Нобелевские премии по медицине
(Продолжение. Начало в № 10 (53) ноябрь 2004)

В описываемом историческом отрезке XX века (1901-1914 гг.) исследования иммунных процессов еще 3 раза были отмечены Нобелевским комитетом.

В 1905 году немецкий врач Роберт Кох за исследования и открытия в области туберкулеза был награжден Нобелевской премией. Им была доказана инфекционная природа туберкулеза, определен его возбудитель (1882 г.), и создана методика его выявления в тканях тела.

Учение о микробах как возбудителях инфекционных болезней было разработано еще в конце 50-х гг. XIX французским химиком Луи Пастером. Ему удалось установить, что свойства микробов меняются под влиянием температур и высушивания таким образом, что уменьшается их вирулентность.

Используя эти свойства, он разработал метод изготовления и применения вакцин. В результате Л. Пастер в 1881 г. приготовил вакцину против сибирской язвы, а в 1885 г. -- против бешенства. Открытия Л. Пастера явились основой для развития медицинской микробиологии и борьбы с инфекционными заболеваниями.

Инфекционными заболеваниями занимался и Р. Кох. Когда в 1872-1880 гг. он был уездным врачом в г. Вольштейне (ныне территория Польши), в окрестностях города разразилась эпидемия сибирской язвы. В 1880-1881 гг. Р. Кох изобрел метод культивирования бактерий на твердых средах (желатин). Тогда же он начал регулярные исследования наиболее важных инфекционных болезней: туберкулеза, дифтерии и брюшного тифа. Начиная с 1880 г., Р. Кох работал в Берлине, где в больнице Шарите наблюдал множество больных туберкулезом.

24 марта 1882 г. Роберт Кох сообщил Берлинскому обществу врачей о том, что он открыл возбудителя туберкулеза -- микроорганизм, который его современники назвали палочкой Коха. Это удалось сделать с помощью красителя -- метиленового синего, который придавал тканям макроорганизма коричневую окраску, а микобактериям -- голубую.

В 1890 г. Р. Кох объявил о выделении вещества, с помощью которого можно было подавлять рост микобактерий туберкулеза как в пробирке, так и в организме больного. Это был туберкулин -- глицериновый экстракт чистой культуры микобактерий туберкулеза. Для лечения туберкулеза он оказался непригоден, зато был ценен как диагностическое средство: его внутрикожное введение вызывало иммунную реакцию -- в месте инъекции проявлялась воспалительная реакция, по величине которой можно было судить о наличии или отсутствии микобактерий в организме. Это позволило выявить скрытые формы туберкулеза.

В 1908 г. Нобелевской премией были отмечены русский ученый И. И. Мечников и немецкий профессор П. Эрлих за описание двух главных физиологических механизмов иммунитета: клеточного (фагоцитоз) и гуморального (антителообразование), лежащих в основе индивидуальной невосприимчивости к инфекционным болезням.

И. И. Мечников учился на естественном отделении физико-математического факультета Харьковского университета, затем в Гисенском, Геттингенском и Мюнхенском университетах. В 1865 г. он переехал в Неаполь, где приступил к изучению эмбрионального развития беспозвоночных и описал внутриклеточное пищеварение у плоских червей, что стало предвестником его будущего великого открытия -- фагоцитоза. Впоследствии Илья Ильич работал профессором зоологии и сравнительной анатомии Новороссийского университета, в 1882 г. он отправился в Мессину (Италия), где и сделал великое открытие, принесшее ему Нобелевскую премию и мировую славу. Как это было? Отправив семью на цирковое представление, И. Мечников спокойно рассматривал под микроскопом прозрачную личинку морской звезды. Он увидел, как подвижные клетки окружают инородную частицу, попавшую в тело личинки. Явление поглощения наблюдали и до Мечникова, но было принято считать, что это просто подготовка к транспорту частиц кровью. Неожиданно у Мечникова возникло предположение: а что если это -- механизм не транспорта, а защиты?

