Михаил Пальцев, Игорь Кветной "Путешествие по миру медицины: от древних времён до наших дней" by Premia Prosvetitel

ISBN 978-5-906328-52-6

12+

Вы бор проф ес си и врача — это способ но сть отда ть вс его себя людям, это большой тру д и большая от ве т ст венн ос ть! Но эт о и удивит ел возм ож но сть ьная каждый раз ис пы ты ва ть счас тье, когд а пац иент вы здоравли ва ет и го вори т: «С па си бо, до кт ор, вы — волш еб ни к, в ы спасли м не жиз нь !» Чи тайте, по зн ав ай т е, размышляйт делайт е вы бо е, р и вновь во зв ра к стра ни цам щайт есь этой книги, ко торая, ув ерен, найдет до стой но е м ес то на книж но полк е в каждо й м дом е, в ка ждой семье ! Заслу жен ный ар тис т Ро сс Са нк т -Пет ер ии, ак т ер бургск ого го су да рс т венного драматич ес ко го т еа тра «Н а Лит ей ном » Сергей ГАМОВ

ПУТЕШЕСТВИЕ ПО МИРУ МЕДИЦИНЫ: ОТ ДРЕВНИХ ВРЕМЁН ДО НАШИХ ДНЕЙ

Я оч ень ра да , что появил га — увле ка т ась книельная, по дроб ная, пр ек ра сн иллю стри ро ва о нная, ко торая приглашае т ю ных чи тат ел ей пройти по марш ру т м едиц ины, с ам захваты вающ ими ис тория о ее становле ми ни и и развит ии. Чи тайт е и де лайт е свой вы А изб ра в м ед бор ! иц ину делом своей жиз ни, окунайт есь с голо вой в ее удивит ельны мир, учит есь й прил еж но и ст арат ельно, чтоб ы по том , став мат ер ыми врачами, так ими ка к авторы этой книги — выда щиеся уч ены ю е- м едик и, от да ва ть вс е св силы и знания ои нелегк ому служ благо здоровья ению на чело вечест ва ! Заслу жен ная ар тис т ка Ро соли ст ка де т ссии, ск ого музы ка льного т еа тра «Заз ер каль е» Ел ена Терновая

Михаил ПАЛЬЦЕВ, Игорь КВЕТНОЙ

Чтобы правил ьно сделать св надо побольш ой выбор, е знать о ра зных специаль ностях, и знат ь из первых ус т. И вот мои коллеги и друзья написа ли свой «пут водитель» по енашей профес сии, написали его, зная медиц ину изнутри (более 40 лет успешно рабо тая в ней), и адресуют его прежде всего молодым юно шам и девуш стоящим пере кам, д выбором сп ециальности. Я очень рад рекомендоват лям эту книг ь читатеу! Вас ждет увлекательное путешествие по миру древ ней науки, и если после пр очтения вы вы берете профес сию врача де лом своей жиз ни, то ваше шение будет репринято и се рдцем, и умом . Ака демик РА Н, до ктор м едиц ин ск их наук , проф ес сор Эдуард А йламазян

Михаил ПАЛЬЦЕВ, Игорь КВЕТНОЙ

ПУТЕШЕСТВИЕ ПО МИРУ МЕДИЦИНЫ: ОТ ДРЕВНИХ ВРЕМЁН ДО НАШИХ ДНЕЙ

Санкт-Петербург, Издательство «МОЛОДАЯ МАМА», 2020

УДК 087.5:61(091) ББК 5г.я92 П14 Пальцев, Михаил Александрович, Кветной, Игорь Моисеевич. П14 Путешествие по миру медицины: от древних времён до наших дней / М. А. Пальцев, И. М. Кветной. — СПб.: Молодая мама, 2020. — 212 с. ISBN 978-5-906328-52-6. Что мы знаем о медицине? Насколько сложна эта наука? С какими трудностями могут столкнуться те, кто решит освоить профессию врача и посвятить свою жизнь лечению других людей? Ответы вы найдете в путеводителе по удивительному и многогранному миру медицины. Авторы — доктора медицинских наук академик Михаил Пальцев и профессор Игорь Кветной — увлекательно, подробно и доступно рассказывают об истории развития врачевания, о великих открытиях, тайнах человеческого организма, поиске причин болезней, о создании чудесных лекарств. Книга адресована широкому кругу читателей, детям и взрослым, которым будет интересно и полезно составить более полное представление о медицинской науке. Также путеводитель поможет тем, кто планирует стать врачом, убедиться в правильном выборе профессии. УДК 087.5:61(091) ББК 5г.я92

Литературно-художественное издание Пальцев Михаил Александрович, Кветной Игорь Моисеевич ПУТЕШЕСТВИЕ ПО МИРУ МЕДИЦИНЫ: ОТ ДРЕВНИХ ВРЕМЁН ДО НАШИХ ДНЕЙ Подписано в печать 19.11.2019. Формат 60х90/8 . Усл. печ. л. 26,5. Тираж 2025 экз. (второй завод 2000 экз.). ООО «Издательство ММ», 197110, г. Санкт-Петербург, ул. Б. Разночинная, д. 16А, БЦ «Чкаловский», офис 308. Отпечатано в соответствии с предоставленными материалами в типографии ООО «ЛД-ПРИНТ». 196644, Россия, г. Санкт-Петербург, Колпинский р-н, пос. Саперный,территория предприятия «Балтика», д. б/н, лит. Ф. тел. (812) 462-83-83, e-mail: office@ldprint.ru. Заказ № Все права защищены. Никакая часть данной публикации не может быть воспроизведена, сохранена в поисковой системе или передана в любой форме или любыми средствами, электронными, механическими, путем фотокопирования, записи или иным без письменного разрешения владельцев авторских прав. Литературный редактор Алена Васнецова. Ведущий редактор Ольга Смирнова. Корректоры Дмитрий Капитонов, Ольга Ларионова. Верстка Лика Титова. Художник Альбина Петрова. Фотограф Наталья Куделина

По вопросам приобретения издания обращаться в издательство «Молодая мама». Тел./факс: +7 (812) 416-44-75, e-mail: det_knigi@mail.ru, www.mom-books.ru, www.instagram.com/mom__books

ISBN 978-5-906328-52-6

АВТОРЫ ПОСВЯЩАЮТ КНИГУ юным путешественникам по медицинским маршрутам — внукам академика Михаила Александровича Пальцева Фёдору и Гордею и внуку профессора Игоря Моисеевича Кветного Матвею

АВТОРЫ

МИХАИЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ ПАЛЬЦЕВ и ИГОРЬ МОИСЕЕВИЧ КВЕТНОЙ — врачи, доктора медицинских наук, профессора, известные специалисты в области молекулярной медицины, нейроиммуноэндокринологии и общей патологии человека. Они живут и работают в медицине уже более 40 лет, их большой вклад в науку отмечен престижными российскими и зарубежными научными премиями. Профессора — авторы более 30 научных монографий, 500 статей и 5 научно-популярных книг. Михаил Александрович Пальцев — выпускник знаменитой Сеченовки, Первого Московского медицинского университета. Он прошёл путь от студента до ректора, возглавлял вуз более 20 лет и превратил родной университет в один из крупнейших медицинских учебных центров мира. Михаил Александрович действительный член Российской академии наук и почётный профессор Московского государственного университета имени Михаила Васильевича Ломоносова, где сейчас возглавляет Центр иммунологии и молекулярной биомедицины. Игорь Моисеевич Кветной — почётный выпускник Куйбышевского (ныне Самарского) медицинского университета, одного из самых известных и крупных медицинских вузов страны. Игорь Моисеевич — заслуженный деятель науки Российской Федерации. Сейчас он руководит отделом патологии в старейшем научно-исследовательском медицинском учреждении России, знаменитом Оттовском институте, Институте акушерства, гинекологии и репродуктологии, основанном в Санкт-Петербурге в 1797 году. Игорь Моисеевич Кветной читает студентам медицинского факультета Санкт-Петербургского государственного университета авторский курс лекций по молекулярной медицине.

ИЛЛЮСТРАТОР

АЛЬБИНА ПЕТРОВА — профессиональный художник-иллюстратор. С 9 лет Альбина училась в художественной школе города Стерлитамака у талантливых художников, от которых перенимала различные техники рисования. В 2010 году окончила Санкт-Петербургскую государственную художественно-промышленную академию имени барона Александра Людвиговича Штиглица по кафедре монументально-декоративного искусства. В течение 7 лет, проведённых в академии, Альбина осваивала искусство скульптуры — училась отливать из бронзы и высекать из камня. За время учёбы Альбиной созданы и установлены скульптуры «Лев со львёнком» на набережной в Геленджике и «Русалка» в доме-музее няни Пушкина Арины Родионовны в селе Кобрино. После окончания академии Альбина занимается иллюстрированием книг.

СОДЕРЖАНИЕ ЧИТАТЕЛЮ И ЕГО ДРУЗЬЯМ..........................................................................................8 Вместо предисловия авторы рассказывают, почему и для кого они придумали эту книгу Маршрут 1 ПУТЕШЕСТВИЕ В ГЛУБЬ ИСТОРИИ...............................................................................13 Читатель отправится на греческие острова, посетит Рим, Византию и заглянет на Древний Восток, где познакомится с историей и эволюцией медицинских знаний Маршрут 2 ИЕРАРХИЯ ЖИВОГО ОРГАНИЗМА.............................................................................. 25 Читатель узнает, как устроен организм человека, познакомится с основами анатомии, физиологии, иммунологии, генетики и других биомедицинских наук; прогуляется по Амстердаму, Лейдену, Флоренции, Амбуазу, Делфту, Лондону, Берлину, Парижу и Марбургу

Маршрут 3 ДВУГЛАВАЯ КЛИНИКА................................................................................................. 65 Читатель узнает о двух основополагающих направлениях клинической медицины — терапии и хирургии, вокруг которых формируются остальные клинические специальности; убедится в том, что чудесные руки врача могут спасти жизнь даже в безнадёжной ситуации; увидит, какие безграничные возможности открываются для хирургов в эру высоких технологий; посетит Цюрих, Болонью, Берн, Валенсию, Париж, прокатится в Кейптаун, Хартфорд и Чикаго, заглянет в Вену и Прагу, а потом вернётся в Москву и Санкт-Петербург Маршрут 4 МНОГОЛИКОЕ ВРАЧЕВАНИЕ......................................................................................99 Перед читателем предстанут узкие клинические специальности — травматология, офтальмология, акушерство и гинекология, а также многие другие; он узнает, как вести борьбу с инфекционными заболеваниями и как одержать над ними победу; съездит в Курган, Стокгольм, заедет в Рехниц, потом в Уппсалу, откуда отправится в Лондон и Париж и, наконец, снова возвратится в Санкт-Петербург

Маршрут 5 САД НЕВРОЛОГИИ....................................................................................................... 117 Читатель погрузится в мир нейронов — клеток, формирующих нервную систему, самую сложную из систем, регулирующую все функции организма; познакомится с известными неврологами и их непростой жизнью; путешествуя по длинному маршруту от Мадрида до Бостона, окунётся в мир гениальных идей, творческих прозрений, исследовательских неудач и осознает, что до сих пор «мозг не может быть понят мозгом» Маршрут 6 ЯРМАРКА ЛЕКАРСТВ................................................................................................... 135 Читатель познакомится с огромным миром лекарств, узнает историю открытия антибиотиков, поймёт, чем опасно бездумное применение таблеток; из Санкт-Петербурга отправится в Бостон, посетит Лондон и Рочестер, вернётся в Москву; узнает, что такое таргетная терапия, а также где искать и как находить точные цели для фармакологической артиллерии Маршрут 7 МОЛЕКУЛЫ ЖИЗНИ.................................................................................................... 157 Читатель познакомится с миром гормонов — чудесных молекул, благодаря которым организм человека работает как единый механизм; узнает, как отсчитывают время жизни невидимые биологические часы и как происходит формирование наших чувств и ощущений; поедет в Гёттинген, снова посетит Лондон, прогуляется по Парижу и Вене, улетит в Америку, побывает в Бостоне и Принстоне, а потом из Нью-Йорка вернётся в Россию Маршрут 8 НА РОДИНУ СОЗДАТЕЛЯ ДИНАМИТА.......................................................................185 Читатель совершит короткое, но очень интересное путешествие в Стокгольм, на родину знаменитого Нобеля; прочтёт историю о том, как великий изобретатель динамита вложил весь капитал в премию, которой уже более 100 лет награждают великих учёных; узнает о том, что 1/6 часть состояния Нобеля отведена на премию в области физиологии и медицины; побывает в галерее великих имён и открытий БЕЛЫЕ ХАЛАТЫ.......................................................................................................... 203 Напутствие вместо послесловия. В нём авторы выражают надежду, что эта книга поможет читателю принять важное решение, кем быть — врачом или избрать другую профессию, и что это решение станет осмысленным БЛАГОДАРНОСТИ....................................................................................................... 207 словарь терминов..............................................................................................208

Читателю и его друзьям Осенним вечером родилась идея

Читателю и его друзьям

Вместо предисловия авторы рассказывают, почему и для кого они придумали эту книгу

В конце сентября парки и скверы Петербурга покрываются разноцветным ковром упавших листьев. Жёлтые, красные, зелёные, рыжие, они шуршат под ногами прохожих, несутся с ветром по улицам и вместе с чайками парят над лиловой Невой. А в дни, когда небо очищается от туч и появляется нежаркое осеннее солнце, к плавающим по воде листьям добавляются блики солнечных лучей. И кажется, что всё пространство — вода, воздух, земля — сплошь усыпано яркими отблесками наступившей осени. В один из таких дней ранним вечером к крыльцу знаменитого Оттовского института (Института акушерства и гинекологии, его архитектурный ансамбль создавал в 1897–1904 годах великий Леонтий Бенуа) подошли юноша и девушка, на вид им было лет по двадцать пять. Город уже тонул в ранней осенней темноте. Два бронзовых фонаря по обе стороны роскошной деревянной двери мягко освещали ступени, ведущие в институт. За сто с лишним лет по ним поднимались и императорские особы, и медицинские светила, и студенты, и врачи, и простые люди. Вот и молодые люди, путешествующие по морским портам Северной Европы, после традиционной экскурсии по Петербургу решили прийти сюда, к самому старому и самому известному храму российской медицины. Они сами были медиками, только что окончившими обучение: он — здесь в Петербурге, она — в далёком Мадриде. Встретились и подружились они на лайнере и вот уже неделю не расставались. Их звали Александр и Джулия. На третий день знакомства, рассказывая друг другу о своей жизни и пути в медицину, они обнаружили, что их объединяет история династий. Александр был праправнуком известного российского акушера Дмитрия Отта, а Джулия — праправнучкой выдающегося испанского нейробиолога Сантьяго Рамон-и-Кахаля. Такое случайное совпадение ещё больше их сблизило, и теперь они старались как можно лучше узнать друг друга и вместе исследовали достопримечательности городов, мимо которых проплывали. Конечно же, в своём родном городе на Неве Александр не мог не привести Джулию к «Оттовскому дому». Молодые люди стояли, обнявшись, на крыльце института, который в начале прошлого века возглавлял знаменитый прапрадед Александра. Напротив, по другую сторону линии (когда-то Коллежской, потом Биржевой и Университетской, а с 1923 года Менделеевской) вытянулось здание Двенадцати коллегий, Императорского университета — первого в России высшего учебного заведения. Поёживаясь от влаги, окутавшей весь город и особенно Стрелку Васильевского острова, молодые люди разглядывали истори-

Осенним вечером родилась идея

ческое место, в центре которого оказались. С восточной стороны оно было ограничено Биржей, с западной — Академией художеств, с южной — Университетской набережной Невы (на ней стоят рядом Академия наук и Кунсткамера), а с северной — библиотекой Академии наук. Это был «латинский квартал» Санкт-Петербурга — сердце научной, творческой, художественной жизни великого города.

9 Конечно, наши герои Александр и Джулия бывали в настоящем Латинском квартале в Париже, а для читателей мы поясним, что Латинский квартал — это студенческий городок в двух округах Парижа (5-м и 6-м). Он расположен на левом берегу Сены вокруг университета Сорбонна. Название его связано с латинским языком, на котором раньше преподавали в Сорбонне. Сейчас в Латинском квартале, кроме Сорбонны, располагаются и другие учебные и научные учреждения, такие, например, как Высшая нормальная школа, Парижская высшая национальная школа горного дела, Университет Париж II, Университет имени Пьера и Марии Кюри. На узких старинных улочках Латинского квартала много книжных лавок и кафе, куда часто захаживают студенты и преподаватели. По примеру Парижа

10 Читателю и его друзьям

Михаил Пальцев, Игорь Кветной

Осенним вечером родилась идея

«латинскими кварталами» стали называть районы, в которых сосредоточены университеты и научные институты. И вот теперь в Петербурге наши молодые друзья оказались именно в таком месте. Александр и Джулия, не торопясь, вышли на Университетскую набережную. Перед ними в туманном мареве колокольня Исаакиевского собора разрывала плывущие облака, справа на фоне пылающего заката сияли золотом здания Сената и Синода. Среди этой парадной открыточной красоты взгляд выхватывал силуэт великого Петра на вздыбленном коне, а руку Пётр протягивал в сторону «латинского квартала». Именно в тот сентябрьский вечер наши герои поняли, что всё в этом мире не случайно — и место, где Фальконе воздвиг монумент, и то, что он обратил Петра лицом к Университету, Академии наук, Академии художеств, Кунсткамере. Молодые люди снова перешли Университетскую набережную, и Александр потянул Джулию во двор Кунсткамеры к старым знакомым, любимым идолам. Копиям, но всё же собратьям знаменитых подлинников, «живущих» в колумбийской долине Сан-Августин с первого тысячелетия нашей эры. Бог весть как они и всё остальное чудесное попали в российский Петербург. Легенд много, и кто знает, какая из них правдивее. Друзья сели на лавочку, сам собой завязался разговор о медицине, о её развитии и эволюции, о том, почему и как молодёжь выбирает профессию врача. И возник вопрос: а насколько осмыслен бывает этот выбор? Что им, да и их родным, известно о медицине — колоссальной области знаний, ремёсел, открытий и высокотехнологичных разработок? Знали ли сами Александр и Джулия, как и другие подростки, что именно они будут изучать в медицинских институтах, какие испытания их ждут в течение шести лет учёбы и дальнейшего овладения профессией? Где им было найти проводника по миру медицины, как убедиться в том, что не ошибутся, поступая в медицинский вуз? И тут родилась идея — составить путеводитель по миру медицины и пройти по его маршрутам вместе с молодыми людьми, мечтающими стать врачами и посвятить себя нелёгкой, но прекрасной профессии. Путешествие закончилось, но, разъехавшись, Александр и Джулия продолжили прокладывать медицинские маршруты в письмах друг к другу. И получилась книга, которую сейчас вы держите в руках. Читайте её, знакомьтесь с историей, географией, особенностями и традициями медицины. А прочитав, решайте, отправляться вам туда или не стоит. Если этот путеводитель поможет вам сделать выбор — Александр, Джулия и мы будем рады.

