами или же вводили в нос оспенные корочки.
К XVIII веку эти способы профилактики заражения оспой были в Европе известны. Здесь их называли «вариоляции».
Однако вся штука заключалась в том, что противооспенные вариоляции являлись делом далеко небезопасным. Никакой гарантии того, что человек, которого прививали подобным образом, не заразится по-настоящему, не было.
Кстати, заметим попутно, что вариоляции считались средством защиты (хотя и ненадёжным) только именно против натуральной оспы. Поэтому предложенный Данилой Самойловичем подобный же способ защиты от чумы наделал тогда в Европе много шума. Да, в то время противочумные прививки оказались малоэффективными, причём по той же причине, по которой были опасны противооспенные вариоляции: наука того времени попросту не позволяла обеспечить прививку материалом, в котором содержался бы гарантированно ослабленный патоген. Не мог Самойлович уверенно отделить «доброкачественный яд язвенный» от «вирулентного яда язвенного» (термины «вирулентность», «вирулентный» в то время уже использовались; употреблял их в своих трудах и Самойлович). Не могли восточные и перенявшие их опыт европейские врачи гарантировать, что заражённые иглы, которыми они кололи пациентов, или оспенные корочки, которые они вводили им в нос, не вызовут болезни вместо того, чтобы защитить от неё.
Но Д.С. Самойлович, тем не менее, дал теоретическое обоснование возможности прививок против инфекционных болезней вообще, а не только против оспы. Дженнер же четверть века спустя на практике подтвердил (опять же на примере оспы) возможность безопасного прививания, дающую очень большой процент защиты от заболевания.
В отличие от восточных врачей, Дженнер решил прививать своих пациентов не материалами, содержащими патоген натуральной оспы, а материалами людей, переболевших коровьей оспой.
Вообще, вирус коровьей оспы – «родственник» вируса оспы натуральной. Это зооноз, т.е. от коров человек может заразиться этой болезнью. Но для него она несмертельна и не обезображивает человека так, как это делает её «чисто человеческая» «родственница»[7 - Факт, на наш взгляд, очень интересный для науки: вирус коровьей оспы вызывает образование антител и иммунную память, которые защищают человека от вируса натуральной оспы. Это к вопросу о специфичности антител.].
К идее подобной прививки Дженнер пришёл благодаря народному опыту. Оказывается, английские крестьяне давно приметили, что переболевший коровьей оспой человек, как правило, уже не заражается натуральной оспой. Врач решил проверить опытным путём это народное убеждение. В 1796 году он сделал прививки гноем больных коровьей оспой доярок нескольким пациентам. Выяснилось, что последние приобрели почти полный иммунитет к оспе натуральной. Как выяснилось? Очень просто: Дженнер после прививания попытался заразить их натуральной оспой. Да, вот так: научного подвига этот доктор не совершил, ибо свою идею опробовал не на себе, а на других. Но для этих других всё окончилось благополучно. А после действительно великого открытия, сделанного Дженнером, все препараты, с помощью которых можно искусственно вызывать активный иммунитет в организме человека или животного, называют вакцинами (от латинского слова «vacca» – корова). Сам же процесс введения таких препаратов именуется вакцинацией. Слово «вариоляция» перестало употребляться.
И тем не менее, как уже отмечалось, несмотря на ряд великих открытий, выдающиеся достижения и прозрения, в морфологический период микробиология была оторвана от повседневной практической деятельности человека и носила описательный характер.
Положение резко меняется с середины XIX века. Рост промышленности, усовершенствование оптических приборов, развитие естественных наук позволили микробиологам того времени от описания отдельных форм микробов перейти к изучению их физиологии и биохимии, а следовательно, к глубокому изучению роли микробов в промышленности, сельском хозяйстве, возникновении и распространении инфекционных болезней. Фактически именно тогда микробиология и становится самостоятельной наукой, а не просто разделом медицины и биологии. С этого времени началось её быстрое развитие как в теоретическом, так и в практическом направлении.
К данному периоду относится замечательная деятельность французского учёного Луи Пастера (1822 – 1895) – общепризнанного основателя микробиологической науки.