Если подвижные клетки личинки, думал ученый, защищают организм, они должны поглощать и бактерии. Предположение подтвердилось. И. И. Мечников и раньше наблюдал, как лейкоциты также собираются вокруг проникшей в организм инородной частицы, формируя очаг воспаления.

Получалось, что у всех организмов, обладающих кровью или ее предшественником -- гемолимфой, есть единый механизм защиты -- поглощение инородных частиц клетками крови. Так был открыт фундаментальный механизм, с помощью которого организм защищает себя от проникновения в него чужеродных веществ и микробов. По предложению профессора Клауса (Австрия), которому И. Мечников рассказал о своем открытии, клетки-защитники были названы фагоцитами, а само явление -- фагоцитозом. Механизм фагоцитоза был подтвержден в организме человека и высших животных.

Необходимо сказать, что И. И. Мечников многие годы работал в ведущем центре мировой микробиологии -- Пастеровском институте, в том числе и вице-директором института в 1904-1916 гг. Несмотря на это, его открытие далеко не сразу получило признание ученого сообщества. Намного большей популярностью пользовалась теория иммунитета, предложенная Эрлихом, который, начав с работы с дифтерийным токсином, создал теорию гуморального иммунитета (по его терминологии -- теорию боковых цепей). Согласно ей, микробы или токсины содержат в себе структурные единицы -- антигены, которые вызывают в организме образование антител (как было выяснено позже -- белков класса глобулинов).

П. Эрлих ввел различие между пассивным иммунитетом (введение готовых антител) и активным иммунитетом (введением антигенов для стимуляции собственного антителообразования).

Полемика научных школ Мечникова и Эрлиха широко известна, она закончилась сведением их взглядов в единую теорию иммунитета, а в 1908 г. они разделили Нобелевскую премию.

Открытие двух фундаментальных механизмов иммунитета превратило иммунологию из собрания эмпирических правил в строгую научную дисциплину, дав человечеству средства защиты от десятков инфекций. Широкое распространение приобрела практика прививок, т.е. создания искусственного активного иммунитета к возбудителям инфекционных болезней.

В 1913 г. профессор медицинского факультета Парижского университета Шарль Роббер Рише был награжден Нобелевской премией за работы по анафилаксии. Он установил, что повторное введение в организм животного и человека чужеродных белков и некоторых других веществ приводит к повышению чувствительности к ним, и при повторном контакте с тем же веществом может возникнуть анафилактический шок -- тяжелая реакция всего организма, часто ведущая к смерти.

Таким образом, было показано, что защитные механизмы могут вызвать болезнь. Принцип, открытый Ш. Рише, впоследствии лег в основу учения об аллергии.

В рассматриваемом нами историческом периоде два исследования можно отнести к разделу „нервная регуляция“. Так, в 1904 г. русский физиолог И. П. Павлов был отмечен Нобелевским комитетом за „работу по физиологии пищеварения“.

Сущность открытия заключалась в описании механизмов нервной регуляции пищеварения. В 1870-1880-е гг. он, исследуя желудочную секрецию у собак, обнаружил стимулирующее действие на данный процесс парасимпатических нервных волокон и тормозное -- симпатических нервных волокон.

В опыте мнимого кормления проглоченная пища вываливалась из перерезанного пищевода обратно в миску, и собака поглощала ее вновь и вновь. Пища в желудок не попадала, но его слизистая оболочка активно вырабатывала сок, который через фистулу собирали для исследования. После перерезки блуждающих нервов усиления сокоотделения при мнимом кормлении уже не происходило. Иван Петрович доказал, что усиление желудочной секреции регулируется мозгом, который получает сигналы от рецепторов в полости рта. Он изучал и так называемую „психическую секрецию“, что позднее привело его к открытию условных рефлексов.

Работы И. П. Павлова являются фундаментом всех нынешних представлений о деятельности органов пищеварения, механизмов их регуляции и о том, как может нарушаться работа названных механизмов. На основе этих знаний были разработаны способы лечения, например, язвенной болезни желудка -- путем пересечения веточек блуждающего нерва.