Маршрут 1. Путешествие в глубь истории

Читатель отправится на греческие острова, посетит Рим, Византию и заглянет на Древний Восток, где познакомится с историей и эволюцией медицинских знаний

Маршрут 1. Путешествие в глубь истории

Моя милая Джулия! Наш путь на прекрасном лайнере начался и завершился в моём родном Петербурге. Спасибо тебе за эту неделю, я очень надеюсь, что наше знакомство и дружба продолжатся и в письмах, и наяву. Прощаясь, мы бросили жребий, кто начнёт писать наш путеводитель по миру медицины, и он выпал мне. Интересно, что получится из нашей идеи? Я долго думал, чему посвятить первое письмо, с чего начать поход? И после продолжительных раздумий решил не изобретать велосипед, а рассказать о том, с чего начался мой первый день на первом курсе медицинского факультета, — с лекции по истории медицины. Истоки медицины, как и всей культуры, теряются в глубине веков. Лишь начиная с VII века до нашей эры в древних документах появляются упоминания о развитии врачевания. В Древней Греции расцвет культуры и искусства сопровождался формированием культов, в центре которых находился бог-покровитель. Люди создавали святилища, в которых поклонялись богам. Богом медицины с VII века до раннего христианства называли Асклепия. Посвящённые ему храмы строились по всей Греции, появилась особая ветвь медицины — храмовая медицина. Одним из крупнейших медицинских центров был город Эпидавр на Арголидском полуострове. Это было грандиозное место — центр города занимал храм, вокруг него располагались театр, стадион, ипподром, жилые дома служителей культа и другие здания. Обилие зелени и бездонное голубое небо добавляли ощущение покоя и отрешения от мирской суеты.

Гиппократ — первый среди равных

Из ближайших окрестностей и издалека сюда брели и ехали больные люди. Профессора истории медицины Теодор Мейер-Штейнег из Йены и Карл Зудгоф из Лейпцига так описывают процесс врачевания в Эпидавре: «Приток ищущих исцеления приобретал особенные размеры в праздники, посвящённые богу. Больные готовились к лечению при помощи различных религиозных церемоний; в состав их входили омывания, купание, молитвы, жертвоприношения, пост и т. п.; в то же самое время жрецы с помощью различных средств пытались создать почву для проявления целебного действия божественной власти Асклепия. Эта подготовка состояла в созерцании и чтении мраморных дощечек, на которых описывались чудесные исцеления, совершённые Асклепием. Раскопки в Эпидавре дали нам большое число таких дощечек. Они гласили, например, следующее: “Амброзия из Афин, слепая на один глаз, пришла, ища помощи у бога; проходя по святилищу, она насмехалась над рассказами об исцелениях. Ей казалось невероятным и невозможным, что хромые и слепые могли исцелиться при помощи одних только сновидений. Однако и она увидела сон. Ей показалось, что к ней явился бог и обещал исцелить её, но при условии, что она пожертвует в храм дар по обету. При этом она должна принести в дар серебряную свинью, как память о своей глупости. После такой речи бог вынул её больной глаз и влил бальзам. Когда наступил день, слепая проснулась здоровой”». Основу медицины в то время составляли мистика и внушение. Однако в некоторых храмах стали развиваться научные начала медицины, базирующиеся на наблюдательности древних медиков и стремлении их привлечь к медицинским исследованиям известные в то время химические и математические законы. Ещё одним известным медицинским святилищем был храм Асклепион, воздвигнутый на острове Кос, — он по праву считается центром медицинской культуры VI века до нашей эры. Отсюда вышли многие выдающиеся врачи того времени, которые с успехом распространяли своё мастерство в Греции и за её пределами.

Гиппократ — первый среди равных Все жители острова Кос были врачами. Они считали, что ведут свой род от самого бога Асклепия и являются семьёй кровных родственников, а профессию передавали по наследству. Основной заповедью врачебной семьи был тезис о том, что медицина — это искусство, а настоящим врачом может стать только человек, родившийся им. Таким образом, жизненный путь Гиппократа был предопределён ещё до его рождения. Появившись на свет на острове Кос в 460 году до нашей эры, он сразу же был наречён врачом. Ни родители Гиппократа, ни остальные жители Коса, конечно, представить себе не могли, что их сын и земляк станет самым знаменитым врачом Древней Греции, а его имя — символом медицины, не культовой и обрядовой, а научной и профессиональной. Гиппократа теперь называют «отцом медицины». Это не совсем правильно, ведь медицина началась не с Гиппократа, но именно он заложил основы той методологии врачевания, которая в течение последующих столетий сформировала научную медицину.

Маршрут 1. Путешествие в глубь истории

О жизни Гиппократа известно немного. Его отец Гераклеид также был врачом, происходившим из древнего рода Асклепиадов. Так что предыдущие поколения медиков заложили в потомка достойные гены. Поскольку сомнений в профессиональном выборе сына у Гераклеида не было, он рано отдал Гиппократа в школу врачевания в Косе, обучение в ней велось по всем правилам того времени. Окончив курс, Гиппократ, как тогда было принято, отправился путешествовать. Он посетил самые разные области Греции и познакомился с философом Демокритом, ритором (учителем красноречия) Горгием и гимнастом Геродиком. Общение с этими знаменитыми людьми дало молодому Гиппократу многое: Демокрит сформировал его мировоззрение, Горгий научил красиво и убедительно говорить, а Геродик привнёс в будущее учение Гиппократа культ физического здоровья. Прожил Гиппократ более 80 лет и успел сделать многое. Через всю его практику и философские размышления проходит красной нитью мысль: медицина является искусством. Гиппократ заложил в своё учение научные основы и всю жизнь проповедовал главный принцип врачебного искусства — практику, повседневную работу у постели больного. «Опыт — истинный учитель врача», — говорил он ученикам. Гиппократ оставил после себя много сочинений, в которых изложил свои взгляды на причину болезней, на принципы лечения, на подготовку молодых врачей. Широко известны его «Афоризмы» — краткие высказывания о различных аспектах медицины. Ещё при жизни Гиппократа они стали настольной книгой каждого врача и постоянно

Гиппократ — первый среди равных

использовались как руководство. Вот лишь три цитаты из «Афоризмов», которые в полной мере раскрывают принципы медицинских и общечеловеческих убеждений Гиппократа. «Наибольшей хвалы заслуживает такой врач, который является врачом и философом». «Врач должен противодействовать наблюдаемой болезни, свойствам организма, времени года и особенностям возраста; то, что сокращается, он должен расслабить; то, что расслабилось, — сократить. При таких действиях заболевшая часть тела лучше всего поправится, и именно в этом, по моему мнению, и заключается выздоровление». «Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай быстротечен, опыт ненадёжен, суждение трудно. Поэтому не только сам врач должен быть готов совершить всё, что от него требуется, но и больной, и окружающие, и все внешние обстоятельства должны способствовать врачу в его деятельности». Теория Гиппократа о происхождении болезней проста: он считал, что здоровье и болезнь организма определяются качественными и количественными взаимоизменениями четырёх «кардинальных соков» — крови, слизи, жёлтой и чёрной желчи. Для каждого из них он определил основное свойство: крови присуща «влажная теплота», слизи — «холодная влажность», жёлтой желчи — «сухое тепло», а чёрной желчи — «холодная сухость». При нормальном смешении соков организм здоров, но, как только смешение нарушается, возникает болезнь. На первый взгляд эта идея Гиппократа кажется упрощённой и примитивной, но не надо забывать о том, что учёный жил в V–IV веках до нашей эры! При таком подходе к выявлению болезней деятельность врачей становилась целенаправленной, теперь они обращали внимание на температуру тела, характер выделений у больного, на его питание, а также на природные факторы — ветер, влажность, давление и другие, которым раньше не придавали значения. Исходя из воззрений на природу болезней, Гиппократ считал, что для лечения важны диета и образ жизни. Культ правильного, полноценного (но не избыточного) питания и занятия спортом он проповедовал во всех сочинениях. Гиппократ впервые сформулировал врачебную клятву, которую произносили медики при посвящении в профессию. С тех пор студенты, оканчивающие медицинские университеты, принимают присягу, именуемую «клятвой Гиппократа». Более подробно об этой церемонии мы поговорим в конце нашего путеводителя, прощаясь на последнем маршруте. Прошло шесть столетий, человеческое знание развивалось и открывало природу и законы всё новых и новых явлений. Высокой ступени развития достигли анатомия и физиология, фармакология дополняла хирургию, акушерство, терапию новыми средствами и приёмами лечения. Обстоятельства требовали появления личности, способной, используя весь богатый теоретический и практический опыт, создать научную систему врачебного искусства, соединить воедино «физическую» и «лирическую» ипостаси древнего занятия. И такой человек появился, им стал Гален.

Маршрут 1. Путешествие в глубь истории

Гален впервые заявил, что «медицина — это наука» Гален, в отличие от Гиппократа, не «родился врачом». Его отец был архитектором и к тому же слыл одним из самых образованных людей своего времени — он прекрасно знал математику, естественные науки и философию. Гален родился около 130 года нашей эры. Его отец дал сыну насладиться беззаботным детством. А дождавшись, когда тому исполнится 14, стал целенаправленно знакомить с различными философскими течениями, к которым сын проявлял исключительный интерес и большие способности. Возможно, юношеское увлечение переросло бы в дело жизни, но, когда Галену было 17 лет, его отец увидел сон, который истолковал как божественное веление Асклепия «быть его сыну врачом». Живя в Асклепионе, общаясь с многочисленными больными, Гален наблюдал за практикой известных врачей, сторонников различных направлений, впитывал в себя их опыт и знания. Так он вырос знающим врачом, к тому же обладающим широким общенаучным и философским кругозором.

О жизни Галена рассказали в книге «История медицины» уже упоминавшиеся профессора Теодор Мейер-Штейнег и Карл Зудгоф. Снова дадим им слово и попытаемся представить образ великого ученого, работа которого

Гален впервые заявил, что «медицина — это наука»

была полна противоречий и борьбы не только с научными противниками, но и с самим собой и окружающими людьми. В этой борьбе Гален не всегда оказывался правым. «После смерти отца Гален предпринял путешествие, во время которого изучал главным образом анатомию у Пелопса в Смирне и у Нумизиана в Коринфе. Чтобы усовершенствоваться в этой области знаний, Гален отправился затем в Александрию, где занимался науками, и продолжал литературную деятельность, начатую на 20-м году жизни. После девятилетнего отсутствия он вернулся в родной город, принял должность врача гладиаторов и исполнял её в течение четырёх лет. Он пользовался малейшей возможностью расширить свои знания по анатомии и физиологии, причем всего более его интересовало влияние образа жизни на состояние организма. Затем, как и многих других врачей, Галена потянуло в Рим. Здесь ему скоро удалось завязать близкие отношения со многими высокопоставленными и выдающимися людьми — консулом Воэтом, философами Эвдемом и Дамасценом, дядей римского императора Люцием Вером и другими. Эти связи были во всех отношениях очень полезны для Галена, так как, с одной стороны, он получил возможность познакомить со своими идеями наиболее влиятельные круги столицы, а с другой — очень скоро доставили ему praxisaurea (дословно «золотую практику» — имеется в виду практика в высшем свете). К сожалению, здесь в Риме проявились в полной мере дурные стороны его характера, унаследованные, по его словам, от матери: склонность к ссорам и спорам, а также хвастливое самомнение. Сам он утверждает, что с юных лет относился с полным презрением к известности и популярности, но этому противоречит его стремление заставить Рим говорить о себе. С этой целью Гален устраивал для избранного круга приглашённых публичные чтения, сопровождавшиеся вскрытиями животных и вивисекциями — хирургическими операциями. Им руководило не стремление приобрести возможно большее число пациентов, но высокомерие, с которым он относился к противникам. Это поселило среди римских врачей глубокое недовольство, которое выражалось в самых жестоких нападках на Галена. Ожесточёнными врагами его сделались, между прочим, некоторые видные представители методической школы. Из-за чего, несмотря на блестящие внешние успехи, Гален спустя четыре года вынужден был снова оставить Рим. По пути на родину он проехал через Кампанию, Кипр и Палестину, где пополнял свои медицинские знания в самых различных направлениях. Тотчас по прибытии в Пергам он был вызван императорами Вером и Марком Аврелием в Аквилею, куда приехал зимой 168 года. Убегая от вспыхнувшей эпидемии чумы вместе с императорами, Гален вновь отправился в Рим, отклонил предложение Марка Аврелия сопровождать его в походе против маркоманов (древнегерманских племён) и был назначен врачом при юном Коммеде. После возвращения Марка Аврелия Гален стал его врачом. Исполнял ли он обязанности придворного врача также и при последующих императорах, в точности неизвестно. Во всяком случае, по его собственным словам, он долго сохранял близкие отношения со двором. Практикой в это время Гален занимался относитель-

Маршрут 1. Путешествие в глубь истории

но немного, отдавая предпочтение научно-литературной деятельности, но, как и прежде, пользовался широкой известностью. Умер Гален в 216 году в Риме, а может быть, и в родном городе. Литературное наследство Галена — им оставлено почти 400 различных сочинений — свидетельствует о необыкновенной начитанности, прекрасной памяти, великолепном знании тогдашней медицинской науки, критических способностях и удивительном умении пользоваться, наряду с собственными наблюдениями, чужим опытом. С другой стороны, в его работах поражают безграничное тщеславие, переоценка своих и недооценка чужих исследований, большая склонность к болтливой обстоятельности; одним словом, в его книгах нашли отражение все черты его характера». Важнейшими трудами Галена являются следующие: «Анатомические исследования», «О назначении частей тела», «Об учениях и взглядах Гиппократа и Платона», «Терапевтические методы», «О больных частях тела», «О составе лекарств», «Гигиена» и другие. Конечно, немецкие профессора правы, утверждая, что Гален «создал совершенно новое учение, сделавшее в то же время ненужными все остальные». Это ясно уже из названий его книг. Гален установил взаимосвязь между отдельными отраслями медицины, он впервые подробно описал функции печени, сердца, мозга, лёгких. Многие из его предположений оказались верны, а для того времени они стали вообще чем-то невероятным. Гален также впервые разделил все болезни на определённые группы, выделил стадийность в развитии заболеваний, провёл первую классификацию лекарств по механизму действия. Таким образом, он действительно внёс в медицину элементы научной логики, анализа, обоснованной предсказуемости результатов. Гален одним из первых разработал технику вскрытия трупов животных и человека с целью изучения их анатомии и физиологии и, несмотря на отсутствие в то время увеличительных оптических стёкол (не говоря уже о микроскопе), сделал предположение о тонкой структуре органов. Так, он утверждал, что мышца состоит не только из «мышечного вещества», но и из соединительнотканных волокон, а в стенке желудка и матки имеется несколько слоёв. Также Гален впервые ввёл в физиологию экспериментальный метод исследования. Классическими остаются до нашего времени его эксперименты по изучению функций головного и спинного мозга, в которых он впервые применил разработанный им метод препарирования (выделения) отдельных нервов у живых животных для наблюдения затем явлений выпадения отдельных функций различных органов. Этот метод применяется до сих пор для обучения студентов по курсу анатомии. Свой рассказ о великом медике закончу опять цитатой из книги немецких учёных, которую рекомендую прочесть и тебе, Джулия, и будущим врачам. Эти слова настолько точно оценивают вклад Галена в науку, что добавить к ним что-то или сказать лучше невозможно. «Гален стал воплощением воли, сумевшей свести в одну систему все достижения античной медицины. Его сила была в едином однообразном миропонимании, сумевшем подчинить и заставить служить себе самые разнородные идеи. Последующим поколениям врачей Гален представляется чем-то вроде бассейна, вобравше-

го в себя знания и опыт врачей древности — вся вековая тина осела в нём на дно, и сверху мы видим прозрачное зеркало кристально чистой воды, из которой можно черпать без всякого труда». О дальнейшем расцвете медицины мы знаем из дошедших до наших дней древних манускриптов, авторами которых были…

Среди них одно из первых мест, несомненно, занимает Абу Али ал Госан ибн Абдаллах ибн ал Госан ибн Али Ас-Саин Ар-Раис ибн Сина. Таково полное имя знаменитого учёного, жившего в 980–1037 годах и известного в Европе под именем Авиценны. Он был врачом, философом и государственным деятелем, самым блестящим представителем исламского врачебного мира того времени. Авиценна родился недалеко от Бухары, в Средней Азии в эпоху расцвета мусульманской науки. С самого раннего детства мальчик отличался сообразительностью, к десяти годам прекрасно знал Коран. В бухарской школе он сначала изучал законодательство, а позже — философию, логику и геометрию.