Пастер доказал, что микробы отличаются друг от друга не только формой, но и жизнедеятельностью. Он получил микроорганизмы в чистых культурах, определил их роль в процессах брожения (открыл анаэробиоз) и доказал, что заразные болезни вызываются различными микробами. Пастером были приготовлены вакцины против сибирской язвы и бешенства, сыгравшие большую роль в борьбе с этими заболеваниями. Работы Пастера о невозможности самопроизвольного зарождения микробов[8 - Сейчас трудно представить, но ещё во второй половине XIX века научные оппоненты Пастера полагали, что в субстратах, подвергающихся брожению или гниению, их возбудители-микробы самозарождаются. Безупречными опытами Пастер доказал, что в сосудах со стерильным бульоном, закрытых ватными пробками во избежание контакта с воздухом, самозарождение микроорганизмов невозможно. Рост микроорганизмов наблюдается тогда, когда в сосуд с питательной средой попадает воздух, содержащий микроорганизмы, или питательная среда подвергается недостаточной термической обработке, при которой устойчивые к температуре споры бактерий не погибают.] послужили теоретической предпосылкой для развития стерилизации и дезинфекции. Принцип, выдвинутый Пастером (кратковременный прогрев продуктов до температуры 70 – 80 градусов), названный впоследствии его именем – пастеризацией, был использован в промышленности, и на его основе возникло производство консервов.
Открытия Пастера привлекли внимание учёных и прогрессивной общественности всего мира. В 1888 году на средства, собранные по международной подписке, в Париже был основан Пастеровский институт. В работе этого института участвовали учёные разных стран. По типу Пастеровского института стали создаваться подобные научные учреждения и в других странах.
Период развития микробиологической науки, который начался с работ Пастера и продолжался, примерно, до начала ХХ века неофициально именуется «золотым веком» микробиологии, а также «героическим веком».
Почему «золотым»?
Дело в том, что в тот период открытия следовали одно за другим. Учёные «вылавливали» возбудителей инфекционных болезней, вели плодотворные исследования их строения, физиологии и биохимии, изыскивали средства борьбы с ними: появлялись вакцины, сыворотки и даже первые химиотерапевтические препараты
Результаты были действительно впечатляющими. Можно сказать, что как среди учёных-микробиологов, так и среди просвещённых слоёв населения, которые понимали, о чём речь, господствовал своего рода научный оптимизм: казалось, что недалёк день, когда человечество, изучив всех возбудителей инфекционных заболеваний, научится успешно с ними бороться. Профессия учёного-микробиолога была окружена романтическим ореолом. «Охотники за микробами» – так называли микробиологов люди, так называли они себя сами.
Да, благородная цель полной победы над инфекционными заболеваниями казалась близка, ощутима, уже видна… Увы, видна она оказалась, как виден горизонт…
Почему это время называлось ещё и «героическим веком» микробиологии?
Очень просто: романтизм романтизмом, но работа с болезнетворными микробами «лицом к лицу» всегда была и остаётся делом очень опасным. «Зараза», от которой обычный человек бежит, боясь за своё здоровье и даже жизнь, микробиологов, наоборот, к себе привлекает. Множество учёных тогда доказывали болезнетворность тех или иных обнаруженных микроорганизмов на себе самих, на себе испытывали сыворотки и вакцины, заражая себя до (в случае сывороток) или после (в случае вакцин) их введения. Микробиологи из разных стран бросались в очаги вспыхнувших эпидемий, стараясь спасти человеческие жизни и установить источник инфекции.
Множество честных и отважных учёных пожертвовали тогда своей жизнью. Большие открытия «золотого века» шли рука об руку с немалыми потерями «века героического».
Приведём ряд фактов работы микробиологов той эпохи.
В 1874 году в России Г.Н. Минх (1836 – 1896) заразил себя кровью больного возвратным тифом, доказав тем самым, что возбудитель этого заболевания циркулирует в крови. Также Г.Н. Минх высказал свои соображения о роли насекомых в передаче тифов (это было подтверждено только через 30 с лишним лет: французские исследователи Неттер и Туано, анализируя вспышку сыпного тифа во Франции в 1892 – 1893 годах, также пришли к выводу, что тиф распространяется вшами; в 1908 году русский учёный Н.Ф. Гамалея на основании эпидемических данных утверждал, что сыпной тиф заразен только при наличии вшей; наконец, в 1909 году французский врач Ш.Ж. Николь в опытах на обезьянах доказал, что платяная вошь – переносчик сыпного тифа). Позже Г.Н. Минхом было установлено, что две формы сибирской язвы – лёгочная и кишечная – имеют единое происхождение, т.е. вызываются одним возбудителем.
