Размер: A A A Цвет: A A A A A Шрифт: A A перейти к обычной версии








Презентация книги

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

Эдгар Эдриан исследовал природу проведения возбуждения по нервным волокнам. Начиная с 1925 г., он, растягивая тонкий пучок волокон, выделенный из мышцы лягушки, пытался зарегистрировать с помощью радиоусилителя импульсы, передаваемые по единичному нервному волокну. Эдриан доказал, что от силы растяжения мышцы зависит не амплитуда электрических импульсов, а их частота. Это подтвердило закон: „все или ничего“. Таким образом, был открыт главный принцип кодирования в нервной системе: передача информации о раздражителях любой модальности происходит в виде частотно-импульсного кода. Кроме того, более сильный стимул вовлекает в реакцию большее число одиночных нервных волокон. Сигналы от разных рецепторов направляются в разные нервные центры, и это также обеспечивает специфичность ответа.

Эдриан описал также и явление адаптации: если внешнее воздействие долго остается неизменным, то частота возникновения потенциалов действия в рецепторах постепенно снижается. Таким образом, органы чувств обладают огромными возможностями приспособления к окружающей среде и реагируют только на ее изменения.

В 1936 г. Нобелевскую премию разделили английский ученый Хенри Холлет Дейл и австрийский ученый Отто Леви. Премию им присудили „за открытия, связанные с химической передачей нервных импульсов“.

Еще в 1891 г. В. фон Вальдейер предложил термин „синапс“, а в 1897 г. Шеррингтон подтвердил физиологическими данными существование синапсов. Механизм же передачи возбуждения в синапсах тогда известен ученым не был, однако предположения о химическом процессе этого явления уже выдвигались.

В 1914 г. Х. Дейл опубликовал результаты исследования ацетилхолина, выделенного им и химиком Д. Баргером из спорыньи. Дейл доказал, что эффекты ацетилхолина подобны последствиям возбуждения парасимпатической нервной системы. Однако в тот период времени выделить ацетилхолин из животного организма не удавалось.

Мысль о химическом характере передачи возбуждения в синапсах пришла О. Леви еще в начале XX века, однако в течение более чем 15 лет он не мог проверить свою идею. Решение пришло в 1921 г.: Леви соединил трубкой два изолированных сердца лягушки (А и В). К сердцу А подходил нервный ствол (с симпатическими и парасимпатическими волокнами), а к сердцу В -- нет. Леви раздражал парасимпатические волокна, иннервирующие сердце лягушки (А), затем переносил раствор из камер сердца в сердце другой лягушки. Сокращения второго сердца (В) также становились реже и слабее. Леви повторил опыт, раздражая уже симпатические волокна, идущие к сердцу А, в результате сердце В ускорило свою работу. Тем самым было доказано, что возбуждение передается с нервных окончаний на орган-исполнитель химическим путем. В 1926 г. Леви установил, что медиатором парасимпатических нервных окончаний является ацетилхолин.

В 1929-1936 гг. Х. Дейл провел серию исследований ацетилхолина и показал, что он является передатчиком (медиатором) в ганглиях автономной нервной системы (синапсах между двумя симпатическими или двумя парасимпатическими нейронами) и в нервно-мышечной передаче. Кроме того, Дейл постулировал существование ацетилхолинэстеразы, расщепляющей ацетилхолин.

Таким образом, О. Леви доказал факт химической передачи в синапсах нервной системы, а Х. Дейл -- роль ацетилхолина в этом процессе.

Лауреат Нобелевской премии 1938 г. Корней Жан Франсуа Эйманс (Бельгия) обнаружил в сонной артерии и аорте хеморецепторы, реагирующие на содержание в крови углекислого газа, водорода и кислорода и передающие информацию об этом в мозг.

Начиная с 1924 г. Эйманс проводил опыты на модели перекрестного кровообращения и доказал, что накопление углекислого газа и снижение напряжения кислорода приводят к учащению дыхания. Наоборот, гипервентиляция тела, которая сопровождалась вымыванием углекислого газа из организма и увеличением напряжения в нем кислорода, останавливала дыхательные движения. После перерезки блуждающих нервов ни один из этих эффектов не воспроизводился. Таким образом, впервые было получено прямое доказательство того, что блуждающие нервы передают информацию от хеморецепторов каротидного синуса и дуги аорты. Эйманс подтвердил это в опытах с гипервентиляцией газовой смесью с высоким содержанием углекислого газа и низким содержанием кислорода.

В 1933 году Томас Хант Морган (США) стал лауреатом Нобелевской премии за доказательство того, что хромосомы являются носителями наследственной информации и что гены расположены в них линейно.

Как известно, честь открытия законов генетики принадлежит монаху доминиканского монастыря в Чехии Г. Менделю, который в 1866 г. опубликовал свои исследования по скрещиванию разных сортов гороха. В 1892 г. А. Вейсман указал на то, что носителями наследственности являются хромосомы.

В 1909 г. Т. Морган попытался свести воедино законы Г. Менделя и представления о хромосомах и генах как носителях наследственности. С этой целью для опытов он выбрал быстро размножающуюся плодовую мушку дрозофила, ядра клеток которой содержат только четыре пары хромосом.

Чтобы объяснить связанное наследование некоторых признаков Морган предположил, что хромосомы одной пары могут обмениваться генами (кроссинговер -- от англ. -- перекрест). Оказалось, что вероятность разделения двух генов тем выше, чем дальше один от другого они были расположены в хромосоме. Приходилось предположить, что гены связаны в линейные цепочки. В пользу этого довода было собрано несколько доказательств, главное из которых находилось в четвертой, короткой, паре хромосом дрозофилы. Величина этих хромосом позволяла под микроскопом регистрировать увеличение числа или, наоборот, потерю генов. Были составлены первые карты хромосом с обозначением позиций, занимаемых определенными генами. С 1911 г. Морган с сотрудниками начали публиковать результаты своих исследований, из которых и сложилась хромосомная теория наследственности.