«Князь врачей» и виднейшие медики Средних веков

Маршрут 1. Путешествие в глубь истории

Авиценна оставил после себя многочисленные философские, естественно-научные и медицинские сочинения. Исключительное место в истории развития медицины занимает его «Канон врачебного искусства», состоящий из пяти книг. Первая книга посвящена теоретической медицине — анатомии, физиологии, учению о причинах и механизме заболеваний, профилактике. Вторая книга содержит исчерпывающие для того времени сведения о лекарствах и способах их действия. Третья включает 22 раздела, в которых подробно описываются болезни сердца, лёгких, органов слуха, акушерские патологии, заболевания желудка, кишечника, печени и почек. Четвёртая посвящена хирургии и инфекционным болезням, отдельные разделы в ней описывают также заболевания кожи и косметическую терапию. Пятая описывает различные яды и противоядия. Оригинальный, блестяще написанный труд Авиценны не знает равных в истории медицины. Произведённый им эффект во всём мире был огромен, и до XVII века «Канон врачебного искусства» считался одним из основных фундаментальных медицинских руководств в странах Старого и Нового Света. После выхода сочинения Авиценну стали называть «князем врачей», а «Канон» до сих пор активно изучается и используется в медицинской практике, особенно в странах Востока. Имя же ещё одного врача и философа XI века, оставившего богатое литературное наследство, известно гораздо меньше, хотя его вклад в развитие естественно-научных знаний о человеческом организме заслуживает широкого признания. Звали его Константин Африканский и именно благодаря ему врачебная общественность Италии познакомилась с греческой и арабской медициной. Константин Африканский свободно владел арабским, латинским, греческим языками и стал первым крупным толкователем медицины ислама для европейского Запада. Родился он между 1010 и 1020 годами в Карфагене. Жажда знаний привела его в Египет и Сирию, где он вдохновенно постигал тайны восточной медицины и откуда пошло его прозвище, превратившееся в фамилию. Во второй половине XI столетия в медицинских кругах итальянского города Салерно стали популярны сочинения никому ещё не известного автора. Но в Салерно Константин, несмотря на популярность, пробыл лишь год и в 1076 году переселился в бенедиктинский монастырь на мысе Монтекассино. Этот монастырь, благодаря известному просветителю аббату Дезидерию, был в то время крупным центром научной жизни. Здесь Константин провёл оставшуюся жизнь (умер он в 1087 году) и за 11 лет с блеском выполнил поставленную перед собой задачу — сделать латинскую переработку наиболее важных древнегреческих, арабских и других восточных трудов по медицине. Так, им переведены, адаптированы и дополнены комментариями «Афоризмы» Галена, «Прогностика» и «Правила жизни при острых болезнях» Гиппократа, 10-томное врачебное руководство «Медицина Малеки» Али ибн Аббаса, сочинения знаменитого древнееврейского медика Исаака-Иудея и целый ряд других литературных памятников. Это собрание Константиновских переводов составило многотомное руководство «Врачебное искусство», которое являлось обязательным для преподавания на медицинских факультетах Франции в XIII–XV

Наш первый маршрут по священным местам медицины заканчивается. Однако путешествие по миру медицины только началось. Я заранее сожалею, что не могу рассказать тебе и читателю обо всём интересном и значимом, чем располагает наша древняя наука. Но нахожу утешение в том, что у выбравших профессию врача впереди будет много интересных лекций и занятий в храмах медицины. Жду теперь твоего письма, дорогая Джулия, и прогулки с тобой по твоему маршруту! Твой друг Алекс (подписываюсь так, как ты меня называла)

«Князь врачей» и виднейшие медики Средних веков

веках. Работы Константина Африканского определили новый, более плодотворный, этап развития врачевания в Италии, Франции и других странах. Влияние трудов Константина на развитие медицины в Европе было настолько велико, что известный французский историк медицины профессор Шарль Даремберг предложил соорудить ему памятник в Салерно или Монтекассино, но, к сожалению, его предложение так и не было реализовано.

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Читатель узнает, как устроен организм человека, познакомится с основами анатомии, физиологии, иммунологии, генетики и других биомедицинских наук; прогуляется по Амстердаму, Лейдену, Флоренции, Амбуазу, Делфту, Лондону, Берлину, Парижу и Марбургу

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Буэнос диас (по-испански — добрый день), мой дорогой Алекс! Мне было очень интересно прочитать твоё письмо, я просто поражена, как много ты знаешь. Мы договорились рассказывать о разных направлениях медицины, стараясь последовательно вести читателя по тем маршрутам, которые проходили сами, обучаясь профессии. Медицина — удивительный сплав фундаментальных знаний об организме человека с мастерством врачей и высокими технологиями диагностики и лечения заболеваний. Поэтому всегда (так было в прошлом, есть сейчас и будет в будущем) первые шаги студентов в медицину начинаются с познания базовых дисциплин, посвящённых природе человека, — анатомии, физиологии, биохимии, генетики и других, объединённых в понятие «биомедицина». Ты ведь не станешь возражать, что именно на первых курсах обучения закладывается тот багаж фундаментальных знаний, без которого выпускник медицинского факультета не сможет стать высококвалифицированным врачом. На эти мысли ещё в круизе меня навела остановка в Амстердаме. Там у нас было лишь полдня, и мы не смогли с тобой съездить в Лейден, маленький красивый городок недалеко от Амстердама. Голландия вообще очень маленькая страна, но и очень «удаленькая», как говорят у вас в России, — здесь живёт много учёных, деятелей искусства и умелых ремесленников, недаром великий Пётр приезжал сюда за знаниями и опытом. И мне кажется, что в Лейдене нужно побывать всем будущим медикам, ведь там есть уникальный Музей человеческого тела. Я в нём побывала несколько лет назад, когда училась на втором курсе, — мы с подругой специально слетали на два дня из Мадрида в Амстердам, чтобы съездить в Лейден и посетить этот чудесный музей.

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Музей Corpus расположен в здании 35-метровой высоты, построенном в форме сидящего человека — уже сама архитектура музея представляет эффектное зрелище. Что случается с переваренной пищей и как организм использует потребляемые вещества? Что происходит, когда мы чихаем? В музее можно найти ответы на тысячи подобных вопросов, экспонаты демонстрируют работу наших органов и их связь друг с другом. При помощи гигантских моделей, звуков и самых современных технологий, например голографии, в музее создаётся иллюзия путешествия по реальному телу человека, можно даже услышать биение сердца. Именно там я подумала, что мой великий предок Рамон-и-Кахаль в своих фантазиях, может быть, предвидел создание такого музея, когда в юношеские годы, увлёкшись анатомией, гистологией и другими науками о строении человеческого организма, написал роман. Текст его, к сожалению, безвозвратно утерян, хотя я не оставляю надежды найти его фрагменты и восстановить. Возможно, мы попытаемся сделать это с тобой вместе, если согласишься? Хочешь знать, почему я решила, что Рамон-и-Кахаль предвидел создание такого музея? Потому что есть отрывок из его «Автобиографии», который бережно хранят в нашей семье. «Я написал объёмистый биологический роман... В нём рассказывается о драматических приключениях путешественника, необъяснимым образом попавшего на планету Юпитер и повстречавшего человекоподобных чудовищ, в десятки тысяч раз больших, чем человек. По отношению к таким колоссам путешественник имел размеры микроба и был невидим. Герой через кожные железы проник в кровь чудовищ и, перемещаясь на эритроците, наблюдал сражения лейкоцитов и паразитов, зрительные, слуховые, мышечные и другие функции и, наконец, прибыл в мозг и открыл секрет мысли и волевого импульса. Многочисленные цветные рисунки иллюстрировали приключения героя, не раз спасавшегося от вязких щупальцев лейкоцитов. Жаль, что я потерял эту книгу, её вполне можно было бы опубликовать с современными доработками». Этот отрывок неоднократно приводился в различных изданиях, и я подумала, что, возможно, инициатор создания музея и нынешний его директор голландский бизнесмен Анри Реммер читал его и именно поэтому ему пришла мысль создать такой музей… Вход в музей расположен в колене сидящего огромного человека. Оттуда посетители перемещаются по различным органам выше и выше к конечному пункту — головному мозгу, прямо по маршруту Рамон-и-Кахаля. Много интересного можно увидеть в музее, и, находясь там, понимаешь, какое грандиозное биологическое устройство представляет собой человеческий организм. Сейчас, вспоминая путешествие в Corpus, я сознаю, насколько гениальны были учёные-естествоиспытатели, когда в далёком прошлом сумели распознать и изучить механизмы жизнедеятельности человека, обеспечив бурный прогресс, который в XXI веке сделал возможным создание подобного музея. В этом письме я расскажу о некоторых важных открытиях, пусть они станут точками маршрута по человеческому организму, который мы пройдём с тобой и читателями, знакомя будущих врачей с фундаментальной биомедициной. И начнём мы с медицинского ренессанса, который инициировал

Гений Леонардо

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Эволюция медицинского знания ускорялась с каждым столетием. Наступил XVI век, век Ренессанса в странах Западной и Центральной Европы. Расцвет искусства, литературы, архитектуры не мог не коснуться науки, а тем более медицины — всё-таки в ней свойства искусства и науки переплетаются и синергично (суммарно) дополняют друг друга. Начало медицинского ренессанса связано с анатомией — наукой о строении человеческого тела. Неоценимый вклад в её развитие внёс тот же человек, имя которого олицетворяет и ренессанс в искусстве, — великий итальянский художник Леонардо да Винчи.

Он был во всех отношениях гениальной личностью. Леонардо вошёл в историю не только как выдающийся живописец, автор знаменитой портретной серии флорентийских мадонн, «Тайной вечери» и других полотен. Фридрих Энгельс в своей книге «Диалектика природы» характеризует его к тому же как «великого математика, механика и инженера, которому обязаны важными открытиями самые разнообразные отрасли физики». Вклад итальянского гения в медицину не менее значителен — именно он первым бросил вызов средневековой схоластике, строившей «здание» науки не на

Гений Леонардо

экспериментах, а на оторванных от жизни теориях. Леонардо провозгласил тезис: «Опыт — единственный источник знания». Родился Леонардо в 1452 году в тосканском селении недалеко от городка Винчи и воспитывался в семье деда Антонио да Винчи во Флоренции. Именно в доме деда он получил начальное образование, а в возрасте 14 лет был определён учеником в мастерскую знаменитого скульптора и художника Андреа Вероккио, в которой проработал 11 лет. После этого до 1513 года он служил скульптором, художником и механиком при аристократических дворах Милана и Флоренции, затем работал в Риме, а в 1516 году принял приглашение короля Франциска I и переехал во Францию, получив титул первого королевского художника, архитектора и механика. Будучи первоклассным художником, выдающимся мастером изображения человеческого тела, да Винчи с первых лет самостоятельной работы активно и вдохновенно занимался анатомическими исследованиями. Деспотизм церкви к тому времени значительно ослабел, табу на исследование трупов стало не таким строгим (хотя служители культа считали это великим грехом), и художник тщательно изучал строение тела, проводя вскрытия людей и животных. Он скрупулёзно зарисовывал все детали, сопоставлял различные варианты, разрабатывал методы препарирования. В больницах Милана, Флоренции и Рима Леонардо да Винчи произвёл более 30 патологоанатомических вскрытий. Церковные деятели называли его в проповедях и доносах еретиком. И их гнев достиг цели: в 1516 году папа Лев X запретил да Винчи проводить вскрытия. Но это уже не могло ничего изменить — Леонардо за прожитые полные титанической работы годы успел совершить невероятное. Вот только сухой перечень основных его анатомических достижений. Леонардо да Винчи разработал применяющийся до сих пор метод инъецирования расплавленных воском желудочков головного мозга и препарирования этого органа для приготовления музейных препаратов. Он сделал подробное описание скелета человека, впервые отметив неизвестные ранее детали строения — изгибы позвоночного столба, пять позвонков крестца, воздухоносные пазухи черепа, боковые желудочки мозга. Им классифицированы мышцы: по величине, форме, характеру сухожилий и прикрепления к костям. Леонардо подробно проанализировал строение маточных труб и круглых маточных связок, показал, что матка женщины является не двух-, а однополостным органом, а сердце человека не трёх-, а четырёхкамерное. Он детально описал блуждающий нерв (nervusvagus), плечевое сплетение и другие нервные пучки. Классическим стал постулат, сформулированный им на основе собственных многолетних наблюдений: «Структура и функция органов едины. Форма органа определяется его структурой и функцией». Общепринятое сейчас понятие «структурно-функциональная организация» базируется именно на этом леонардовском принципе. Леонардо да Винчи является основателем функциональной анатомии. Широко известны его работы по созданию искусственных механических моделей, на

Маршрут 2. Иерархия живого организма

которых он пытался выяснить функционально-структурные отношения двигательного аппарата. Изучая механику движения, Леонардо да Винчи сформулировал общую схему моторного акта и сумел правильно оценить последовательную взаимосвязь осуществления этого физиологического процесса: «суставы повинуются сухожилиям, сухожилия — мышцам, мышцы — нервам, а нервы — общему чувствилищу».

Гений Леонардо

Итальянский мыслитель разработал принципы антагонистической функции мышц и бинокулярного зрения. Широко используя данные математики и механики для объяснения строения и функций органов, Леонардо да Винчи создал объективную анатомическую концепцию жизнедеятельности организма. Его вклад в медицину неоценим. Результаты своих гениальных исследований Леонардо воплотил в богатой коллекции анатомических рисунков, которые вместе с текстовыми замечаниями и обзорными фрагментами сочинений по анатомии и физиологии человека составили знаменитое «Виндзорское собрание» — галерею в старинном замке, летней резиденции английских королей.

Маршрут 2. Иерархия живого организма

В 1883 году экспонаты этого уникального собрания были опубликованы. С тех пор великий итальянский мыслитель и художник по праву почитается как один из самых выдающихся анатомов в истории медицины. Умер Леонардо да Винчи в замке Клу (Кло-Люссе) в небольшом городке Амбуаз, который находится в центре Франции на берегу реки Луары. Согласно завещанию гения, его похоронили в церкви Сен-Флорантен в Амбуазе. Однако могила великого Леонардо была утрачена во время гугенотских войн. Тот факт, что Леонардо да Винчи был похоронен в галерее церкви Сен-Флорантен, подтверждает запись в церковном регистре: «В галерее этой церкви был похоронен господин Леонардо да Винчи, миланский дворянин, первый живописец, инженер и архитектор короля, государственный мастер механики и бывший живописец миланского герцога». Следует обязательно обратить внимание читателей, что в 400 метрах от замка Клу находится другой королевский замок, имя которого совпадает с именем городка, — замок Амбуаз. В изящной готической часовне Сен-Юбер, расположенной на территории замка, посетители могут видеть могильную плиту с именем Леонардо да Винчи. Поэтому многие принимают эту часовню за действительное место захоронения великого художника. Но на самом деле это не так. Истинное место захоронения Леонардо да Винчи находится где-то рядом с замком Амбуаз. История поиска и обнаружения останков — это большое детективное расследование, и ты, дорогой Алекс, и заинтересованные читатели могут «побродить» по интернету и узнать подробности. Несколько лет назад я, будучи во Франции, съездила в Амбуаз и посетила замок Клу. В апартаментах, в которых собрана мебель эпохи Ренессанса, ощущается присутствие духа гения. И выдающийся символ его творчества, копия картины с изображением Лизы дель Джоконды, висит на стене его кабинета. Экскурсовод рассказывал, что мастер не расставался с ней до конца своей жизни.

Уильям Гарвей

Это имя с гордостью произносит любой житель Великобритании. Уильям Гарвей родился в 1578 году в небольшом английском городке Фолкстоне. В 1597 году он поступил на медицинский факультет университета Кембриджа, а через два года уехал в Падую продолжать образование. И в 1602 году, окончив знаменитый итальянский университет, получил степень доктора медицины. Вернувшись в Англию, Гарвей получил второй диплом — доктора медицины Кембриджского университета. Всю жизнь Гарвей проработал в Лондоне, он занимал должности профессора кафедры анатомии, физиологии и хирургии, хирурга и главного врача госпиталя Святого Варфоломея, лейб-медика при дворах королей Якова I и Карла I. Основные научные интересы Гарвея сложились ещё в Падуе, где он познакомился с известным итальянским анатомом Джероламо Фабрици д’Аквапенденте и стал его любимым учеником. Величайшей заслугой Гарвея стало создание объективно реальных представлений о законах кровообращения. Гарвей впервые рассчитал (и оказался

Уильям Гарвей

прав), что весь объём крови проходит через сердце за 1,5–2 минуты, а в течение 30 минут «насос жизни» перекачивает количество крови, равное весу тела животного. Гарвей отрицал учение Галена о том, что кровь, производимая, как полагал древнеримский учёный, печенью и желудочно-кишечным трактом, притекает в сердце, а потом уходит из него по артериям и венам безвозвратно во все органы тела, где «полностью потребляется». Утверждая, что столь быстрое и непрерывное производство крови в организме невозможно, Гарвей впервые высказал мысль о возврате одной и той же крови к сердцу по замкнутому кругу. В своём знаменитом трактате «Анатомическое исследование о движении сердца и крови у животных», опубликованном в 1628 году, Гарвей писал: «Движение крови через лёгкие и сердце, так же как и по всему остальному телу, происходит силою пульсации желудочков. Проходя незаметно (для наблюдения) в вены и поры мягких частей, кровь затем самостоятельно оттекает через вены от периферии к центру, от меньших вен к большим, и оттуда, наконец, через полую вену проходит в сердечную трубку. Следовательно, необходимо сделать заключение, что кровь в организме животного разносится по телу своего рода круговым образом». Таким образом, Гарвей выдвинул совершенно новую, впоследствии полностью подтвердившуюся анатомо-физиологическую концепцию кровообращения.