В 1876 году другой русский врач и учёный-микробиолог О.О. Мочутковский (1845 – 1903) повторил научный подвиг Г.Н. Минха. Им был обнаружен возбудитель сыпного тифа в крови больного. Для проверки правильности своего открытия О.О. Мочутковский заразил себя кровью больного. В результате, был не только открыт возбудитель этой опасной болезни (позже он получил название риккетсии Провачека), но и доказано, что он циркулирует в крови.
Кстати, само название «риккетсия Провачека» было дано возбудителю сыпного тифа в честь двух учёных, погибших при исследовании этой болезни – Риккетса и Провачека.
В 1880 году французский врач Ш.Л. Лаверан (1845 – 1922) в Алжире при исследовании крови больного солдата открыл возбудителя малярии – простейшего паразита – малярийный плазмодий. Но Лаверну остался неизвестным полный цикл развития этого паразита.
Только спустя почти 20 лет английский военный врач Р. Росс (1857 – 1932) в Индии нашёл в крови птиц кровяного паразита, аналогичного обнаруженному Лавераном, и выяснил, что он передаётся через укус комаров. Последнее обстоятельство навело Росса на мысль о наличии подобного цикла в случае малярии. Итальянский зоолог Б. Грасси подтвердил предположение Росса и в 1899 году описал весь сложный цикл развития малярийного плазмодия.
В 70 – 80-х годах XIX века кубинский врач К.Х. Финлей (1833 – 1915) пришёл к выводу, что переносчиком жёлтой лихорадки является комар. Финлей предложил эффективную систему профилактических мероприятий по борьбе с этим заболеванием.
Работы Росса и Финлея легли в основу исследований жёлтой лихорадки американским военным врачом У. Ридом (1851 – 1902). Сотрудники Рида дали искусать себя комарам, которые перед этим насосались крови больных лихорадкой, а врач Дж.У. Лэзир (1866 – 1900) умер от этой болезни.
Большое значение для развития микробиологии в этот период имели исследования немецкого учёного Роберта Коха (1813 – 1910). Им был предложен и успешно применялся ряд специальных методов техники микробиологических работ: введены в лабораторную практику плотные питательные среды (желатина, свёрнутая сыворотка, картофель), что обеспечило возможность получения изолированных колоний, а следовательно, и выделения одного вида бактерий (чистых культур) значительно быстрее, чем это делалось до этого; стали использоваться красители для окраски микробов. Кох и его ученики усовершенствовали технику микроскопирования (конденсор Аббе и иммерсионные объективы).
В 1882 году Кох открыл возбудителя туберкулёза (микобактерию), которого в его честь назвали палочкой Коха. Через год, в 1883 году, им был открыт возбудитель холеры – холерный вибрион.
Для борьбы с туберкулёзом Кох разработал препарат туберкулин. Однако на практике он себя не оправдал, зато оказался хорошим диагностическим средством (прививка Манту) и помог в создании ценных противотуберкулёзных препаратов.
Нельзя не отметить, что в каких-то вопросах Кох заблуждался. Так, например, он отстаивал позицию о постоянстве и неизменяемости микробных видов (т.е. отрицал микробные мутации), был сторонником этиологической трактовки инфекционного процесса, согласно которой микробу придавалось основное значение в развитии инфекции, а роль макроорганизма приуменьшалась.
Эти ошибочные, как ясно сейчас, воззрения вполне объяснимы, учитывая уровень микробиологических знаний того времени и существовавшие методы исследований. Но, несмотря на указанные ошибки, Роберт Кох с полным основанием считается одним из основоположников микробиологии (наряду с Пастером и Мечниковым).
Кох оставил плеяду учеников, которые и сами стали заметными фигурами в микробиологической науке: Беринг, Эрлих, Петри, Гафка, Пфейфер, Колле, Шаудин и ряд других. Немецкая школа микробиологии, у истоков которой стоял Кох, была одной из мощнейших: по результативности работы, разработке системных подходов к решению проблем, количеству блестящих учёных она стоит в одном ряду с французской и русской школами.
