«Невидимый страж»

Против вирусов, бактерий и паразитов у человека есть ультимативное оружие — иммунитет. Угрозам противостоят несколько слоев защиты и заточенные под различные задачи клетки, которые иммунная система сама же производит и обучает. Правда, иногда иммунный ответ выходит из-под контроля и вредит организму. В книге «Невидимый страж: Как иммунитет защищает нас от внешних и внутренних угроз» (издательство «Альпина нон-фикшн») кандидат биологических наук и сценарист Мария Кондратова доступно рассказывает, как устроена наша иммунная система, используя для этого основные жанровые элементы полицейского боевика. Оргкомитет премии «Просветитель» включил ее в длинный список из 16 книг, среди которых будут выбраны финалисты и лауреаты премии. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным ученым, чьи открытия позволили разработать теорию гуморального иммунитета.

Открытие гуморального иммунитета — токсины и антитоксины

— У него настоящий дифтерит? — спросила шепотом Ольга Ивановна.
— Тех, кто на рожон лезет, по-настоящему под суд отдавать надо, — пробормотал Коростелев, не отвечая на вопрос Ольги Ивановны. — Знаете, отчего он заразился? Во вторник у мальчика высасывал через трубочку дифтеритные палочки. А к чему? Глупо… Так, сдуру…
А. П. Чехов. Попрыгунья

И ммунитет, как мы уже знаем, бывает врожденный и приобретенный. В приобретенном иммунитете, в свою очередь, выделяют гуморальный и клеточный, реализуемые В- и Т-лимфоцитами соответственно. Гуморальный иммунитет был описан первым, так что с него мы и начнем.

Человеческая память несправедлива и даже не пытается выглядеть таковой. О каком бы историческом событии ни шла речь, для учебников выбирается пара-тройка самых ярких имен, остальные же тонут в безвестности. В относительной безвестности, разумеется, ведь специалисты о них знают. Но сколько их, тех специалистов…

В «школьную» историю иммунологии вошли имена Пастера, Мечникова и Эрлиха. Но если Пастер действительно первым разработал вакцину против бешенства, а Мечников первым обнаружил роль фагоцитоза в защите многоклеточных организмов, то теория гуморального иммунитета, разработанная Эрлихом, во многом базировалась на открытиях его предшественников. Вот о них и следует рассказать в первую очередь.

Как мы уже говорили и еще не раз повторим, иммунология начинала свое развитие не как область фундаментальной науки. Скорее, это был набор новаторских медицинских методик, молекулярные механизмы которых выяснили много позднее. Изучение гуморального иммунитета началось с исследования дифтерии. Это был бич пострашнее бешенства и даже туберкулеза. Бешенство не вызывало эпидемий, туберкулез, как стало ясно уже в XIX веке, хотя встречался и в высшем обществе, но был все же болезнью бедности, недоедания, плохих условий жизни. Дифтерия не щадила ни богатых, ни бедных, не обходила стороной ни хижины, ни дворцы. От этой болезни, например, умерли дочь королевы Виктории Алиса и внучка Мария.

В Испании дифтерию назвали garrotillo — «удавка». Смерть от дифтерии не была легкой — больной умирал от мучительного удушья. Болели главным образом дети и… врачи, пытавшиеся их спасти. В конце XIX века канадский врач Уильям Ослер писал, что он не знает заболевания, убившего больше медиков, чем дифтерия. В позапрошлом веке из 100 заболевших дифтерией детей гарантированно умирало не менее 50. Единственным способом лечения была трахеотомия — разрез трахеи через горло, позволявший задыхающемуся больному начать дышать. Так удавалось спасти хотя бы некоторых.

Бактерию, вызывающую дифтерию, описал немецкий микробиолог Фридрих Лёффлер. Именно он первым выделил ее в чистом виде и культивировал для дальнейших исследований. Это была непростая задача, ведь слизистая горла человека — настоящий рассадник самых разных бактерий, и нужно было определить, какая из них «та самая». Именно Лёффлер на примере дифтерийной бациллы показал верность четырех постулатов Коха о том, как установить, что определенный микроорганизм является возбудителем инфекционного заболевания:

• микроорганизм постоянно встречается ворганизме больных людей (или животных) иотсутствует уздоровых;
• микроорганизм должен быть изолирован от больного человека (или животного), и его штамм должен быть выращен в чистой культуре;
• при заражении чистой культурой микроорганизма здоровый человек (или животное) заболевает;/li>
• микроорганизм должен быть повторно изолирован от экспериментально зараженного человека (или животного).