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Опубликовав свой труд, учёный подвергся нападкам и оскорблениям со стороны коллег за посягательство на авторитет учёных прошлых веков. Гарвей стоически переносил эти незаслуженные обвинения, он отошёл от общественной жизни, потерял престижную работу, но продолжал твёрдо отстаивать правоту своих взглядов. В 1657 году он скончался в одиночестве и бедности.

Великий русский физиолог Иван Петрович Павлов, оценивая заслуги английского учёного, писал: «Труд Гарвея — не только редкой ценности плод его ума, но и подвиг его смелости и самоотречения». А теперь перенесёмся в Голландию, которая официально именуется Королевством Нидерландов, где следующим героем нашего маршрута станет не учёный, а…

В 1673 году в Королевское общество Великобритании (аналог российской и испанской академий наук) пришёл пакет из Голландии. Вскрыв его и прочитав, члены Общества были очень удивлены — никому не известный в научных кругах купец из Делфта Антони ван Левенгук сообщал, что открыто тонкое строение живых объектов, которые он исследовал, применяя для этого собственноручно изготовленные линзы. Поначалу английские научные мэтры оставили поступившее сообщение без внимания, они посчитали, что это лишь прихоть пресыщенного купца из высокоразвитой страны, у жителей которой практически нет никаких бытовых и социальных проблем. Об этом, кстати, писал ещё в 1629 году философ Рене Декарт, переселившийся в Голландию из Франции: «Какое можно избрать другое место в остальном мире, где можно было бы так же легко, как здесь, найти все жизненные удобства, где можно было бы спать с меньшим беспокойством, где бы всегда были наготове армии для вашей охраны, где отравление, клевета, предательство были бы неизвестны». Действительно, в XVII веке Голландия представляла собой страну с высоким жизненным уровнем и великолепно развитыми ремёслами. Лучшие в мире ювелиры, ткачи, обувных дел мастера и другие специалисты жили и работали в этой стране на севере Европы. Одним из самых знаменитых голландских ремёсел в середине XVII века была шлифовка стёкол, нидерландские мастера достигли совершенства в этом искусстве. Но даже среди самых искусных мастеров имя Антони ван Левенгука было одним из первых. В 1660-е годы Левенгук сумел изготовить короткофокусные двояковыпуклые линзы, дававшие увеличение до 300 раз с очень отчётливым изображением. Не получив никакого естественно-научного образования, он тем не менее провёл исследования, которые навсегда обеспечили ему историческое бессмертие. О Левенгуке написано много книг и статей, среди различных восторженных оценок его личности есть, на мой взгляд, одна, очень яркая и информационно ёмкая. Известный историк биологии Николай Такжин в своей книге о Левенгуке пишет: «Родиться в семье наследственных промышленников и торговцев и отдать всю жизнь научным наблюдениям; готовиться быть бухгалтером и руководителем торгового предприятия и стать естествоиспытателем; не получить законченного образования и заслужить уважение всего учёного мира; относиться не без предубеждения к медицине и наметить своими трудами основные вехи дальнейшего её развития; жить в эпоху накопления капитала и быть охваченным страстью к накоплению знаний; дожить до 91 года и сохранить ясность ума и любознательность до последних минут своей жизни; безжалостно напрягать при микроскопических наблюдениях зрение и сохранить его остроту, пока не закрылись навсегда веки его глаз, — вот диалектика жизни Левенгука». В 1695 году письма Левенгука в Королевское общество Великобритании были изданы на латинском языке под названием «Тайны природы». К тому времени английские академики уже перестали скептически воспринимать сведения, о которых он по-прежнему регулярно сообщал в своих письмах. Его открытия были столь

Купец из Делфта, придумавший волшебные линзы

Маршрут 2. Иерархия живого организма

поразительны и многообещающи, что в 1680 году Левенгука избрали действительным членом Британского Королевского научного общества. Он стал знаменитостью, из разных стран к нему приезжали «знакомиться с диковинными вещами, открываемыми его микроскопами». В 1698 году, во время посещения Делфта, с открытиями и микроскопами Левенгука внимательно ознакомился Пётр I. Голландский изобретатель оставил ценное наследство микроскопических открытий: впервые обнаружил и описал эритроциты, под названием «анималькули» открыл сперматозоиды, а на своих очень точных зарисовках сетчатого строения сердечной мышцы первым изобразил поперечно-полосатую исчерченность. Рисунки, документирующие наблюдения Левенгука, донесли до нас первые представления о строении зуба, глазного хрусталика, движения крови в капиллярах и многие другие детали тонкой организации тканей и органов. Не меньшей заслугой великого голландца является открытие им «жизни в капле воды». Левенгук впервые обнаружил и подробно описал бактерий, простейших и одноклеточные водоросли, живущие в водных условиях. Ему также принадлежат первые изображения бацилл, кокков, спирилл и других форм бактерий. Он открыл паразитических простейших инфузорий и кокцидий. Не имея совершенного микроскопа, Антони ван Левенгук сумел увидеть многое. Он заложил основы подробного изучения тонкой организации живой материи.

«Omnis cellula e cellula» — всякая клетка происходит из клетки В 1838 году немецкий гистолог Теодор Шванн впервые опубликовал три статьи, а в следующем, 1839-м, издал книгу, основным тезисом которых является представление об унитарном клеточном строении животных и растительных тканей. Из огромного количества научных событий двух веков, которые, подобно кирпичам, возводили «здание» клеточной теории, необходимо выделить два. Первое связано с именем британского биолога Роберта Броуна, открывшего в клетках ядро, а второе — открытие немецкого ботаника Маттиаса Шлейдена, показавшего, что в растительных клетках ядро является основным структурным элементом. Именно ядро, специфическое внутриклеточное образование, послужило для Шванна основным цементирующим раствором в строительстве ныне знаменитого биологического сооружения — единой клеточной теории организма животного и растительного мира. Теодор Шванн родился в 1810 году в Нёйсе, неподалеку от Дюссельдорфа. После окончания гимназии изучал естественные науки и медицину в Бонне, Вюрцбурге и Берлине. Он ученик известной гистологической школы, которая сложилась на кафедре анатомии и физиологии Берлинского университета, возглавляемой выдающимся немецким естествоиспытателем Иоганнесом Мюллером. Из школы Мюллера вышли такие научные светила, как анатомы Генле и Кёлликер, физиолог Гельмгольц, патолог Вирхов, зоолог Геккель и другие видные учёные. В лаборатории Мюллера Шванн проработал пять лет и успел сделать многое. Он изучил и описал детали строения нервной и мышечной ткани, пищеварительного тракта, проявил себя как скрупулёзный и дотошный исследователь. Возможно, он бы и дальше так же пристально исследовал различные ткани и систематизировал их, то есть занимался классической описательной анатомией, если бы не случайный обед в компании с Маттиасом Шлейденом в октябре 1837 года. О нём впоследствии сам Шванн вспоминал так: «Однажды, когда я обедал с г. Шлейденом, этот знаменитый ботаник указал мне на важную роль, которую ядро играет в развитии растительных клеток. Я тотчас же припомнил, что видел подобный же орган в клетках спинной струны, и в тот же момент понял крайнюю важность, которую будет иметь моё открытие, если я сумею показать, что в клетках спинной струны ядро играет та-

«Omnis cellula e cellula» — всякая клетка происходит из клетки

Именно с его работ началась цепь исторических событий, обогативших гистологию (микроскопическую анатомию) новыми научными достижениями. Апофеозом их явилось создание через 150 лет после открытий Левенгука клеточной теории. Эта теория, в свою очередь, стала точкой отсчёта новой эпохи в медицине — эпохи понимания болезни как патологического процесса, истоки которого находятся в клетке, основной структурно-функциональной единице любого органа. И начало этому положил великий немецкий учёный Рудольф Вирхов, впервые произнёсший в своих лекциях постулат, ставший изречением, —

Маршрут 2. Иерархия живого организма

кую же роль, как и ядро растений в развитии их клеток. В самом деле, в силу идентичности столь характерных феноменов, фактор, производящий клетки спинной струны, не мог быть отличен от того, который вызывает зарождение растительных клеток. Я пригласил г. Шлейдена пройти со мной в анатомический театр, где показал ему ядро клеток спинной струны. Он тотчас установил полное сходство с ядрами растений. С этого момента все мои усилия были направлены к нахождению доказательств предсуществования ядра клетки». Всю энергию после этой встречи Шванн стал отдавать работе над доказательством своей концепции. В январе 1838 года (через три месяца после беседы со Шлейденом) было опубликовано первое сообщение Шванна: «Об аналогии в структуре и росте животных и растений». Спустя месяц вышло «Продолжение исследования о соответствии в структуре животных и растений», и, наконец, в апреле 1838 года появилась третья, последняя работа «Дополнение к исследованиям о соответствии в структуре животных и растений». В следующем, 1839 году, эти три статьи были переработаны в книгу «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений», книга теперь считается классической. В ней Шванн впервые излагает свою клеточную теорию — одно из выдающихся достижений естествознания. Постулируя тезис о том, что любой (животный или растительный) организм состоит из клеток, Шванн пишет: «Развитию положения, что для всех органических про-

«Omnis cellula e cellula» — всякая клетка происходит из клетки

изводных существует единый принцип образования и что таковым является клеткообразование вместе с вытекающими из этого положения выводами, можно дать название клеточной теории... Всем отдельным элементарным частицам всех организмов свойственен один и тот же принцип развития, подобно тому как все кристаллы, несмотря на различие их форм, образуются по одним и тем же законам». В 1855 году другой ученик школы Мюллера Рудольф Вирхов сформулировал незыблемый ныне принцип цитологии «omnis cellula e cellula» (всякая клетка происходит из другой клетки). Он также выдвинул второй тезис: «Всякое болезненное изменение связано с патологическим процессом в клетках». Развивая оба этих постулата, Вирхов написал знаменитую книгу «Целлюлярная патология», в которой ниспроверг древние и последующие взгляды на механизм болезней как «смешение соков» (помните Гиппократа?) и впервые заложил в понятие болезни объективную морфологическую основу. «Со времени Вирхова, — заметил известный российский цитолог профессор Захар Кацнельсон в своей книге “Клеточная теория”, — клетка ставится в центр внимания и физиолога, и патолога, и биолога, и врача». А сейчас, мой дорогой Алекс, я сверну с «клеточного» маршрута, потому что не могу не рассказать тебе и читателям, пожалуй, самую романтическую историю одного великого открытия.

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Вернувшись из круиза, я решила провести оставшиеся дни отпуска в городе, который очень люблю, — в Париже. Я бывала там много раз и всегда стараюсь посетить главные достопримечательности прекрасного города — Лувр, музей д’Орсэ, погулять по Люксембургскому саду, Марсову полю, Елисейским полям, посидеть в тени аллей Булонского леса. Но в этот раз один день я специально посвятила прогулке в тихий квартал в 15-м округе, где на улице доктора Эмиля Ру располагается всемирно известный Пастеровский институт. С этим институтом очень тесно связана судьба и жизнь великого русского учёного Ильи Ильича Мечникова, который, кстати, защитил в 1867 году магистерскую, а в 1868-м — докторскую диссертации в том самом Санкт-Петербургском университете, медицинский факультет которого ты окончил. А Илья Мечников в течение одного года работал там приват-доцентом по курсу сравнительной биологии. Так вот, в музее Пастеровского института в Париже очень много материалов, связанных с историей фагоцитоза, открытого Мечниковым, а также с жизнью этого великого учёного, заложившего основы современной биомедицины, которого судьба забросила с родины в далекую Францию.

Скитания учёного О выдающемся русском учёном Илье Ильиче Мечникове писать трудно: его жизнь и научная деятельность настолько ярки и многогранны, что на нескольких страницах основные вехи можно отразить только конспективно. Энциклопедических статей о нём достаточно на разных языках. О Мечникове написаны романы, поставлены спектакли, сняты кинофильмы. Квалифицированному анализу его научных разработок посвящены тысячи специальных трудов. Эпистолярное наследие ученого очень богато — узкоспециальные статьи, обобщающие монографии, философские и научно-исторические работы. Сохранилась обширная переписка с друзьями и коллегами, не менее ценная в познавательном отношении, чем основные труды. Одно только перечисление имён адресатов свидетельствует о высочайшем уровне культурного общения автора. Многое в моём рассказе покажется тебе и читателям знакомым, но не упомянуть об этом я не могла. Мечников обязательно должен был стать, и притом одним из первых, героем нашего путеводителя. Объяснять почему, думаю, не нужно. Об этом прекрасно сказал ещё в 1896 году на конгрессе Британской ассоциации врачей выдающийся хирург Джозеф Листер: «Если в патологии была когда-нибудь романтическая глава, то, конечно, это история фагоцитоза». Листер, несомненно, прав. В 1882 году Мечников впервые поставил опыт, результаты которого послужили основой его теории фагоцитов. Но только в 1908 году произошло официальное признание этого выдающегося открытия — присуждение учёному Нобелевской премии. А 26 лет между этими датами он провёл в борьбе за отстаивание своих взглядов, в непрекращающемся поиске новых фактов, в ежедневном всепоглощающем труде, в сомнениях и озарениях, утратах и приобретениях. Вся жизнь Мечникова была переплетением счастья и трагедии.

Скитания учёного

Родившись в 1845 году в небогатой интеллигентной семье, он получил хорошее воспитание. Уже в 19 лет окончил курс естественного отделения физико-математического факультета Харьковского университета. Затем, увлёкшись зоологией, уехал сначала в Германию, а потом в Италию, где выполнил ряд очень интересных наблюдений. Вернувшись в Россию, он защитил в Санкт-Петербурге докторскую диссертацию и уехал в Одессу преподавать зоологию в тамошнем Новороссийском университете (пусть не удивляются читатели, университет в Одессе в то время именовался Новороссийским). Счастливые и спокойные дни закончились — из-за своих прогрессивных взглядов учёный был вынужден уйти из университета. Мечников вернулся в Петербург, но и там проработал недолго. Несмотря на поддержку своих именитых коллег — эмбриолога Александра Онуфриевича Ковалевского и физиолога Ивана Михайловича Сеченова, группа реакционно настроенных профессоров, добиваясь ухода Мечникова из университета, не допустила его избрания профессором кафедры зоологии. Илья Ильич не выдержал организованной травли и покинул невский храм науки. Потрясённый, Мечников не мог найти утешения и дома. Его жена Людмила Васильевна Бекетова, всегда трогательно заботившаяся о своем «малом дитя», тяжело заболела. Каждый день приносил ухудшение здоровья, и Илья Ильич в январе

Маршрут 2. Иерархия живого организма

1869 года увёз жену в Италию. Там у него обострилась давняя болезнь глаз, которая грозила слепотой, но учёный нашёл в себе мужество и силы продолжить работу. Постепенно тучи, затянувшие его небосклон, начали рассеиваться. Вместе с улучшением состояния жены пришло письмо от старого друга, профессора ботаники Льва Семёновича Ценковского, с приглашением вернуться на должность профессора зоологии в Одессу. И Мечников вернулся в Россию. Жена не смогла поехать с ним, а в 1873 году умерла на острове Мадейра, который в то время был последним прибежищем больных туберкулёзом, съезжавшихся на это «кладбище в цветах» со всего мира. Чтобы проводить жену в последний путь, Илья Ильич покинул Россию, как ему казалось, уже навсегда. Снова набежали тоска и отчаяние. Год Мечников провёл вне родины, но жизнь упрямо взяла своё — в 1874 году он вернулся в Одессу, и студенты снова стали спешить на блистательные лекции своего любимого профессора. В 1875 году учёный женился на Ольге Николаевне Белокопытовой, которая стала его верной и преданной спутницей на всю оставшуюся жизнь. Именно она обеспечила тот микроклимат в семье, который позволил Мечникову полностью отдаться любимой научной деятельности и восхищал каждого, кто попадал в их гостеприимный дом. Ольга Николаевна была талантливой художницей, неоднократно выставляла свои работы на выставках, её дар высоко оценивали многие известные мастера. Но после замужества она без сожаления превратила свою специальность в хобби — отныне её жизнь принадлежала только любимому человеку и его делу. Илья Ильич был счастлив. Англичане говорят: «Мой дом — моя крепость». Именно семейный тыл помог Мечникову стойко перенести новые испытания, которыми щедро одарила его судьба. После убийства в 1881 году Александра II в России усилилась реакция. Честный и порядочный человек, Мечников не мог идти против совести. В речах и статьях, обличая террор охранки и полиции, учёный требовал независимости университетов, восстановления гражданских свобод. В 1882 году Мечников подал прошение об отставке, администрация удовлетворила его. Всё. Больше аудитории Новороссийского университета в Одессе не увидят профессора никогда, с педагогической и научной деятельностью в России покончено. Страна потеряла ещё одного Ученого, ещё одного Гражданина. В 1882 году Мечникову исполнилось 37 лет, он с женой уехал в Италию. Илья Ильич мечтал изучать беспозвоночных в естественной среде, уютная рыбачья деревушка Ринго на берегу Средиземного моря близ Мессины стала его прибежищем. И именно здесь в 1882 году Мечников впервые совершил наблюдение, которое в корне изменило его жизнь. Получая Нобелевскую премию, он сказал об этом так: «...совершился перелом в моей научной жизни. До этого зоолог, я сразу сделался патологом, я попал на новую дорогу, которая стала главным содержанием моей последующей деятельности... В чудной обстановке Мессинского залива, отдыхая от университетских передряг, я со страстью отдался работе. Наблюдая за жизнью подвижных клеток у прозрачной личинки морской звезды, я был осенён мыслью. Мне пришло в голову, что подобные клетки должны служить в организме для противодействия вредным деятелям. Чувствуя, что здесь

Скитания учёного

кроется нечто особенно интересное, я сказал себе, что если моё предположение справедливо, то заноза, вставленная в тело личинки морской звезды, не имеющей ни сосудистой, ни нервной систем, должна в короткое время окружиться налезшими на неё подвижными клетками, подобно тому как это наблюдается у человека, занозившего палец. ...Я сорвал несколько шипов с розового куста и тотчас же вставил их под кожу великолепных, прозрачных, как вода, личинок морской звезды. Я всю ночь волновался в ожидании результата и на другой день рано утром с радостью констатировал удачу опыта. Этот последний и составил основу теории фагоцитов, разработке которой были посвящены последующие двадцать пять лет моей жизни». В 1884 году Мечников окончательно сформулировал теорию о роли лейкоцитов в защите организма от инфекционных заболеваний за счёт способности к фагоцитозу — поглощению и уничтожению чужеродных факторов. Тем самым учёный постулировал, что защита организма от болезнетворного действия микробов (иммунитет) осуществляется специальными клетками крови — лейкоцитами, которые «захватывают в плен» вторгшихся на территорию организма нарушителей и губят их. Учёный назвал такие лейкоциты «фагоциты» (от греческого phagos — пожиратель). Впоследствии было установлено, что фагоцитарная функция свойственна также некоторым клеткам соединительной ткани.