Но, безусловно, «клеить» какой-то «национальный ярлык» к достижениям микробиологии того времени не стоит. Учёные разных национальностей учились друг у друга (так знаменитый японский микробиолог Китадзато был учеником Коха, многие русские учёные с полным основанием могут считаться учениками и сотрудниками Пастера – С.Н. Виноградский, Н.Ф. Гамалея, В.А. Хавкин и ряд других). Они боролись плечом к плечу против эпидемий и работали рядом в научных учреждениях: Пастеровском институте, институте Коха и др. Нередко параллельно, даже не ведая об этом, микробиологи разных стран разрабатывали одну и ту же проблему или схожие проблемы и практически одновременно приходили к одинаковым результатам. Наработки одних, пусть даже закончившиеся в конечном итоге неудачей, служили в ряде случаев основой для исследований других. И эти другие добивались успеха.
Не будет преувеличением сказать, что тогда среди учёных-микробиологов разных стран господствовал дух сотрудничества, а не соперничества. Идеалом же было служение всему человечеству.
Факты научной истории прекрасно иллюстрируют вышесказанное.
Неудача Коха в разработке противотуберкулёзной вакцины (туберкулина), тем не менее, дала достаточный материал для работы двум ученикам Пастера – Альберу Кальметту и Шарлю Герену. Их усилия увенчались успехом. Результатом работы этих исследователей человечество пользуется до сих пор – знаменитая противотуберкулёзная вакцина БЦЖ (БЦЖ – русская транскрипция названия препарата, образованного от заглавных букв фамилий его создателей, т.е. «Бацилла Кальметта и Герена»; пожалуй, по-русски правильнее бы было транскрибировать как БКГ).
В конце 80-х – начале 90-х годов XIX столетия началось исследование микробных токсинов. В 1988 – 1890 годах ученики Пастера Э. Ру и А. Йерсон получили дифтерийный токсин. В 1890 году ученик Коха Э. Беринг открыл лечебные свойства антитоксических сывороток. Заметим, до Беринга серотерапия известна не была, микробиологи применяли только вакцинацию (преимущественно вакцинопрофилактику, но также и вакцинотерапию (как в случае с бешенством)). Антитоксичное свойство сыворотки животных Беринг открыл, вводя собакам и морским свинкам неоднократно малые дозы дифтерийного или столбнячного токсина. Последний был получен в чистом виде другим учеником Коха японцем Китадзато. Уже в 1892 году эти учёные изготовили и начали применять на практике противодифтерийную сыворотку. Однако в ряде случаев сыворотка Беринга – Китадзато оказалась неэффективной. Тогда за дело вновь взялся Эмиль Ру и усовершенствовал технологию получения антидифтерийной сыворотки: он стал получать её из крови лошадей. Сыворотка Ру показала на практике блестящие результаты, о чём учёный сообщил на медицинском конгрессе в Будапеште в 1894 году. Этот год и считается началом эпохи серотерапии. Теперь речь шла уже не только о предупреждении болезней посредством вакцин, но и о лечении и спасении уже заболевших людей.
Примерно с начала 90-х годов XIX века ряд учёных занимались проблемой получения вакцины против брюшного тифа. Среди этих учёных были французы Видаль, Грубер, Шантомесс, англичанин Райт, немцы Пфейфер и Колле, русский микробиолог Хавкин. Естественно, что такая работа основывалась, прежде всего, на тщательнейшем изучении возбудителя брюшного тифа – бактерии-палочки. Её открыл и описал ещё в 1880 году микробиолог Эберт. Однако и после этого брюшной тиф считался только кишечным заболеванием. Но к началу 90-х годов исследователям удалось установить, что палочки брюшного тифа циркулируют в крови заболевших им людей. Данное обстоятельство и навело работавшего тогда в Пастеровском институте Владимира Хавкина на мысль о создании брюшнотифозной вакцины. Оказавшись в Англии, он поделился своей идеей и наработками с английским военным врачом и микробиологом Райтом. Тот продолжил работу Хавкина.
Занимавшиеся этой же проблемой Видаль и Грубер установили, что кровь тифозного больного агглютинирует, т.е. склеивает, микробы тифа. Это, во-первых, дало возможность улучшить диагностику брюшного тифа, а во-вторых, означало, что учёные открыли один из видов антител, вырабатываемых человеческим организмом в ответ на внедрение в него антигена, – антитела-агглютинины.