Как известно, А. Нобель завещал присуждать премии за работы в области физиологии или медицины. Первые три из них (1901, 1902 и 1903) увенчали усилия иммунолога, инфекциониста (Р. Росс доказал, что переносчиком малярии являются комары рода Anopheles) и физиотерапевта (Н. Р. Финсен разработал метод лечения туберкулеза кожи ультрафиолетовыми лучами), премия же 1904 г. стала первой в череде собственно физиологических открытий.

В 1906 г. Нобелевской премией была отмечена работа по изучению структуры нервной системы. Итальянский ученый К. Гольджи изобрел новый способ окраски нервных клеток нитратом серебра, с помощью этого метода испанский ученый С. Рамон-и-Кахаль доказал, что нервная система представляет собой не синцитий, а состоит из отдельных клеток -- нейронов.

Данный метод стал фундаментальным открытием в нейроанатомии, полностью перевернувшим существовавшее ранее представление о строении нервной системы и сделавшим возможным все последующие работы анатомов, физиологов и неврологов-клиницистов.

Несколько слов о лауреатах, сделавших открытия в 1901-1914 гг., кроме подробно описанных в статье.

В 1907 г. французский исследователь Шарль Лаверан был отмечен премией за доказательство того, что проникновение простейших в организм человека может быть непосредственной причиной заболевания, например, малярии, болотной лихорадки.

Выдающийся швейцарский хирург Теодор Кохер в 1909 г. был награжден премией за работу по физиологии, патологии и хирургии щитовидной железы. В результате его исследований сложилась ясная картина роли щитовидной железы в организме, эти представления стали одной из основ возникшей в начале XX века эндокринологии.

Немецкий исследователь Альбрехт Коссель в 1910 г. был отмечен Нобелевским комитетом за открытие того, что все живые клетки построены из веществ, в состав которых входят аминокислоты, азотистые основания и стерины, а в состав нуклеиновых кислот входят пиримидины.

Открытия Косселя (в совокупности с достижениями лауреата Нобелевской премии по химии в 1902 г. Э. Фишера, синтезировавшего глюкозу, фруктозу, определившего количество аминокислот, входящих в состав белков) стали основой всей биохимии XX столетия.

Шведский офтальмолог Альвар Гульстранд в 1911 г. был отмечен „за работу по диоптрике глаза“. Он дал точное математическое описание процесса преломления лучей в глазу и механизма настройки глаза на видение близких и удаленных предметов. Кроме того, в 1911 г. Гульстранд предложил два новых прибора для клинического исследования глаза: щелевую лампу и неотражающий офтальмоскоп, им же была разработана методика оценки астигматизма.

В 1912 г. французский врач Алексис Каррель был отмечен Нобелевским комитетом за „разработку новых, совершенных приемов сшивания кровеносных сосудов, в том числе мелких, что позволяло восстанавливать в них нормальный кровоток; за разработку хирургических приемов пересадки органов от одного животного другому“. В 1900-е гг. во Франции, а затем в США Каррель разработал способ соединения сосудов „конец-в-конец“.

Технику трансплантации органов (кровеносных сосудов, почек, селезенки, яичников, части щитовидной железы) А. Каррель разработал на животных в 1908 году. Разработки Карреля стали основой для создания сосудистой и восстановительной хирургии, его по праву считают основателем нового научного направления -- трансплантологии.

Австрийский врач Роберт Барани в 1914 г. получил Нобелевскую премию „за работу по физиологии и патологии вестибулярного аппарата“. Сущность его открытия заключалась в описании работы полукружных каналов внутреннего уха -- части вестибулярного аппарата.

Открытие Барани дало врачам метод исследования возбудимости вестибулярного аппарата. Вся отология как отрасль знаний возникла из работ Барани. Его пробы повсеместно применяются при обследовании больных и сегодня.

Такова краткая история присуждения самой престижной премии в области медицины выдающимся ученым, творившим в конце XIX и начале XX века и получивших награду в 1901-1914 годах.