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Так появилась клеточная теория иммунитета. Её высоко оценил великий Луи Пастер и пригласил Мечникова продолжить исследования в Париже. Неизвестно, как могла сложиться дальнейшая судьба учёного и его теории, если бы не поддержка Пастера. Выдержать критические нападки, и не просто выдержать, а достойно парировать их, подтверждая свои взгляды новыми и новыми экспериментами, — для этого требовались и немалые материальные средства, и хорошие условия жизни, и прекрасная лаборатория со штатом сотрудников, и многое другое. Всё это Мечникову предоставил Пастер. 28 лет проработал Илья Ильич в Пастеровском институте. Здесь он нашёл те условия для занятий наукой, каких у него, к сожалению, не было на родине. Он щедро отплатил Пастеру за бескорыстную помощь. Лаборатория Мечникова в Париже стала Меккой иммунологии, школа Мечникова не знала границ — его ученики работали в разных странах мира. Открытия учёного вошли в золотой фонд, составивший всемирную славу Пастеровского института. Знаменитый французский иммунолог Эмиль Ру, выступая на юбилее в честь 70-летия Мечникова, обращаясь к нему, сказал: «В Париже, как в Петербурге и Одессе, Вы стали главой школы, и здесь, в институте, зажгли очаг, свет которого виден издалека». Борьбу за признание своей теории Мечников вёл всю жизнь. Его ученик, известный русский микробиолог Александр Михайлович Безредка, писал: «Беспрерывный труд целой жизни понадобился, чтобы упрочить теорию Мечникова;

«Дифтерия побеждена навсегда!» А годом раньше, 29 июня 1900 года, газеты оповестили читателей о том, что Шведская академия наук, выполняя последнюю волю известного учёного и промышленника Альфреда Нобеля, учредила пять премий за выдающиеся научные открытия в области физиологии и медицины, физики, химии, а также за большой вклад в литературу и за социальную деятельность во имя процветания мира на Земле. 10 декабря (в день смерти Нобеля) 1901 года мир должен был узнать имена первых лауреатов. Строились различные предположения, ведь XX век только начинался, а значит, премия должна быть присуждена за какое-то достижение, сделанное в XIX веке. Кто же окажется лауреатом, какое событие медицины конца XIX века будет признано особо важным и отмечено первой Нобелевской премией? Мир ждал. 30 октября 1901 года в Каролинском медико-хирургическом институте в Стокгольме, которому Шведская академия наук поручила избирать лауреатов в области физиологии и медицины, заключительное заседание экспертов вынесло решение: «Присудить Нобелевскую премию года по физиологии и медицине Эмилю фон Берингу за работу по серотерапии и прежде всего за её использование в борьбе против дифтерии». Итак, первый лауреат назван — 47-летний немецкий бактериолог Эмиль фон Беринг, директор Института экспериментальной терапии в Марбурге. Известность Беринга была велика. Получив медицинское образование, он успел побывать военным врачом, а работая ассистентом в Берлинском институте инфекционных болезней у великого Роберта Коха, прошёл отличную бактериологическую подготовку. В 1894 году Беринг стал профессором гигиены в Галле, в 1895-м основал в Марбурге институт, а в 1900-м был избран членом Парижской академии наук.

«Дифтерия побеждена навсегда!»

такова нередко участь отмеченных печатью гения... В биологии известно мало примеров такой жестокой и продолжительной борьбы, какую вёл Мечников со своими противниками». Противники у учёного были именитые. Почти весь цвет иммунологии того времени ополчился против его теории. Роберт Кох, Рихард Пфейффер, Эмиль фон Беринг, Рудольф Эммерих и во главе этой плеяды знаменитых оппонентов сам Пауль Эрлих, лидер теории гуморального иммунитета — концепции, прямо противоположной взглядам Мечникова. Гуморальная теория в то время господствовала в науке. Она утверждала, что невосприимчивость организма к инфекциям обусловлена не клетками, а особыми факторами сыворотки крови — циркулирующими антителами. Здесь, извинившись перед тобой и читателями, прерву свой рассказ, так как следует вспомнить о выдающихся работах Эмиля фон Беринга, которые сторонники Эрлиха приводили в качестве подтверждения теории своего кумира. Именно работы Беринга послужили информационной новостью, о которой вечером 30 октября 1901 года кричали газетчики по всему миру, предлагая вечерние выпуски с заголовком:

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Эмиль фон Беринг посвятил жизнь изучению лечебных свойств иммунных сывороток. Сторонник теории гуморального иммунитета, он со своими учениками в разнообразных экспериментах проверял идею о том, что сыворотка крови животного, иммунизированного введением малых доз или ослабленных микробов, должна предохранять других животных и человека от развития инфекционного заболевания или купировать его. Собственно говоря, эта мысль не принадлежала только Берингу, она базировалась на опытах Эдварда Дженнера — основателя оспопрививания, учёного, познавшего ещё при жизни такую славу, какую редко кто из врачей испытывал. Тут обязательно нужно сказать несколько слов об этом великом учёном и враче. Эпидемии оспы в то время ежегодно уносили жизни сотен тысяч людей, особенно детей, мало кому удавалось выжить после коварной болезни. Именно Дженнер заметил, что люди, переболевшие оспой коров, не заболевают натуральной оспой. И предложил необычный для того времени способ борьбы — вводить в организм человека неопасный вирус коровьей оспы. Знал Беринг и об исследованиях Пастера, установившего противомикробные свойства ослабленных холерных бацилл. Немецкий учёный целеустремлённо исследовал антимикробные свойства сывороток крови животных в лечебных целях. В 1890 году Беринг и стажировавшийся у него японский микробиолог Сибасабуро Китасато описали результаты своих опытов, свидетельствующие о том, что при введении животным стерильных культур из ослабленных бацилл столбняка в крови образуется фактор, нейтрализующий столбнячный токсин. Сила антитоксического действия была велика, для мышей эффективным оказалось даже разведение исходной сыворотки в десятки тысяч раз. Позже удалось получить большие количества сильнодействующих специфических сывороток от лошадей, иммунизированных столбнячным токсином. Первые результаты массового применения противостолбнячной сыворотки дали блестящие результаты. В бюллетене Французской медицинской академии 22 октября 1895 года приведены сведения о том, что среди 23 000 животных, привитых после операции, ни в одном случае не развился столбняк, хотя до применения подобной процедуры он встречался очень часто. Хирурги, узнав об этом, тоже стали применять противостолбнячную сыворотку, эффект действия которой превзошёл все их ожидания. В том же 1890 году Беринг впервые, опять же с Китасато, создал антидифтерийную сыворотку. Она хорошо действовала в эксперименте, но для человека оказалась слабой. Тогда исследователь обратился в Берлинский институт инфекционных болезней, где когда-то работал, — к Паулю Эрлиху. Эрлих — тогдашний лидер иммунологии, настойчиво развивавший идею гуморального иммунитета, сразу понял важность работ Беринга для подтверждения своей теории и незамедлительно подключился к ним. В считаные месяцы эффективность действия антидифтерийной сыворотки была значительно повышена. И в ночь на Рождество 1891 года свершилось чудо: в одной из берлинских больниц врачи, используя сыворотку Беринга, спасли маленькую девочку, погибающую от дифтерийного крупа. На следующий день газеты сообщили об этом рождественском подарке. Эмиль фон Беринг из известного учёного превратился в знаменитого человека.

«Дифтерия побеждена навсегда!»

С тех пор лечение дифтерии инъекциями специфической сыворотки получило широкое распространение. Смертность от заболевания быстро упала с 40 до 5 %. Предохранительные прививки оказались ещё более эффективными. В медицинской хронике Херсонской губернии, которая в то время была одним из основных очагов дифтерии в России, в 1896 году приведены данные о возникновении дифтерии лишь у 21 ребёнка из 453 привитых детей. На Казанском конгрессе русских врачей в том же 1896 году сообщалось о результатах 2185 прививок, давших только 1,3 % заболеваемости. Исследования немецкого бактериолога вселили в душу людей надежду. Илья Мечников, признавая его достижения, писал: «Открытие Беринга впервые указало новый путь в микробиологии, и только с тех пор были достигнуты лучшие результаты». Это действительно так. Исход заболевания, ранее считавшегося неизлечимым, где врачам не оставалось ничего, кроме как уповать на провидение и только стараться облегчить страдания больного, теперь не кажется фатальным. Рождественская ночь 1891 года стала началом новой эры в терапии инфекционных заболеваний. Рассказывая о работах Беринга, следует упомянуть о том, что в это же время в Пастеровском институте в Париже подобные исследования проводил и тёзка Беринга, Эмиль Ру — выдающийся французский бак-

Маршрут 2. Иерархия живого организма

териолог, создатель вакцины против сибирской язвы, впервые разработавший теорию о роли бактериальных токсинов в патогенезе инфекционных болезней. Ру, независимо от Беринга, получил достаточно сильную антидифтерийную сыворотку и пропагандировал её применение. Его работы в этой области были отмечены вместе с исследованиями Беринга премией Парижской академии наук — тоже престижной наградой. Видимо, поэтому некоторые биографы пишут, что и Ру наряду с Берингом получил Нобелевскую премию, но это не так. Нобелевский комитет присудил награду только немецкому бактериологу, подчеркнув своим решением его приоритет в борьбе с дифтерией. Казалось, открытие Беринга полностью подтверждает гуморальную теорию Эрлиха и обезоруживает Мечникова, но борьба продолжалась. И Мечников, и Эрлих, будучи оппонентами, тем не менее своими открытиями взаимно поддержали друг друга, разделив заслуженную ими награду.

Премия на двоих Илья Ильич и его сторонники не сдавались. В новых опытах и статьях они убедительно доказывали, что устойчивость организма к инфекциям может не совпадать с бактерицидной способностью крови. В специальных экспериментах было показано, что сыворотка сама по себе не убивает микробов, она нейтрализует выделяемые ими токсины и активизирует фагоциты. На четырёх конгрессах (Берлин, 1890; Лондон, 1891; Будапешт, 1894 и Париж, 1900) Мечников блестяще доказывал правоту и объективность своей теории. С каждым годом ряды сторонников фагоцитарной теории множились. На первый взгляд казалось, что клеточная и гуморальная теории полностью опровергают друг друга, являясь двумя сторонами одной медали — единого механизма иммунологического надзора. Впервые это понял известный английский ученый сэр Элмрот Райт. Вместе со своим коллегой Стюартом Дугласом он выдвинул гипотезу о процессе опсонизации (от греческого opsonion — делать съедобным). Согласно взглядам английских исследователей, клеточный и гуморальный иммунитеты являются взаимозависимыми: антитела сыворотки, взаимодействуя с микроорганизмами, изменяют их физико-химические свойства и способствуют последующему фагоцитозу. Райт настолько был увлечён и восхищён теорией Мечникова, что даже пре увеличивал роль фагоцитов в борьбе с микробами. Он не уставал проповедовать это в широкой аудитории, в печати и даже послужил прототипом образа сэра Коленсо Риджена в пьесе Бернарда Шоу «Дилемма доктора». В одной из сцен Риджен говорит: «Если разобраться, то истинно научное лечение от всех болезней только одно: стимулирование фагоцитов». Таковы вехи борьбы двух идей. В 1908 году Нобелевский комитет примирил лидеров двух направлений: Мечникову и Эрлиху одновременно была присуждена Нобелевская премия за выдающийся вклад в теорию иммунитета. Нобелевские эксперты оказались дальновидными, современная наука отводит подобающее место и клеточным, и гуморальным механизмам иммунитета. Теории Мечникова и Эрлиха стали классикой

Премия на двоих

иммунологии, базой для дальнейшего познания структурно-функциональной организации иммунной системы. Оба выдающихся иммунолога были не просто крупными специалистами в своей области, они были учёными с чрезвычайно широким кругозором и огромной сферой творческих интересов, настоящими патологами в лучшем, истинном понимании этого слова. Кроме исследований, отмеченных Нобелевской премией, они успели в последние годы своей жизни сделать ещё многое. Эрлих, например, успешно модифицировал ряд химических красителей с целью создания из них лекарственных препаратов. Именно он — автор знаменитого сальварсана, с применением которого наступил ощутимый прогресс в лечении сифилиса. В связи с этим Эрлих даже вторично выдвигался на Нобелевскую премию! Немного расскажу об истории открытия препарата. Решив внести свой вклад в борьбу с сифилисом, попытки лечения которого всё ещё были безуспешными, Эрлих и его сотрудники испытали возможные бактерицидные свойства 605 различных соединений мышьяка. И только 606-й вариант проявил антимикробные свойства, активно уничтожая возбудителя сифилиса — бледную трепонему (по-латински — Treponema pallidum). Эрлих назвал препарат Ehrlichschen Präparat 606, позже название поменялось на «сальварсан» (спасительный мышьяк). Изобретение лекарства от сифилиса стало выдающимся открытием, которое не только избавило миллио-

Маршрут 2. Иерархия живого организма

ны людей от смерти, но и заложило начало создания синтезированных химических веществ, обладающих лекарственным действием. Пауль Эрлих — национальная гордость Германии, в его честь выпущена специальная банкнота, которая стала теперь редкостью. Об огромном вкладе Мечникова в биологию и медицину свидетельствует его ученик, известный иммунолог Лев Тарасевич: «Зоология и сравнительная эмбриология, учение о внутриклеточном пищеварении, сравнительная патология воспаления, иммунитет и фагоцитарная доктрина, клеточные яды, кишечная флора и кишечные инфекции, долговечность и старость, прививка сифилиса, вакцинация и профилактика — работы в каждой из этих областей, отдельно взятые, были бы достаточны, чтобы создать крупное имя учёному и оставить крупный след в науке». Кроме этого, Илье Ильичу принадлежат общефилософские и медико-исторические труды — «Этюды о природе человека» (1903), «Этюды оптимизма» (1907), «Сорок лет искания рационального мировоззрения» (1913) и другие. Почти все академии мира избрали Мечникова почётным членом. В 1909 году, приветствуя нобелевского лауреата в твоём и его родном Петербурге на заседании медицинских и биологических научных обществ, Иван Петрович Павлов оценил его как «громадную, всем миром признанную русскую учёную силу». Скончался Илья Ильич Мечников на руках жены и самого преданного друга Эмиля Ру в 1916 году в бывшей квартире Пастера при институте, ставшем Мечникову вторым домом. Учёный завещал использовать своё тело для медицинских исследований с последующей кремацией и захоронением на территории Пастеровского института. Коллеги исполнили волю покойного, нарушив только пункт об использовании тела для исследований. Тело Мечникова сразу было кремировано, урну с прахом установили в библиотеке Пастеровского института. Закончить рассказ можно было бы банально, словами о том, что учение Мечникова бессмертно, но этого мне делать не хочется, его жизнь и творчество сегодня в оценках не нуждаются. Российский учёный прославил свою родину на французской земле. Россия во все времена умела рождать таланты, но не умела их беречь. К сожалению, Мечников не стал исключением. Путешествуя по маршруту биомедицины, обязательно нужно посетить такую область знаний, как генетика, мы тоже побываем в ней. Но вряд ли стоит пересказывать читателю известные истины этой науки. Общие представления о механизме наследственности он имеет из школьного курса и узнает ещё больше в медицинском университете. Мы же познакомим его с одним из удивительных разделов генетики, который напрямую связан с идеей управляемого создания человека будущего (с целенаправленным моделированием способностей и черт характера). Пока это остаётся фантазией и сюжетом антиутопических романов, но фантазия небеспочвенна, она вполне реальна и близка к осуществлению. Идея основана на имеющихся знаниях, однако пока не воплощена в жизнь из-за методологических трудностей и спорных юридических вопросов. Но разве мало мы знаем примеров, когда то, что казалось волшебной сказкой, становилось реальностью? Мечтали о

Что изучает евгеника? Евгеника (иначе психологическая генетика) анализирует связь характера, интеллекта, способностей человека с его генетическим потенциалом и ищет пути улучшения человека как биологического существа. Эта наука переживала в своём развитии периоды взлёта и упадка, полного непонимания и нового рождения. Её нельзя переоценивать, но и, конечно, никак нельзя отрицать. Евгеника как наука возникла в прошлом веке, когда двоюродный брат Чарлза Дарвина Френсис Гальтон в 1869 году опубликовал книгу под интригующим названием «Наследственность гения». Он собрал большую коллекцию биографий и родословных выдающихся учёных, поэтов, художников, музыкантов, адвокатов, мореплавателей, полководцев и обнаружил, что среди их предков и родственников одарённых людей гораздо больше, чем у обычных людей, не проявивших себя достижениями в области интеллектуальной или другой деятельности. На этом основании Гальтон впервые предположил, что в развитии человеческих способностей генетическая природа индивидуума намного более важна, чем среда, которая окружает его после рождения. Интересное изучение прямо противоположных черт характера провёл шесть лет спустя американский психолог Ричард Дагдейл. Он изучил родословные нескольких семей, берущих начало от преступника по фамилии Джакс. Среди 709 его потомков Дагдейл обнаружил 76 каторжников, 128 проституток, 18 содержа-

Что изучает евгеника?