Райт, изучавший параллельно с брюшным тифом мальтийскую лихорадку, вскоре обнаружил явление агглютинации и при этой болезни.
Видалю и Шантомессу первыми удалось получить брюшнотифозную вакцину. Однако они испытали её только на животных и дальше не продвинулись. Райт же в 1898 году смог провести клинические испытания своей вакцины и начал применять её в медицинской практике. Примерно в это же время Пфейфер и Колле достигли такого же результата в Германии.
В 1892 году русский ботаник Д.И. Ивановский открыл существование вирусов. А в 1895 году голландский учёный Бейеринк, не будучи знаком с открытием Ивановского, самостоятельно установил существование вирусов.
Примерно в 1903 году русский микробиолог и эпидемиолог Д.К. Заболотный открыл возбудитель сифилиса – бледную спирохету. Но, желая перепроверить свои результаты, не стал публиковать сообщение об этом. В итоге, пальма первенства осталась за немецкими исследователями Шаудином и Гофманом, которые в 1905 году заявили об открытии возбудителя сифилиса.
Ещё в 1898 году русский микробиолог Н.Ф. Гамалея открыл явление бактериофагии, показав, что густая взвесь сибиреязвенных палочек в дистиллированной воде может просветляться и приобретать способность растворять бактерии. Выяснить причину этого явления у Н.Ф. Гамалеи не было тогда возможности – увидеть вирус-бактериофаг в оптический микроскоп он не мог. Поэтому Николай Фёдорович предположил существование неких веществ, которые он назвал «бактериолизины», т.е. «растворители бактерий».
Только семнадцать лет спустя, в 1915 году, английский бактериолог Творт столкнулся с подобным явлением: наблюдая за поколениями бактерий, он обнаружил, что некоторые из них как бы окружаются туманом и исчезают. К тому времени о вирусах было известно уже гораздо больше, чем в 1898 году, и Творт предположил, что гибель бактериальных колоний вызывается вирусами, которые паразитируют на бактериях. На этом Творт остановился, т.е. ушёл, в принципе, не дальше Гамалеи.
Наконец, в 1917 году канадский бактериолог д’Эрель, повторив открытия Гамалеи и Творта, подверг явление бактериофагии систематическому изучению. Он принял предположение Творта о вирусной природе этого явления (и оказался совершенно прав). Собственно, и само название бактериального вируса – «бактериофаг» (пожирающий бактерии») принадлежит д’Эрелю.
В 1894 году ученик Пастера Александр Йерсон открыл возбудителя чумы – бактерии-палочки. Почти одновременно самостоятельно в Японии чумную палочку обнаружил ученик Коха Китадзато. Однако было спорным, обе ли известные формы чумы – бубонная и лёгочная – вызываются этим возбудителем. И Йерсон, и Китадзато «выловили» чумную бактерию из материалов бубонной чумы. Также оставался неясным ещё ряд вопросов: пути передачи чумы от человека к человеку (на расстоянии, через воздух, или при непосредственном соприкосновении), причины возникновения чумных эпидемий. Эти вопросы были решены в период с 1897 по 1912 гг. русскими учёными В.К. Высоковичем, Д.К. Заболотным и И.А. Деминским. Последний, заразившись в ходе исследования лёгочной чумой, скончался.
Открытие возбудителя чумы позволило Йерсону разработать противочумную сыворотку, которая оказалась весьма эффективной при бубонной чуме (снижала смертность при этой болезни с 85 до 30%, т.е. почти втрое). К сожаленью, сыворотка была совершенно недейственной при лёгочной чуме.
Русский микробиолог В. Хавкин создал в то же время противочумную вакцину, которую он получал из старых чумных бактерий, убитых нагреванием. Эту вакцину отважный учёный испытал на себе. Вакцина Хавкина показала высокую эффективность.
С конца XIX столетия микробиологи начали активное изучение защитных сил организма, что означало, по сути, зарождение новой науки – иммунологии.
У её истоков стояли два микробиолога – Илья Мечников и Пауль Эрлих.
О научных противоречиях между этими двумя учёными мы уже упоминали в предыдущей главе. Несколько ниже ещё поговорим о И.И. Мечникове. Сейчас же уделим внимание Паулю Эрлиху.
П. Эрлих (1854 – 1915) – ярчайший представитель немецкой микробиологической школы.