В 1935 г. Нобелевскую премию получает Ганс Шпеман (Германия) „за открытие организующего эффекта в эмбриональном развитии“. Открытие Г. Шпемана значительно продвинуло вперед эмбриологию, установив на уровне клеток и тканей закономерности роста и развития.

Все свои исследования Шпеман выполнил на эмбрионах амфибий, чаще всего -- тритона. Он удалял хрусталик и переносил на его место кусочек эпителиальной ткани из другой части зародыша. На новом месте клетки светлели и постепенно становились прозрачными -- образовывался новый хрусталик.

За этими опытами последовали пересадки тканей от одного эмбриона другому: нервная пластинка -- на место зачатка кожи, зачаток кожи -- на место нервной пластинки. Во всех случаях судьбу клеток определяло не их происхождение, а место, в котором они развивались. Важно было найти единый центр, направляющий развитие всех остальных клеток зародыша. И такой „организационный центр“ был обнаружен Шпеманом в участке, находящимся около соединения трех зародышевых листков -- эктодермы, мезодермы и эндодермы -- после пересадки в любую часть другого эмбриона он развивался в соответствии с собственной программой, а также направлял развитие тканей, в которые был пересажен.

Тем самым была доказана гипотеза о существовании у зародыша органообразующих участков, направляющих развитие всех прочих клеток. Результаты исследования Г. Шпемана были опубликованы в 1922 году.

Достижения в области практической медицины в 30-е гг. XX века Нобелевской премией были отмечены дважды: в 1934 г. и в 1939 г.

В 1934 г. Д. Уипл, Д. Майнот, У. Мерфи (все ученые из США) получили премию „за открытия, связанные с лечением печенью при заболевании анемией“.

Джордж Уипл разработал способ лечения печеночной диетой и экстрактами печени анемии, вызванной кровопотерей. Еще в 1917 г. он обнаружил, что диета оказывает существенное влияние на способность животных восстанавливать нормальный уровень гемоглобина. Наиболее эффективной оказалась печеночная диета, а главным неорганическим ее компонентом -- железо (опыты на собаках были проведены в 1920-1923 гг.).

Пернициозная анемия или злокачественное малокровие, отличается тяжелым течением и быстрым смертельным исходом. Джордж Майнот заинтересовался проблемой анемий еще в 1912 г., при этом некоторые симптомы пернициозной анемии показались ему схожими с симптомами пеллагры, спру и бери-бери. Все эти заболевания лечили специальными диетами, поэтому и Майнот, начиная с 1915 г., пытался облегчить страдания своих больных с помощью различных диет. При этом к 1924-1925 гг. он добился некоторых положительных результатов, вводя в рацион пациентов небольшое количество печени.

В это время к его исследованиям присоединился У. Мерфи, и они стали искать пути повышения эффективности лечения. Вывод был прост: давать печени больше (от 200 до 600 граммов в сутки в сыром и в слегка подвергнутом термической обработке виде), ежедневно и постоянно.

Открытия Уипла, Майнота и Мерфи значительно продвинули изучение не только пернициозной и других видов анемий, но и шире -- вообще гиповитаминозов. Так, в 1928 г. в Гарварде Э. Кон получил экстракт печени в 50-100 раз более активный в лечении пернициозной анемии, чем сама печень. Внутренний, или печеночный, фактор был выделен в чистом виде в 1948 г. и из-за присутствия в нем кобальта назван цианкобаламином. Он также получил условное наименование витамин В12. Созданный лекарственный препарат стал доступен для внутримышечного введения, что сделало лечение больных с пернициозной анемией более простым и дешевым.

В дальнейшем выяснилось, что витамин В12 оказался не единственным необходимым компонентом для нормального кроветворения. Для этого требуются также фолиевая кислота и другие компоненты.

Немецкий исследователь Герхард Домагк в 1939 г. был отмечен Нобелевским Комитетом „за открытие антибактериального эффекта пронтозила“.

Начиная с 1920-х гг. различные фармацевтические фирмы вели поиск малотоксичных и терапевтически эффективных химиопрепаратов. Г. Домагк возглавлял отдел в исследовательской лаборатории фирмы в Элберфельде.

В 1932 г. от больного сепсисом Домагк получил штамм гемолитического стрептококка, и на группе мышей была определена его летальная доза. Другой группе мышей ввели 10-кратную летальную дозу этого штамма, половине из них через 1,5 часа ввели пронтозил. Через 4 суток погибли все контрольные животные, кроме тех, которым ввели пронтозил. Так был создан первый по-настоящему активный химиотерапевтический антимикробный препарат -- принципиально новой группы синтетических лекарственных средств, относящихся к сульфаниламидам.

После публикации Домагка в феврале 1935 г. пронтозил мгновенно стал известен всему миру. Создание пронтозила было встречено как революция в медицине: оно открыло невообразимые прежде перспективы лечения инфекционных заболеваний. Эксперименты с новыми комбинациями сульфаниламидных препаратов проводились повсеместно, вскоре различные немецкие и английские фирмы предложили несколько новых сульфаниламидов.

И. А. Нуштаев,
профессор истории медицины


Copyright © 2001-2006, Саратовский государственный медицинский университет
Создание и поддержка электронной версии: Веб-лаборатория СГМУ