Экспериментальным животным для проверки постулатов Коха послужили морские свинки. К счастью для человечества, они оказались чувствительны к этой болезни. Имея чистую культуру бактерий и подходящее модельное животное, ученые начали искать лекарство от дифтерии.

Одним из первых исследователей дифтерии стал доктор Эмиль Ру — ученик и соратник Пастера, участвовавший и в разработке знаменитой вакцины против бешенства. Ру удалось доказать, что тяжелые симптомы болезни, включая удушье, вызывали не сами бактерии, акакое-то выделяемое ими вещество — дифтерийный токсин. Ученый продемонстрировал, что впрыскивание его животным ведет кпоявлению тяжелых признаков заболевания даже вотсутствие бактерий. (Позднее стало ясно, что использование токсинов — типичная тактика многих болезнетворных микроорганизмов. Холерный вибрион, например, также опасен для человека не сам по себе а именно из-за выделяемого им токсина, нарушающего функционирование клеток кишечника.)

Следующий шаг в изучении болезни сделали ученые из Германии. В 1890 году Адольф Эмиль фон Беринг вместе с японским коллегой Сибасабуро Китасато, работавшие в созданном Робертом Кохом Институте гигиены, показали, что, если сыворотку крови выздоровевших после дифтерии морских свинок ввести заболевшим животным, те тоже выздоравливают. Из этого был сделан вывод, что в крови переболевших животных появляется какой-то антитоксин, который нейтрализует токсин дифтерийной палочки.

Рождественской ночью 1890 года первые больные дифтерией дети получили лечебную сыворотку. Многие из них были спасены в результате этого смелого медицинского эксперимента. Его успех был оглушительным, и сразу же вслед за Берингом Эмиль Ру вместе с Огюстом Шаллу начал сывороточную терапию 300 больных детей в детской больнице в Париже.

В этот момент к исследованиям дифтерийного антитоксина присоединился наш герой — Пауль Эрлих. Именно практичный Эрлих сумел в 1897 году наладить масштабное производство сыворотки, создать стандарты определения ее концентраций, рассчитать правильные дозировки антитоксина и повысить эффективность вакцины. От морских свинок как от производителей антитоксина к тому времени уже практически отказались. Для производства лекарственного средства в промышленных масштабах требовались животные покрупнее, ими стали лошади.

Трудно оценить, кто из упомянутых выше ученых (а были и другие) внес больший вклад в спасение человечества от смертельной болезни. В памяти людской их имена, к сожалению, запечатлелись крайне неравномерно. Пауль Эрлих не только получил Нобелевскую премию, но и попал во все школьные учебники. Адольф Эмиль фон Беринг менее известен, однако вошел в историю науки как первый лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине. А вот имя Эмиля Ру так и осталось малоизвестным широкой публике за пределами Франции. Этого великого ученого можно назвать одним из самых больших нобелевских «неудачников»: с 1901 по 1932 год его номинировали на премию более 100 раз, но безрезультатно. А ведь участие в создании вакцины против бешенства и открытие дифтерийного токсина — это лишь малая часть его научных заслуг. Ру также принимал участие в разработке вакцины от сибирской язвы, писал научные работы по холере птиц, сифилису, пневмонии, столбняку, туберкулезу. Кроме того, именно под его сорокалетним руководством Пастеровский институт стал мировым микробиологическим центром, каковым остается и по сей день. Но, как было сказано в начале этой главы, историческая память несправедлива.

Впрочем, фон Беринг отдал должное своим предшественникам. В своей нобелевской речи он сказал, что сывороточная терапия (или, как ее еще называли, серотерапия) была основана на теории, предложенной «Леффлером в Германии и Ру во Франции, согласно которой бактерии Леффлера не сами по себе вызывают дифтерию, а вырабатывают токсины, которые способствуют развитию болезни. Без этой предварительной работы Леффлера и Ру не было бы сывороточной терапии дифтерии». Интересно, что на нобелевском банкете краткая речь в честь Беринга и ответная речь Беринга звучали на немецком, который до Второй мировой войны был таким же общепризнанным «языком науки», каким сейчас является английский.

Подробнее читайте:
Кондратова М. Невидимый страж / Мария Кондратова. — М. : Альпина нон-фикшн, 2022. — 292 с.