Он учился в университетах Бреславля (Бреслау, ныне – польский Вроцлав) и Страсбурга. После их окончания долгое время работал в Берлине, в институте Коха. Поэтому Эрлиха с полным основанием можно называть учеником Коха. Работая под руководством последнего, Эрлих создал первую в мире серологическую контрольную станцию. Затем основал и возглавил институт экспериментальной терапии во Франкфурте-на-Майне, который сейчас носит его имя.
Эрлихом было открыто новое перспективное направление в медицине – химиотерапия. Работая с конца XIX века над поиском химических веществ, которые могли бы уничтожать патогенных микробов в организме, не нанося вред или причиняя минимальный вред последнему, Эрлих получил препарат атоксил (этоксил) на основе мышьяка. Случилось это в 1906 году. Препарат оказывал эффективное воздействие на трипаносому (возбудителя сонной болезни) и бледную спирохету (возбудителя сифилиса), однако был сильно токсичен и для человеческого организма. Годы работы над усовершенствованием атоксила (в ходе которой появились промежуточные препараты – «препарат 418» и «препарат 606») завершились успехом в 1909 году. Химиотерапевтическое средство против сифилиса и сонной болезни Эрлих назвал сальварсаном (что означает «спасающий мышьяком»). Спустя некоторое время сальварсан был учёным усовершенствован, и появился новый препарат «неосальварсан».
Ученики и последователи Эрлиха, немецкие микробиологи Котэ, Дрессель и Хейман, продолжали дело своего учителя по разработке химиотерапевтических средств. В 1916 году, уже после смерти Эрлиха, ими был получен препарат эффективный против сонной болезни (в большей степени, чем сальварсан и неосальварсан) и чумы крупного рогатого скота (заметим, болезни, имеющей вирусную природу).
Однако открытие химиотерапии – не единственная заслуга Эрлиха. Он также считается одним из основоположников иммунологии (наряду с И.И. Мечниковым). «…В концептуальном плане Эрлих сделал для иммунологии за всю историю существования этой науки более, чем кто-либо ещё», – такое высказывание о деятельности учёного в данной области можно прочесть [47; 3]. Если даже это и преувеличение, то очень незначительное.
Собственно, именно Эрлих открыл антитела – специфические молекулы, которые образуются в сыворотке крови в ответ на внедрение патогена. Исследователь полагал, что антителам принадлежит главная роль в защите человеческого организма от инфекций, и, следовательно, основным видом иммунитета для человека является приобретённый. Его теория получила название теории гуморального иммунитета. За её разработку Эрлих получил в 1908 году Нобелевскую премию.
* * *
В предыдущей части главы, рассказывая о достижениях микробиологии во второй половине XIX – начале XX века, мы, естественно, не могли не упомянуть имён некоторых русских микробиологов, поскольку труды и достижения наших учёных того периода были неотъемлемой составляющей развития мировой микробиологической науки. Однако изложение намеренно было построено нами таким образом, чтобы об отечественной микробиологии дореволюционного периода и её представителях поговорить отдельно и более подробно. Подобный шаг вполне оправдан, учитывая основную тему нашей книги – история советской микробиологии, поскольку дореволюционная русская микробиологическая наука – это та основа, тот фундамент, на котором потом развивалась отечественная советская микробиология.
«В период “золотого века” микробиологии (вторая половина XIX века) в Европе было по меньшей мере два места, куда стремились попасть люди для того, чтобы совершенствовать свои знания в науке микробиологии: Париж (Л. Пастер) и Берлин (Р. Кох)» [29; 419].
С подобным утверждением авторов статьи «Ученики Пастера из России» («Инфекция и иммунитет», 2018 г., Т. 8) трудно спорить. Действительно, Пастеровский институт в Париже и институт Коха в Берлине были мировыми научными центрами, в которых проходили стажировку и работали микробиологи из многих стран мира, а французская и немецкая школы микробиологии были сильнейшими, давшими плеяды замечательных исследователей.
Стажировались и работали в Пастеровском институте и институте Коха и русские учёные.
В то же время русская микробиологическая школа также занимала ведущие позиции. Её представители стояли у истоков развития этой науки и обогатили её своими открытиями.