пересадке органов, искусственном хрусталике, клапанах сердца и сердечных стимуляторах, о полётах в космос и о многом другом. Теперь всё это — повседневная реальность нашего времени. Управляемое моделирование человеческих качеств и планируемое создание клонов людей, хотим мы этого или нет, специалистам не кажется невозможным. Попробуем объяснить почему. Необходимость генетического совершенствования современного человека, по мнению некоторых авторов, связана прежде всего с тем, что человек сегодня уже «отстаёт» от изменений окружающей среды. Но его эволюционная стабильность (как пишет Хосе Дельгадо, физиолог из Йельского университета, «устойчивая наследственность») может пагубно сказаться на его выживаемости и сохранении как биологического вида. Дельгадо вторит известный биолог Джон Холдейн, полагающий, что человек в целом недостаточно организован, плохо приспособлен к сегодняшней жизни на Земле и не выдерживает сравнения даже с гиббоном, который лучше адаптирован к существованию в условиях низкого гравитационного поля. Можно также сослаться на мнение известного нейрохирурга из Гарвардского университета Вальтера Марка: «Человек отягощён генами агрессивности и также несёт в себе другие гены, которые делают его звероподобным существом». Подобных доводов можно привести ещё очень много. Обратимся в прошлое.

Маршрут 2. Иерархия живого организма

телей притонов и свыше 200 нищих. Дагдейл также поддержал Гальтона в утверждении, что одарённость и социальные пороки передаются по наследству. После публикации этих работ Гальтон и другие учёные выступили с предложением общественного использования возможностей генетического изменения человека. Они утверждали, что, когда биологи смогут располагать достаточными знаниями в области генетики, люди должны будут скрещивать себя так же, как скрещивают животных. Кто должен подвергаться скрещиванию и кого с кем скрещивать — эти вопросы, по Гальтону, будут решаться общественными комитетами. Для дисциплины, изучающей способы и средства улучшения наследственных особенностей будущих поколений, Гальтон предложил термин «евгеника» (от греческого eugenes — породистый). Последователи Гальтона сформулировали положения негативной и позитивной евгеники. В рамках негативной евгеники должны приниматься меры, снижающие в человеческой популяции количество генов, ответственных за неблагоприятные признаки. А в рамках позитивной евгеники — наоборот, способствующие сохранению и повышению качества генов, обусловливающих благоприятные признаки. Наиболее законченное выражение идеи позитивной генетики получили в трудах выдающегося американского генетика, лауреата Нобелевской премии Германа Меллера, который в 1921 году выступил за при-

Что изучает евгеника? менение к человеку инбридинга (близкородственного скрещивания) и последующего отбора. В опубликованной им в 1935 году книге «Из ночи» содержалась идея «зародышевого выбора». Он предлагал ввести в практику искусственное осеменение женщин, используя для этих целей сперму, полученную от специально подобранных доноров. В качестве прообраза таких доноров Меллер называл Декарта, Пастера, Линкольна и других выдающихся деятелей разных времён и народов. Меллер пропагандировал идею создания демократической евгенической республики, в которой будут жить и размножаться только граждане, улучшенные генетически. Он предложил организовать банки сперматозоидов от лиц, проявивших «дар ума, достоинства, нрава, характера или физической пригодности», и рекомендовал супружеским парам пользоваться этими банками без всяких ограничений. В качестве обоснования своих предложений Меллер опирался на утверждение, что лечение наследственных болезней малоуспешно, а также на опыт, накопленный к 1960-м годам в США. Там ежегодно искусственному осеменению подвергалось 25 000 женщин, от чего рождалось около 10 000 детей. Сейчас эти цифры, конечно, гораздо выше.

Каким же видят идеального нового человека учёные и фантасты? Среди многочисленных выгод применения евгеники назывались как вполне серьёзные, так и невероятные. Например:

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Космонавты-лилипуты и двухкамерные желудки Некоторые писатели-фантасты предполагают, что голова суперчеловека должна быть увеличена, чтобы количество нервных клеток в головном мозге стало значительно больше, чем сейчас. Физические способности людей будущего необходимо, по их мнению, повысить за счёт создания дополнительных больших пальцев на руках и выпуклых больших глаз. Полагая, что в будущем человечество не сможет обеспечить продуктами питания растущее население планеты, фантасты предлагают ввести в геном человека гены, которые обеспечат развитие двухкамерного желудка для возможности переваривания целлюлозы. В подобных фантазиях иногда встречается полный абсурд. Так, например, появляются проекты клонирования космонавтов-лилипутов, чтобы они занимали меньше места в кабине космического корабля и нуждались в меньшем количестве пищи и кислорода в длительных космических полётах. При обсуждении проектов, касающихся методов создания искусственно смоделированного человека, представляют интерес некоторые уже реализованные научные программы. Яркий пример этого — успешная разработка метода клонирования клеток, пересадок ядер из соматических клеток в яйцеклетки, выращивание эмбрионов на перевиваемых культурах клеток эндометрия и, наконец, так называемые

Дети из пробирки Реализация идеи оплодотворения яйцеклеток в пробирке берёт начало от известных экспериментов, проведённых эмбриологами Даниэлло Петруччи в уни-

«Терять нюх» С одной стороны, известно, что снижение уровня серотонина в мозге приводит к повышению агрессивности. С другой стороны, в экспериментах, проводимых на крысах, было показано, что животные с удалёнными обонятельными луковицами становятся эмоционально несдержанными, они бросаются на любой предмет, попавший в клетку, пытаются укусить экспериментатора, когда он берёт их в руки. В ответ на внезапный громкий стук у них значительно сильнее, чем у нормальных, ускоряется сердцебиение. Анализируя подобные факты, учёные пришли к выводу,

«Терять нюх»

верситете Болоньи и Лэндрамом Шеттлзом в Колумбийском университете ещё в 1960-е годы. Тогда Петруччи сообщил, что ему удалось сохранять в пробирках оплодо творённые человеческие яйцеклетки в течение 30–60 дней, а Шеттлз провёл успешный опыт по выращиванию в пробирке человеческого эмбриона до стадии, когда тот состоял уже из 100 клеток. В дальнейшем профессор физиологии Кембриджского университета Роберт Эдвардс наблюдал, как оплодотворённые человеческие яйцеклетки, выращиваемые в течение нескольких недель в культуре, после трансплантации в матку женщин-доноров, вызывали беременность, длившуюся после этого в течение трёх-четырёх недель. Эти исследования привели его к получению Нобелевской премии 2010 года «За разработку технологии искусственного оплодотворения». Сейчас в рамках позитивной евгеники специалисты активно обсуждают вопрос о возможности клонирования гениев путём искусственного оплодотворения женских половых клеток, полученных от талантливых женщин, сперматозоидами от доноров-мужчин с большими способностями к той или иной деятельности, включая науку, искусство, образование. Выдвигаются предложения о создании в будущем своеобразных инкубаторов и о «ксерокопировании» популяций людей, устойчивых к инфекционным и онкологическим заболеваниям. Предполагается, что человечество в конце концов откажется от репродукции естественным путём и перейдёт к производству близнецов в пробирках или в искусственных матках. Как вполне серьёзно заметил в одной из редакционных статей американский журнал Times, «будущее может предложить нам такой феномен, как полицию, клонированную из клеток Эдгара Гувера (директора ФБР) или космонавтов для колонизации Луны, клонированных из клеток чиновников НАСА». Другая группа проектов, как полагают эксперты в области наукознания, в будущем будет посвящена созданию людей с памятью, освобождённой от воспоминаний об агрессивности их предков. С этой целью предлагается клонировать людей, лишённых генов агрессии, или с помощью генетической инженерии удалять такие гены из генома современного человека. Интересно, что поведение напрямую зависит от уровня синтеза определённых нейроактивных веществ, причём не только в головном мозге, но и в тех органах, которые не имеют отношения к поведенческим реакциям. В связи с этим приобретает новый смысл выражение

Маршрут 2. Иерархия живого организма

что обонятельные луковицы контролируют интенсивность эмоциональных реакций. Строение обонятельных луковиц непростое: помимо обонятельных нейронов, в них много звездчатых нервных клеток, которые отвечают за самые сложные функции, связанные с творческой деятельностью. Английский учёный Уилфред Ле Грос Кларк, известный своими работами по изучению функций мозга, справедливо заметил, что обонятельные луковицы — это «выдвинутая на периферию часть полушарий головного мозга». Оказалось, что именно обонятельные луковицы управляют содержанием серотонина в мозговой ткани. Параллельно с этим исследователи обнаружили, что у больных депрессиями, покончивших жизнь самоубийством, содержание серотонина в мозге значительно ниже, чем у людей, умерших при других обстоятельствах. Кроме того, известное антидепрессантное вещество имипрамин, повышающее уровень серотонина в мозге, совершенно снимает у крыс с удалёнными обонятельными луковицами желание убивать сородичей и превращает их из убийц в миролюбивых животных. Вот и задумаешься после этого о взаимосвязях случайного и закономерного, интуиции, человеческого эмпирического опыта и знания! В африканских племенах, представители которых известны своим миролюбивым характером, банан считается символом доброжелательности и сердечности. Такое отношение к ягоде возникло несколько веков назад и, как оказалось, имеет под собой реальную основу: бананы отличаются очень высоким содержанием серотонина. Результаты исследований позволяют считать принципиально возможным моделирование агрессивного характера человека будущего (например, при необходимости создания спецотрядов по борьбе с терроризмом) путем изменения

генома человека так, чтобы возникшие мутации в генах приводили к аплазии (отсутствию) конкретных органов (в данном случае обонятельных луковиц), функция которых прямо влияет на поведение. Этот пример хорош для иллюстрирования сложных взаимоотношений, а часто и противоречий между техническими возможностями современной молекулярной биологии и моралью учёного. Вспоминается остроумное замечание одного из генетиков: «Создать дьявола несложно, а вот кто будет это расхлёбывать?» Следующей остановкой на нашем биомедицинском маршруте будут

Учёные установили, что существует прямая связь между генетикой поведения и наследованием аномалий синтеза некоторых важных для жизнедеятельности ферментов. В научной литературе собраны факты по 25 наследственным нарушениям обмена, которые приводят к поведенческим или неврологическим отклонениям. Среди них выделяется порфирия, получившая название за большое количество порфиринов, выделяющихся у больных с мочой. Порфирины — производные гемоглобина, они придают моче специфический красно-пурпурный цвет. Порфирины играют важную роль в метаболических процессах, протекающих в клетке, — они участвуют в синтезе гемоглобина, миоглобина, цитохромов, каталазы, пероксидаз и других веществ. Однако при избытке их образования возникает ферментная недостаточность, приводящая к тяжёлой болезни, которая проявляется в истерических и психопатических состояниях, длящихся годами. Во время острых приступов психоневроз может переходить в маниакально-депрессивный психоз — возникают бред, галлюцинации, дезориентация, спутанность речи, бессонница. Георг III был королём Англии в 1760–1820 годах. Его психическая болезнь, называвшаяся тогда спорадическим безумием, как выяснилось при ретроспективном анализе, была на самом деле порфирией. Эта болезнь повлияла на ход английской истории, а историки медицины считают, что именно болезнь Георга III положила начало такой дисциплине, как психиатрия. В состоянии невменяемости Георг III ввёл в действие печально известный закон о гербовом сборе (налогообложении), который взимал дань в пользу британской короны со всех сделок в английских североамериканских колониях (Бостоне, Виргинии, Пенсильвании и других). Закон вызвал активное недовольство населения колоний, и в 1766 году он был аннулирован английским парламентом. Позднее введение Георгом III закона приводилось как доказательство его психического нездоровья. Впоследствии он, несмотря на периоды ясного сознания, был заключён в Виндзорский замок, где дожил до 81 года. Как пишут английские историки медицины Ида Макалпин и Джон Хантер: «При соблюдении правильной диеты, отказе от медикаментозной терапии, правильном общем лечении проявление приступов болезни удалось бы смягчить, и это могло бы существенно изменить ход истории!»

Болезни королей

Маршрут 2. Иерархия живого организма

Родословная Георга III свидетельствует о генетическом происхождении порфирии и связанных с ней психоневрологических расстройств. Так, Мария Стюарт, королева Шотландская (прабабушка Георга III в шестом поколении), была первым монархом, у которого появились признаки порфирии, её сын Яков унаследовал болезнь. В своих дневниках он писал: «Моча у меня имеет цвет моего любимого вина». Сестра Георга III, королева Матильда Датская и Норвежская, умерла в 23 года от прогрессивного паралича, явившегося следствием порфирии. Георг IV, назначенный регентом после признания Георга III слишком больным для продолжения правления, тоже был болен порфирией, а его дочь Шарлотта умерла от молниеносной порфирии при родах. У её дяди Августа, герцога Сассекского, был явный симптом болезни — красная моча. Отец королевы Виктории Эдуард, герцог Кентский, умер во время одного из приступов порфирии. Сестра Георга I принесла этот ген в королевский Бранденбургский дом, и там он проявил себя у Фридриха Великого. Порфирия является доминантным генетическим заболеванием. Классический пример наследования порфирии — анализ потомков семьи южно-африканского фермера Якоба Ариантжи после его женитьбы в 1688 году на Дженси Геррит из голландского сиротского приюта. У них родилось восемь детей, и четверо из них стали предками 8000 (!) носителей гена порфирии в Южной Африке.

В своих мечтах учёные-генетики заходят так далеко, что самые смелые из них берутся за

В проектах, связанных с генетическим улучшением человека, важное место занимает усовершенствование памяти. Раскрытие механизмов формирования памяти — одна из сложнейших задач молекулярной биологии, ведь у головного мозга исключительно тонкая организация и множество функций. Мозг содержит, по самым приблизительным подсчётам, 16–17 миллиардов нервных клеток. Нейробиологи считают, что мозг человека способен воспринять информации примерно в 5 раз больше, чем «выдаёт» её обратно после обработки, но при этом вся полученная информация носит нестираемый характер, остаётся в глубинах памяти. Канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд, проводя операции на черепе под местной анестезией, обнаружил участки мозга, при раздражении которых слабым электрическим током оперируемые пациенты слышали старую мелодию или вспоминали события детства, которые они с возрастом якобы забыли. Выяснение механизма формирования и сохранения долгосрочной памяти может сыграть существенную роль в моделировании человека будущего. Установлено, что нестираемость памяти определяется химическими механизмами, а именно синтезом и секрецией нейронами особых молекул — биогенных аминов и пептидных гормонов. Таких, например, как серотонин, норадреналин, ацетилхолин, эндорфины. Учёные установили, что, обучая животных определённым навыкам, можно впоследствии передавать эти навыки необученным животным, вводя в их мозг экстракты из мозговой ткани обученных. Можно предположить, что в XXI веке появятся искусственные «пептиды обучения», которые при введении их человеку значительно ускорят усвоение иностранных языков и стимулируют получение профессиональных навыков. Некоторые адепты евгеники считают, что в будущем усилия учёных нужно направить на воспроизводство гениев с увеличенным мозгом. Это, по их мнению, возможно не только при помощи генетических манипуляций, но и трансплантацией в головной мозг плодов или новорождённых нервных клеток, полученных от «современных Ньютонов» или созданных искусственно. Кроме того, как свидетельствуют косвенные признаки, уже существуют проекты, цель которых — поиск способов изменения генома для того, чтобы дети рождались с уже готовыми знаниями, и разработка генетических способов объединения интеллектуальных ресурсов человечества путём сохранения элементов памяти разных гениев в одном новом человеке. Исследования генетиков и нейрофизиологов показали, что темперамент, психические способности и характер — это врождённые свойства человека, которые, как и многие психические заболевания, наследственно обусловлены. Так, существование различных форм олигофрении (умственной отсталости) связано с неодинаковой степенью потери людьми «генов интеллектуальности».

