Ольга Шестова - 30 Нобелевских премий: Открытия, изменившие медицину [litres]

Пауль Эрлих, второй нобелевский лауреат, получивший премию одновременно с Ильей Ильичом Мечниковым, искал оружие иммунной системы в крови. Он сформулировал теорию, объяснявшую, как антитела ищут бактерии и нейтрализуют их токсичное действие. Вдохновение Эрлих черпал из популярной химической гипотезы о том, что фермент и вещество, на которое он действует, подходят друг другу, как замок и ключ. Эрлих представлял себе клетку, окруженную выступающими боковыми цепями, через которые она получает питательные вещества и другие нужные ей материалы. Суть теории Пауля Эрлиха заключается в том, что благодаря дополнительным боковым цепям, клетки могут противостоять любой бактериальной атаке. Отрываясь от исходной клетки и циркулируя в кровяном русле, боковые цепи антител специфическим образом связываются с ядами, которые выделяют бактерии, и деактивируют их. Таким образом организм защищается от болезнетворного действия бактерий.

Пути, которыми два лауреата Нобелевской премии 1908 года по физиологии или медицине шли к ответу на вопрос о природе иммунитета, были разными. Однако вместе Илья Мечников и Пауль Эрлих показали, что «система обороны» нашего организма обладает более чем одним инструментом защиты. Таким образом, клеточный и гуморальный механизмы иммунитета дополнили друг друга. Именно это открытие и было отмечено Нобелевской премией в качестве «признания работ по иммунитету» [1] Нобелевская премия была вручена с формулировкой «in recognition of their work on immunity», то есть «в знак признания их работ по иммунитету». .

Имя Мечникова часто связывают с другой темой, которая его увлекала, а именно с влиянием обитателей кишечника на здоровье, мышление и старение человека. С подачи Мечникова их стали называть микрофлорой кишечника. После более пристального изучения микрофлоры оказалось, что растений (флоры) там нет, а есть бактерии, вирусы и грибки, поэтому их в совокупности стали называть микробиомом, или микробиотой. Илья Ильич считал, что старение организма связано с деятельностью микрофлоры: самоотравлением микробными и другими ядами, образующимися в пищеварительном тракте. Для борьбы с ними Мечников исследовал так называемую болгарскую молочнокислую палочку ( Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus) . Полученный под ее действием кисломолочный продукт широко известен под названием «мечниковская простокваша» и применяется до сих пор. Удивительно, что через 110 лет после опубликования программной статьи Мечникова на эту тему его предположения обрели широкую популярность. Не исключено, что скоро микробиоту будут считать нашим вторым мозгом, определяющим, например, поведение и мотивацию человека – то, что раньше относилось исключительно к высшей нервной деятельности.

Нобелевская премия 1908 года застала Илью Ильича Мечникова в Париже. В этом городе он провел несколько плодотворнейших десятилетий, возглавляя Институт Пастера. Мечников умер во Франции, завещав свое тело науке. Согласно воле покойного, после исследований оно было кремировано. Сегодня прах Мечникова покоится в помещении cтарой библиотеки Института Пастера.

Кровь, которая на первый взгляд у всех людей одинакова, в древности считалась мистической субстанцией и совершенно справедливо связывалась с жизненной силой. После того как в 1628 году английский врач Уильям Гарвей открыл циркуляцию крови, доктора стали делать попытки ее переливания. Через 30 лет появилась первая достоверная запись об успешном переливании крови от одной собаки другой. Недолгое время людям пытались переливать кровь животных. К счастью, эти эксперименты были запрещены. Только полтора века спустя, в 1818 году, соотечественник Гарвея, акушер Джеймс Бланделл, начал спасать жизни рожениц с послеродовым кровотечением. Выживала добрая половина женщин. Тогда это было огромным шагом вперед, но оставалось непонятным, почему погибает вторая половина его пациенток. В 1840 году прошло успешное переливание цельной крови для лечения гемофилии. Это генетическое заболевание связано с несвертываемостью крови: любая, даже маленькая ранка приводит к медленной, но неуклонной кровопотере вплоть до смерти больного.

В 1901 году в австрийском медицинском журнале Wiener klinische Wochenschrift (Венский клинический еженедельник) вышла статья ассистента кафедры патанатомии Венского университета Карла Ландштейнера «О явлениях агглютинации нормальной крови человека». В ней были ответы на вопрос о том, почему переливание крови, которое в одних случаях творит чудеса и спасает жизни, в других случаях убивает. Это знание превратило переливание крови из «русской рулетки» в рядовую медицинскую процедуру. Молодой ученый, обнаруживший, что человеческая кровь делится на четыре группы, был удостоен Нобелевской премии 1930 года по медицине с формулировкой «За открытие групп крови человека».

Карл Ландштейнер начал путь к своему открытию с изучения механизма работы иммунитета и природы антител. Очень быстро, всего за год, он описал процесс агглютинирования (склеивания) лабораторных культур бактерий, к которым добавили сыворотку крови. Зимой 1900 года Ландштейнер взял образцы крови у себя и пяти своих коллег, при помощи центрифуги отделил сыворотку от эритроцитов и принялся смешивать ее в различных сочетаниях. Выяснилось, что сыворотка крови доктора Плетчинга склеила эритроциты доктора Штурли. И наоборот. Это позволило экспериментатору предположить, что существует как минимум два вида антител. Ландштейнер дал им наименования А и В. В собственной крови ученый не обнаружил ни тех, ни других и предположил, что есть еще и третий вид антител. Исходя из этого, Ландштайнер сделал вывод, что кровь бывает трех групп, известных теперь как A, B и 0 (четвертая группа AB была обнаружена через пару лет его учеником). Более детальное исследование показало, что каждая группа отличается по наличию или отсутствию определенного набора молекул, или антигенов, на поверхности эритроцитов. Проанализировав полученные данные, молодой ученый сформулировал закон, известный как знаменитое «правило Ландштейнера», легшее в основу трансфузиологии: «В организме человека антиген группы крови (агглютиноген) и антитела к нему (агглютинины) никогда не сосуществуют».

Суть в том, что эритроциты группы А несли антиген А, эритроциты группы B – антиген B, а его собственные эритроциты не несли ни одного из этих антигенов. В крови большинства людей изначально содержатся готовые антитела к антигенам А и B чужих эритроцитов. Поэтому, если перелить человеку кровь группы, отличной от его собственной, то при встрече антител с соответствующими им антигенами произойдет реакция агглютинации (склеивания) между ними. В результате агглютинированные эритроциты закупорят капилляры, нарушат кровоток в жизненно важных органах, прежде всего в почках, что может привести к смерти.