Не лишним будет сказать, что научное заведение, подобное Пастеровскому институту, возникло в России всего двумя годами позже, чем во Франции: в 1890 году в Санкт-Петербурге был открыт медико-биологический исследовательский центр – Императорский Институт экспериментальной медицины (ИИЭМ или просто ИЭМ). Основателем и попечителем института выступил принц А.П. Ольденбургский, который пригласил в ИЭМ лучших специалистов того времени. Профиль ИЭМ был шире, чем у Пастеровского института. Если последний занимался микробиологическими проблемами, то первый, имея задачу проводить «практическое применение способов борьбы с заболеваниями и последствиями оных», включал несколько специальных отделов, из которых непосредственно на микробиологии был сосредоточен только один. Отделы института были следующими: физиологический (во главе стоял И.П. Павлов), химический (М.В. Ненцкий), бактериологический (т.е. именно он и занимался микробиологией) (С.Н. Виноградский), патологической анатомии (Н.В. Усков), сифилидологии (Э.Ф. Шперк) и эпизоотологии (К.Я. Гельман).
В состав института вошла Петербургская пастеровская станция, основанная в 1886 году тем же принцем А.П. Ольденбургским. А в 1897 году на его базе создаётся «Особая комиссия для предупреждения занесения чумной заразы и борьбы с нею в случае её появления в России» (КОМОЧУМ), при которой работала противочумная лаборатория в форте Александра I в Кронштадте (т.н. «Чумной форт»).
Примечательно, что Институт экспериментальной медицины изначально создавался и финансировался российским правительством, что видно как из его официального названия, так и из имени его основателя и попечителя (принц Ольденбургский – член царской фамилии). Напомним, что открытый в 1888 году Пастеровский институт создавался на деньги, собранные по международной подписке (между прочим, российское императорское правительство перечислило на открытие института 100 000 франков; это был, пожалуй, крупнейший взнос; всего было собрано немногим более 2 миллионов франков). Признание и поддержку французского правительства Пастер получил только к концу жизни. Именно тем, что и его лаборатории, и его институту приходилось заниматься, говоря современным языком, самофинансированием, объясняется столь странное для такого крупного учёного пристальное внимание к финансовым вопросам. Несмотря на неприятие всего немецкого после франко-прусской войны 1870 – 1871 гг., Пастер публично признавал, что уровень государственной поддержки науки и образования во Франции и Германии несопоставимы, и первой в этом вопросе очень далеко до второй.
Но вернёмся в Россию.
Безусловно, нельзя назвать поддержку науки вообще, а медицины и микробиологии в частности, имевшую место в Российской империи в последние три десятилетия её существования, достаточной. Это было далеко не так. Но и утверждать, что царское правительство вообще её не оказывало – грешить против исторической истины.
Во всяком случае, на примере создания Императорского Института экспериментальной медицины можно сделать вывод, что микробиология в России примерно за тридцать лет до Великой Октябрьской Социалистической революции обрела какую-то государственную поддержку. Уже сложившаяся русская микробиологическая школа получила возможности для более благоприятного развития.
Что же касается периода времени с середины 60-х до середины 80-х годов XIX столетия, то тогда микробиологию в России «двигали» энтузиасты. Но, в общем-то, мы видели, что подобный этап своего развития микробиология прошла и в других странах (в том числе и во Франции, и в Германии). Т.е. российская микробиологическая наука и тут была в русле мировой тенденции. Поэтому удивляться тому, что русская микробиологическая школа «имела место быть» задолго до того, как Российское государство её «разглядело», не стоит: примерно то же самое происходило повсеместно.
Основоположником отечественной микробиологии считается Лев Семёнович Ценковский (1822 – 1887).
В 1844 году Л.С. Ценковский окончил курс Санкт-Петербургского университета со степенью кандидата естественных наук и был оставлен при университете. Его специализацией была ботаника. Через два года, в 1846 г., после защиты диссертации «Несколько фактов из истории развития хвойных растений» получил степень магистра. Заинтересовавшись работами Пастера, Ценковский начал исследования в области микробиологии. Результатом его многолетних трудов стала книга «Микроорганизмы» (1882 г.). В ней учёный провёл систематизацию микроорганизмов, указал на место бактерий в системе живых существ и на их близость к сине-зелёным водорослям. Книга Ценковского стала первой обобщающе-теоретической работой по микробиологии не только в России, но и в мире. Поэтому совершенно обоснованно в своё время её называли выдающимся трудом.