Создание гениев

Маршрут 2. Иерархия живого организма

В истории было немало примеров выдающихся личностей, страдающих нейропсихическими заболеваниями, которые прямо или косвенно определяли гениальность их произведений. Среди психиатров распространено мнение, что «талант — это мятеж психики». В 1863 году итальянский психиатр Чезаре Ломброзо выпустил монографию «Гениальность и помешательство», сделавшую его всемирно известным. В ней учёный впервые утверждал, что подавляющее большинство гениев были психически больными людьми. Яркими личностями в этом плане можно назвать Фёдора Достоевского и Винсента Ван Гога. Изучив историю семьи Достоевского, можно убедиться в том, что эпилепсия писателя была наследственной. В исследовании «Хроника рода Достоевского» Михаил Волоцкой приводит сведения о том, что у подавляющего большинства предков писателя обнаруживалась эпилепсия или эпилептоидная психопатия. Как заметил психиатр Михаил Буянов, «хроника рода Достоевского оставляет впечатление длинной, растянутой на века истории болезни». Сами эпилептические припадки у писателя не были главным симптомом заболевания. На передний план выступали изменения психики, развившиеся, по свидетельствам современников, в раннем возрасте и ставшие потом постоянными — крайний педантизм, мелочность, склонность к детализированию и бесконечным уточнениям, раздражительность, вспыльчивость, чрезмерная обидчивость, ипо-

Создание гениев

хондрия со склонностью к беспричинным страхам и долговременному злобно-тоскливому настроению. Одновременно писатель показывал спектр колебаний настроения и переживаний: от любви к ненависти, от горя к блаженству, от святости к греховности, от чрезмерной гордости к самоуничижению, от влюблённости к безразличию. Всё это сочеталось с постоянной робостью и нерешительностью. Многие литературоведы едины во мнении, что болезнь формировала мировоззрение Достоевского и яркая гамма описанной палитры психических переживаний и настроений во многом определили творчество и отразились в характерах героев его произведений. Выдающийся художник Винсент Ван Гог был, как и Достоевский, душевнобольным. Его жизнь, которую с полным правом можно назвать трагической, нашла отражение в гениальном живописном и эпистолярном творчестве. Художник действительно представлял собой «ослепительный облик феноменальной личности» (как отзывался о нём его брат Теодор), его жизнь и творчество стали своеобразной моделью, показывающей взаимоотношение таланта и характера, гениальности и душевной патологии. О Ван Гоге написаны искусствоведческие работы, романы, пьесы, поставлены спектакли, сняты художественные и документальные фильмы. Более двухсот психиатрических исследований посвящены анализу психологии и болезни голландского живописца. Проявления его душевного недуга были чрезвычайно разнообразны — меланхолия, сменяющаяся безмерной активностью и

Маршрут 2. Иерархия живого организма

эйфорией, отрешение и уход в себя, буйство фантазии и веселья, неразговорчивость и болтливость, галлюцинации, попытки суицида (он отрезал себе ухо, а позже выстрелил в сердце), а также многие другие симптомы, составляющие картину известной всем психиатрам эпилептоидной шизофрении с элементами маниакально-депрессивного психоза. Как и у Достоевского, всё это отразилось в творчестве, вызывающем у зрителя разнообразные эмоции, граничащие с душевной патологией. Помнишь, Алекс, замечательное стихотворение петербургского поэта Александра Кушнера, которое ты мне читал в Эрмитаже в зале импрессионистов? Зачем Ван Гог вихрообразный Томит меня тоской неясной? Как жёлт его автопортрет! Перевязав больное ухо, В зелёной куртке, как старуха, Зачем глядит он мне вослед? Зачем в кафе его полночном Стоит лакей с лицом порочным? Блестит бильярд без игроков? Зачем тяжёлый стул поставлен Так, что навек покой отравлен, Ждёшь слез и стука башмаков? Зачем он с ветром в крону дует? Зачем он доктора рисует С нелепой веточкой в руке? Куда в косом его пейзаже Без седока и без поклажи Спешит коляска налегке? При анализе взаимосвязи между душевными расстройствами и гениальностью невольно возникает своеобразный парадокс: получается, если учёные хотят смоделировать генетический потенциал гения, то они, по существу, могут направить усилия на моделирование психической болезни. Это, в свою очередь, приведёт к изменениям функций нейронов мозга, определяющих повышение литературных, музыкальных, художественных и иных способностей. И опять возникает конфликт между высокой целью и низменными средствами. Вот и подошли мы к главной проблеме, которая стоит сейчас и будет занимать умы учёных в будущем: где та грань между реальным и желаемым, которую ни при каких условиях нельзя перешагнуть? Уже скоро молекулярная биология и генетика по своим методическим возможностям позволят клонировать необходимые гены, внедрять их в геном человека, удалять из него другие фрагменты ДНК и создавать человеческих особей с заранее заданными свойствами. А вот надо ли это делать? Стоит ли вообще стремиться к этой цели? Ведь вся прелесть жизни заключена в разнообразии — пусть будут гении и обычные люди, добрые и злые,

Создание гениев

жадные и щедрые, красивые и уродливые, — всякие, а человек сам найдёт себе спутника, друга, партнёра. На этом я, пожалуй, поставлю точку. Прощаюсь и надеюсь, что маршрутом по биомедицине и человеческому организму сумела заинтересовать и тебя, и читателей. Интересно, куда ты поведёшь нас? Шлю тебе привет из моего родного Мадрида и жду нового письма. Джулия

Маршрут 3. Двуглавая клиника

Читатель узнает о двух основополагающих направлениях клинической медицины — терапии и хирургии, вокруг которых формируются остальные клинические специальности; убедится в том, что чудесные руки врача могут спасти жизнь даже в безнадёжной ситуации; увидит, какие безграничные возможности открываются для хирургов в эру высоких технологий; посетит Цюрих, Болонью, Берн, Валенсию, Париж, прокатится в Кейптаун, Хартфорд и Чикаго, заглянет в Вену и Прагу, а потом вернётся в Москву и Санкт-Петербург

Маршрут 3. Двуглавая клиника

Моя милая Джулия! Ты обратилась ко мне по-испански, и я отвечу тебе тоже по-испански: буэнос ночес (доброй ночи)! Моё письмо (а значит, и новый маршрут) в путеводителе имеет номер 3. А раз это третий маршрут, то понятно, чему он будет посвящён. Конечно же клинической медицине! Ведь именно на третьем курсе студенты-медики приходят в клиники и начинают изучать конкретные клинические дисциплины. И первые две кафедры, которые встречают их в медицинском госпитале, — это кафедры пропедевтической терапии и пропедевтической хирургии. Пропеде в́ тика (от греческого propaidéuō — предварительно обучаю) — это введение в науку, предварительный курс, изложенный в сжатой и простой форме. Так вот, из курса пропедевтики будущий врач впервые узнаёт, что все методы лечения, применяемые в клинической медицине, можно разделить на две большие группы: терапевтические и хирургические. Терапия и хирургия — термины греческого происхождения. В этих названиях заключена тактика двух подходов к борьбе с болезнями. Терапия (от греческого therapeia — забота, уход, лечение) — это лечение «без рук», то есть лекарственная терапия, физиотерапия, общение с больными, внушение, психотерапия. Хирургия (от греческого сheir — рука, ergon — работа) — медицинское рукоделие, прямое воздействие на патологический процесс путём удаления заболевшего органа. Например, холецистэктомия — удаление желчного пузыря при желчнокаменной болезни. Или восстановление повреждённых тканей, реконструктивная хирургия — например, замена клапанов сердца при пороке, улучшение проходимости крови по сосудам при атеросклерозе артерий и т. п. История развития терапии и хирургии как основополагающих медицинских направлений богата именами и событиями. Зарождение терапии возникло в эпоху неандертальцев и связано изначально с использованием древними людьми лекарственных растений, а возможно, и средств животного происхождения (например, животного жира), с применением таких природных факторов, как минеральные воды и лечебные грязи. С появлением и развитием первобытной общины лечебные функции начали концентрироваться в руках служителей культа, а в эпоху древних цивилизаций стали делом профессиональных врачевателей, нередко сосуществовавших с врачами-жрецами. Примитивное лечение в те времена преследовало задачу облегчить страдания больного или раненого — прежде всего устранить боль и другие неприятные ощущения, а также прекратить воздействие факторов, поддерживающих болезнь. Таким образом, уже тогда закладывались принципы симптоматической и патогенетической терапии. Программным для целителей (и актуальным до сих пор) было изречение Авла Корнелия Цельса — древнеримского учёного-энциклопедиста: «Не то интересно, что причиняет болезнь, а то, что устраняет её». В лице Гиппократа эмпирическая (основанная на опытах) медицина древних достигла своей вершины. Гиппократ впервые сформулировал основной принцип лечения — Nonnocere! («Не навреди!»). До сих пор в клинической медицине используются его методы наблюдения. Так, часто употребляется выражение facies hippocratica («маска Гиппократа»), означающее лицо тяжелобольного человека

Маршрут 3. Двуглавая клиника

с заострёнными чертами и сероватым оттенком кожи. Также врачи пользуются определениями темпераментов человека, предложенными Гиппократом: сангвиник, холерик, флегматик, меланхолик. Терапия и хирургия — базовые медицинские направления, и из них выделились различные медицинские дисциплины. Из терапии, например, психиатрия, инфекционные болезни, гастроэнтерология, эндокринология. Из хирургии — акушерство и гинекология, анестезиология и реаниматология, урология, офтальмология, оториноларингология, онкология и другие. Благодаря прогрессу технологий возникли такие специальности, как кардиохирургия, торакальная хирургия, сосудистая хирургия, абдоминальная хирургия, нейрохирургия, детская хирургия, гнойная хирургия. Сейчас мы наблюдаем бурный расцвет высокотехнологичных хирургических методов диагностики и лечения. К ним можно отнести эндоваскулярную и эндоскопическую хирургию, микрохирургию, пластическую хирургию, криохирургию, лазерную хирургию. Во многих отраслях медицины сегодня грань между консервативным (терапевтическим) и оперативным (хирургическим) способами лечения стирается. Теперь ряд заболеваний можно лечить как консервативно, так и оперативно. Ишемическая болезнь сердца, например, до определённой стадии с успехом лечится лекарствами, и в то же время ежегодно выполняются десятки тысяч операций аортокоронарного шунтирования и стентирования сосудов, спасающие людей от инфаркта, инсульта и внезапной смерти. Дальнейшее стремительное развитие химии, физики, техники, биологии, научно-техническая революция, охватившая мир со второй половины ХХ столетия, перевооружают и преобразуют современную медицину, возможности которой теперь выглядят безграничными. Эндоскопия и ультразвук, барокамеры и радиоактивные изотопы, молекулярная биология и иммунохимия сделали доступными для лечебного вмешательства глубоколежащие органы и ткани. Так, например, сегодня лечение инфекционного очага в лёгких возможно не только локальным введением антибиотиков, но и размноженными в культуре ткани иммунокомпетентными клетками, взятыми и возвращёнными в организм пациента с помощью бронхоскопа. Развитие фармакологии с разработкой высокоэффективных лекарственных препаратов — сульфаниламидов, антибиотиков, синтетических гормонов, сердечных гликозидов, цитостатических и психотропных средств, вакцин и сывороток — приблизило терапевта к хирургу как по эффективности, так и по возможным отрицательным последствиям лечебного вмешательства, ведь любой вид хирургического вмешательства — это вторжение врача в природную анатомию человеческого организма. Терапевты и хирурги основываются на принципиально различных принципах лечения, поэтому не всегда должным образом ведут себя по отношению друг к другу. Терапевты свысока смотрят на хирургов: «Ваше дело — только руками работать, а голова вроде бы ни к чему». Хирурги, в свою очередь, иногда рассуждают так: «Терапевты таблетками и уколами действуют, больше говорят, чем лечат. А серьёзные больные к нам попадают». Я, конечно, утрирую суть конфликта, но смысл его таков.

До середины XIX века терапия действительно занимала более привилегированное положение при «дворе» медицины. Но время брало своё, хирургические инструменты модифицировались, обезболивание совершенствовалось, разрабатывались аппараты для применения в качестве искусственных органов. Теперь стали реальностью операции, о которых раньше можно было только мечтать. Хирургия постепенно развивалась и наконец с середины ХХ века вступила в эпоху расцвета, началом которой явилась пересадка органов. Но прежде чем рассказать о наиболее заметных событиях в истории хирургического рукоделия, я не могу не посвятить несколько страниц своего письма (а значит, и нашего путеводителя) открытию, без которого современное состояние хирургии с её многочасовыми операциями было бы просто невозможным.

Маршрут 3. Двуглавая клиника

Операции без боли

Вплоть до середины ХIХ века недостатками хирургии были боль и гной. Именно болевое раздражение и воспаление операционных ран не давали возможности дальнейшему развитию медицинского рукоделия. Однако анатомические знания и технические разработки, накопленные к тому времени, делали уже возможным проведение сложных операций, которые привели бы к победе над серьёзными заболеваниями. Как устранить боль? Как сделать вмешательство хирурга нечувствительным для больного? Как уберечь операционную рану от опасного воспаления? Как, как, как? С этими мыслями хирурги не расставались в течение многих лет. Эмпирические попытки врачей избавить пациента от боли известны давно. Например, книги древнеиндийских врачевателей Чараки и Сушруты рекомендуют для этого поить больного вином и отваром конопли. Египтяне и китайцы употребляли опий, мандрагору и гашиш. Гиппократ предписывал белладонну, а Гомер советовал принимать напиток неценте, содержащий смесь наркотиков. Разумеется, все эти средства не обладали высокой эффективностью, оказывали кратковременный и слабый эффект. Нужны были такие мощные обезболивающие, которые дали бы возможность проводить длительные и обширные хирургические вмешательства. В 1800 году произошло событие, положившее начало марафону наблюдений и разработок, финишем которого через 40 лет стало блистательное применение наркоза. Событие это вошло в историю медицины как одно из самых выдающихся открытий. Стало уже привычным, что важные наблюдения поначалу остаются незамеченными и не оцениваются по достоинству научным миром. Так было и в начале ХIХ века, когда двадцатилетний ученик аптекаря Хэмфри Дэви открыл болеутоляющее действие закиси азота. Сначала он производил опыты на кошках, потом попробовал на себе и обнаружил, что вдыхание этого газа вызывает состояние опьянения и невосприимчивости к боли. Газ назывался также веселящим, потому что вдыхавшие его люди испытывали чувство веселья и удовольствия. Этим пользовались бродячие артисты, фокусники и проповедники. На своих выступлениях они с успехом при-

Операции без боли

меняли закись азота для восторга и эйфории у зрителей. Сорок лет веселящий газ странствовал по свету, прежде чем случай заставил его столкнуться с медициной. В 1844 году в городском саду американского местечка Хартфорд бродячий философ Томас Колтон привлёк внимание публики демонстрацией необычного действия закиси азота. Среди толпы, собравшейся вокруг Колтона, был зубной врач Гораций Уэллс. В тот день он сам страдал зубной болью и, не находя ни в чём облегчения, решился на отчаянный шаг — попросил артиста пойти с ним к дантисту и перед удалением зуба дать ему подышать веселящим газом. Колтон согласился, и они направились к Джону Риггсу, местному стоматологу. Эффект был поразителен — Уэллс не почувствовал никакой боли при удалении зуба. Пока Риггс и Уэллс, перебивая друг друга, восторженно обсуждали случившееся, Колтон сбегал в лавку, и они втроём осушили бутылку портвейна в честь исторического события, ставшего точкой отсчёта в применении наркоза при хирургических операциях. Однако судьба в этот раз оказалась неблагосклонной к первооткрывателям. Уэллс, полностью уверенный в успехе, решил продемонстрировать действие закиси азота публично. Собрав врачей и студентов, он дал больному подышать веселящим газом и стал удалять ему зуб. Неожиданно для Уэллса больной закричал от боли. Великое открытие не состоялось, триумф обернулся фарсом. Разочарование было настолько сильным, что оттолкнуло врачей от исследования свойств закиси азота ещё на 20 лет. Только в 1863 году, уже после трагической смерти Уэллса (он покончил жизнь самоубийством), тот же Колтон вместе с хирургом Альфредом Смитом из госпиталя штата Коннектикут вновь и уже успешно применили веселящий газ. В 1846 году слава пришла к американским врачам Уильяму Мортону и Чарльзу Джексону, которые в качестве обезболивающего средства стали с успехом применять эфир. Впервые снотворный эффект эфира открыл в 1813 году выдающийся английский естествоиспытатель Майкл Фарадей. Известный бостонский врач Чарльз Джексон, получивший, кроме медицинского, ещё и химическое образование, знал об опытах Фарадея и решил попробовать действие эфира на себе. Вдыхая его пары, Джексон обнаружил, что носоглотка и гортань становятся при этом невосприимчивыми к боли. Джексон, более интересовавшийся в то время химией, чем медициной, рассказал о своих наблюдениях молодому врачу Мортону, и тот решил разработать эффективный способ применения эфира при хирургических операциях. После неудачных опытов на собаках Мортон не отступил, он интуитивно ощущал, что стоит на пороге выдающегося открытия, которое перевернёт представления о возможностях медицины. По свидетельствам современников, Мортон был нерешительным человеком. Но, собрав всё мужество, он 30 сентября 1846 года провёл на себе эксперимент, ставший поворотным событием и в его жизни, и в истории хирургии. Впоследствии он будет так вспоминать об этом: «Я приобрёл эфир фирмы Барнетта, взял бутылку с трубкой, заперся в комнате, уселся в операционное кресло и начал вдыхать пары. Эфир оказался настолько крепким, что я чуть не задохнулся, однако желаемый эффект не наступил. Тогда

Маршрут 3. Двуглавая клиника

я намочил носовой платок и поднёс его к носу. Я взглянул на часы и вскоре потерял сознание. Очнувшись, я почувствовал себя словно в сказочном мире. Все части тела будто онемели. Я отрёкся бы от мира, если бы кто пришёл в эту минуту и разбудил меня. В следующий момент я верил, что, видимо, умру в этом состоянии, а мир встретит известие об этой моей глупости лишь с ироническим сочувствием. Наконец я почувствовал лёгкое щекотание в фаланге третьего пальца, после чего попытался дотронуться до него большим пальцем, но не смог. При второй попытке мне удалось это сделать, но палец казался совершенно онемевшим. Мало-помалу я смог поднять руку и ущипнуть ногу, причём убедился, что почти не чувствую этого. Попытавшись подняться со стула, я вновь упал на него. Лишь постепенно я опять обрёл контроль над частями тела, а с ним и полное сознание. Я тотчас же взглянул на часы и обнаружил, что в течение семи-восьми минут был лишён восприимчивости». Так Мортон стал знаменитым. И уже 16 октября после его опыта американский хирург Джон Уоррен провёл первую обширную хирургическую операцию под эфирным обезболиванием. Мортон давал наркоз, а Уоррен удалял крупную врождённую опухоль на шее молодого мужчины. Обезболивание было полным, операция прошла успешно. С тех пор наркоз открыл перед хирургией уникальные возможности спасения жизней.

Операции без боли В России первую операцию под эфирным наркозом осуществил 14 февраля 1847 года выдающийся хирург Николай Иванович Пирогов. У эфира быстро появились соперники — хлороформ, временно забытая закись азота, внутривенные наркотические препараты. В короткий срок были сконструированы и созданы аппараты для дозирования наркоза, разработаны методы интубационной подачи наркотической смеси через трубку, введённую в трахею, предложены различные методы обезболивания. Сформировалась и успешно развивается самостоятельная отрасль медицины — анестезиология, наука об обезболивании. Прогресс в хирургии, начавшийся с открытия наркоза, поразителен, но не менее ценным является вклад, внесённый в развитие хирургии ещё одним открытием, произошедшим тоже в середине ХIХ века. Оно уничтожило вторую проблему, стоящую на пути хирургов и сформировалось в

Маршрут 3. Двуглавая клиника

Непреложное правило хирургии

То, о чём сейчас пойдёт речь, давно стало не только привычным, но и обязательным правилом любой хирургической клиники. Это азы хирургии, с которых студент-медик начинает знакомство с профессией. В наших российских учебниках по хирургической пропедевтике (думаю, что и в ваших тоже) первая глава так и называется «Асептика и антисептика». О значении этого раздела хирургии говорят слова выдающегося российского хирурга, академика Сергея Ивановича Спасокукоцкого: «Если вы скажете мне, как в этой клинике соблюдают асептику, я скажу вам, как здесь лечат». Без асептики и антисептики невозможно представить современную хирургию. А ведь всего чуть менее 200 лет назад врачи совершенно не знали об этом ныне незыблемом принципе организации работы хирургов. Что же означают эти понятия? Произошли они от греческих слов: аnti — против, а — отрицательная частица, sepsis — гниение. Таким образом, асептика — способы предупреждения инфицирования ран, антисептика — борьба с заражением ран микробами. Основные мероприятия по обеззараживанию ран заключаются в применении химических или физических методов обработки раны и предметов, которые с ней соприкасаются (инструментов, рук хирурга, перевязочного материала). До открытия антисептических мероприятий результат многих хирургических операций осложнялся тяжёлыми состояниями, возникавшими после, — нагноением операционных ран с развитием в тяжёлых случаях сепсиса (заражения крови), приводящего больных к смерти. Хирурги были в отчаянии. Они не понимали, в чём причины этих осложнений, и боролись с ними, кто как мог, эмпирически применяя различные дезинфицирующие вещества. Так, например, американский хирург Оскар Колмс в 1842 году настоятельно рекомендовал перед исследованием рожениц мыть руки хлорной водой. Почти в то же время венгерский акушер Игнац Земмельвейс ввёл в повседневную практику своей клиники обработку рук раствором хлорной извести, настойчиво указывая на то, что это позволяет значительно снизить число послеродовых осложнений. Однако его примеру следовали не многие. В России в эти же годы великий Николай Пирогов при лечении огнестрельных ран пользовался растворами хлорной извести с камфарным спиртом, азотнокислого серебра, разведённого винным спиртом, йодной настойкой, сернокислым цинком. Успех этих средств был незначителен, трудным казалось найти защиту от неизвестного яда. Однако тайное всегда становится явным. В конце 50-х — начале 60-х годов ХIX века Луи Пастер в серии многих экспериментов сделал великое открытие: он установил значение микробов в процессах брожения и гниения белковых тел. Стала понятной фатальная роль гноеродных микроорганизмов в возникновении тяжёлых, порой смертельных, осложнений раневого процесса. Вскоре, в 1867 году, в английском журнале «Ланцет» появилась статья Джозефа Листера, в которой он отстаивал идею о том, что заражение раны патогенными

Непреложное правило хирургии

микробами, содержащимися в воздухе, на руках хирурга и инструментах, — это и есть причина инфекции, свирепствующей в хирургических отделениях и ведущей к огромной послеоперационной смертности. Статья называлась «Антисептические принципы в практической хирургии» и принесла Листеру мировую славу. Теперь его имя — гордость Великобритании, биография Листера включена в антологию жизнеописаний ста самых выдающихся личностей Соединённого Королевства. Джозеф Листер родился в 1827 году. Окончив в 1852 году Лондонский университет и получив степень бакалавра медицины, он начал работать в университетской клинике профессора Джона Сайма в Эдинбурге. Первые годы своей врачебной деятельности Листер посвятил в основном хирургической офтальмологии. В 1858 году он стал хирургом Королевской больницы в Эдинбурге и одновременно был приглашён читать курс лекций в университете. В 1860 году стал профессором, а в 1877 году — наследником своего учителя и после ухода Сайма на пенсию по его же рекомендации возглавил хирургическую кафедру в родном университете. Будучи талантливым хирургом, Листер всё же прославился не мастерством, он вошёл в историю медицины прежде всего как создатель хирургической антисептики. Основываясь на исследованиях Пастера, Листер разработал комплекс мероприятий по борьбе с хирургической инфекцией. Система Листера основана на использовании химического бактерицидного средства — карболовой кислоты. Применение дезинфицирующего вещества было рассчитано на уничтожение микробов в первую очередь не в самой ране, а на предметах, входящих в соприкосновение с ней. Листер придавал большое значение воздушной инфекции. Карболовая кислота использовалась им не только для обработки рук хирурга, операционного поля и

Маршрут 3. Двуглавая клиника

инструментов, но и воздуха в операционной путём обильной пульверизации. После зашивания или тампонады раны операционное поле закрывалось трёхслойной салфеткой, состоящей из шёлковой тафты, карболизованной ваты и непроницаемого слоя медицинского макинтоша (специальной прорезиненной марли). После введения этой системы хирургическое заражение в клинике Листера стало редкостью, безопасность операций неизмеримо возросла, а смертность снизилась в десятки раз. Метод Листера, дававший прекрасные по тому времени результаты, приобрёл много сторонников в разных странах. Русские хирурги Карл Рейер и Николай Вельяминов с успехом использовали антисептические принципы Листера в боевой обстановке во время Русско-турецкой войны 1877–1878 годов. Имя английского хирурга не сходило со страниц газет и журналов. Отмечая особые заслуги Листера, английская королева назначила его в 1895 году президентом Королевского общества (организации, аналогичной академиям наук в других странах). Многие университеты мира избрали его почётным доктором. Антисептика Листера вдохнула новую жизнь в хирургию. Врачи, соблюдая антисептические правила, могли теперь не бояться неизбежности развития в ране гнойного воспаления. В последующие годы техника Листера была усовершенствована, появились новые, более надёжные и безвредные методы асептики и антисептики. Дальнейшее развитие этих дисциплин практически свело на нет риск заражения операционной раны патогенными микробами. Открытие Листера действительно было эпохальным. Сегодня мы понимаем, что именно два выдающихся достижения медицины — разработка и внедрение в клиническую практику нарко-

за и принципов антисептики — заложили в середине ХIХ века прочный фундамент величественного «здания» хирургии, которое продолжает строиться и становится всё более и более значительным. А теперь, дорогая Джулия и читатели, отправимся в красивую страну Швейцарию и её столицу Берн (хотя стоит сделать оговорку, не относящуюся к теме нашего путеводителя, но любое знание полезно и лишним не бывает). На самом деле статус столицы за Берном юридически не закреплён, в швейцарских законах нет понятия «столица государства», а Берн считается столицей Швейцарии только потому, что там по решению Собрания Кантонов располагаются Парламент и Правительство Швейцарии. Но это к слову, а нас город Берн интересует потому, что именно там жил и работал всю свою жизнь

Швейцарский хирург Эмиль Теодор Кохер был знаменит. Пожалуй, мало кто из врачей может сравниться с ним по широте мышления, хирургическому мастерству, богатству научного и практического вклада в медицину. С первого дня в хирургии и до последнего своего часа Кохер работал в одном медицинском учреждении — университетской хирургической клинике в Берне. Пятьдесят лет и один год стены операционной старинного университета были свидетелями его поисков, сомнений, разочарований, надежд и успехов. Без одного года сорок лет Кохер возглавлял свою alma mater («альма-матер» переводится как «кормящая мать» или «мать-кормилица»). Это старинное неформальное название университета или научного учреждения, в котором учёный начинал свою деятельность. Он сделал хирургическую клинику университета Берна медицинской Меккой конца XIX — начала ХХ века. Профессор хирургии Александр Росновский в 1968 году в статье, посвящённой 50-й годовщине со дня смерти швейцарского хирурга, писал: «На протяжении многих лет клиника в Берне, руководимая Кохером, привлекала не только многочисленных больных со всего мира, но и хирургов, жадно ищущих знаний... Редко кто из хирургов, выезжавших с научными целями за пределы родины, не считал своим долгом более или менее продолжительное время посвятить детальному ознакомлению с научно-практической деятельностью профессора Эмиля Теодора Кохера, поучиться в его клинике. Результаты такого ознакомления были всегда глубоко впечатляющими». В 1897 году приват-доцент Харьковского университета Михаил Кузнецов провёл четыре месяца в клинике Кохера. В своих «Письмах из-за границы» он рассказывал: «Бернская хирургическая клиника по образцовому проведению асептики, особенностям материала, всестороннему исследованию больных и по оригинальности произведённых в ней операций и способов лечения ран может представить для посещающего её врача большой интерес... Большой диагностический талант, оригинальность и самостоятельность научных воззрений, превосходные работы и исследования выделяют профессора Кохера из числа виденных мной иностранных хирургов на особое почётное место хирурга-мыслителя».

Блистательный хирург

Маршрут 3. Двуглавая клиника

Петербургский профессор-хирург Александр Таубер, посетивший многие хирургические клиники разных стран, издал в 1893 году книгу «Современные школы хирургии в главнейших государствах Европы», она до сих пор вызывает большой интерес и является библиографической редкостью. В ней, анализируя свои впечатления от визитов в клинику Кохера (в 1882 и 1891 годах), он так оценивает уровень мастерства швейцарского хирурга: «Кохер как истый художник обладает духом творчества, поэтому при выполнении даже самой типической операции он всегда вносит нечто своё, новое, не лишённое практического значения. Прогрессивное направление в изучении патологических мер лечения, точное распознавание характера заболевания и, наконец, искусное выполнение оперативных приёмов — суть те средства, которыми профессор Кохер достигает небывалого успеха в клинической деятельности». На надгробной плите Эмиля Теодора Кохера даты — 1841–1917. Учёный прожил 76 лет, из них 51 год преданно служил хирургии. После университета Кохер стажировался в Цюрихе у знаменитого хирурга Теодора Бильрота и у «некоронованного монарха немецких хирургов» Бернгарда фон Лангенбека в Берлине. Первоклассные учителя воспитали первоклассного ученика, который превзошёл их по мастерству и славе. Возвратившись в Берн, Кохер остался в нём навсегда, неоднократно отвергая предложения руководить кафе-

Блистательный хирург

драми в престижных университетах Европы. С 1866 года он доцент, а с 1872-го — профессор и директор хирургической клиники Берна. Профессор хирургии Сергей Миротворцев написал о Кохере: «Это был виртуоз в полном смысле слова. У него было чему поучиться». Подробное описание всего, что привнёс в хирургию Кохер, заняло бы отдельный том, но даже конспективное изложение и перечисление этапов и вех его творчества говорят о выдающемся вкладе швейцарского хирурга в медицину. Прежде всего Кохер известен как основоположник современной асептической хирургии. Он впервые разработал и предложил эффективные способы стерилизации шовного материала и методы борьбы с микробами во время операции, которые коренным образом изменили стиль и принципы хирургии. Совместно с профессором Бактериологического института в Берне Эдвардом Тавелем он в 1895 году издал «Лекции о хирургических инфекционных болезнях», в которых подробно изложил и значительно углубил учение об асептике. Обладая блестящим знанием анатомии и будучи талантливым оператором, Кохер предложил ряд удобных и физиологически оправданных хирургических доступов к печени, желчным путям, поджелудочной и щитовидной железам, крупным суставам. Ему принадлежат известные способы операций на двенадцатиперстной кишке, резекции (удаления) желудка, оперативного лечения паховых грыж, вправления вывихов плеча, трепанации черепа, резекции языка, ампутации прямой кишки. Изучая особенности огнестрельных ран, Кохер показал действие законов гидравлики при разрушении тканей в момент прохождения через них ранящего снаряда. Он первым рекомендовал рассечение ран, введение в них асептических тампонов и стеклянных дренажей с последующим наложением вторичных швов. Эти мероприятия способствовали снижению числа гнойных осложнений и ускоряли выздоровление больных. Кохер также изобрёл несколько специальных хирургических инструментов, названных теперь его именем, — щипцов, зажимов, крючков. Они и сегодня есть в каждой операционной и широко применяются при различных операциях. Свои взгляды на медицину и огромный врачебный опыт Кохер изложил в книге «Учение о хирургических операциях», она до сих пор служит руководством к действию для многих хирургов, из книги не только черпают знания об оперативной технике, но и зачитываются увлекательными рассказами профессора об анатомо-физиологическом обосновании того или иного способа операции. В год смерти Кохера выдающийся немецкий хирург Карл Гарре, ряд лет проработавший у него ассистентом, издал свои воспоминания, в них особо подчеркнул требование Кохера к любой научной проблеме в клинике. Она должна быть «основательно, логически, практически экспериментально проработана и связана с новейшими достижениями естествознания, а также внутренней медицины, патологической анатомии, бактериологии и другими разделами нашей специальности». Особое место в работе Кохера занимало изучение функций щитовидной железы и разработка хирургических способов лечения тиреотоксического зоба (базедовой болезни). Это эндемичное заболевание для Швейцарии. Там в воде горных

Маршрут 3. Двуглавая клиника

рек не хватает йода, что в конце XIX века приводило к распространению тяжёлого заболевания. Хирурги пытались удалять увеличенную щитовидную железу, но операции часто кончались летальным исходом. Кохер счёл своим гражданским и профессиональным долгом заняться жизненно важной проблемой и добился успеха. Хирургу удалось впервые показать, что полное удаление щитовидной железы ведёт к неминуемой гибели пациентов. Он разработал принципиально новый метод резекции органа, при котором часть железы обязательно остаётся для предупреждения смертельно опасной недостаточности её функций. Кохер собственноручно спас подобной операцией несколько тысяч человек, а общее число пациентов, которым помог и продолжает помогать сохранить жизнь и здоровье его метод, измеряется миллионами. За это открытие Эмиль Теодор Кохер в 1909 году первым среди хирургов получил Нобелевскую премию. Профессор издал более 130 научных трудов, его руководство по оперативной хирургии переиздавалось пять раз, было переведено на многие языки, в том числе на русский. Кохер был почётным доктором многих университетов мира. В 1897 году профессор участвовал в работе XII Международного конгресса врачей в Москве, где был избран почётным членом Русского хирургического общества имени Пирогова. Выражением всемирного признания заслуг швейцарского хирурга ещё до присуждения ему Нобелевской премии стало единодушное избрание Кохера Президентом I Международного конгресса хирургов в 1905 году. Высочайшее хирургическое мастерство, огромный педагогический дар и большая скромность — три основных качества выдающегося швейцарского хирурга. Вся его жизнь была наполнена трудом, творчеством, самоотдачей. Без работы, без клиники, без помощи страждущим людям он не мыслил своего существования. И так жил до конца — свою последнюю операцию Кохер сделал за три дня до смерти. Он действительно был великим тружеником и мечтал о том, чтобы хирургия могла творить чудеса.

Прошло сто лет, и сегодня мечта Кохера становится явью. Возможности медицины не безграничны, но пересадка органов зримо демонстрирует не только величие хирургической техники, но и те перспективы, которые открываются при союзе терапии, хирургии и фундаментальных медико-биологических дисциплин. Давай же отправимся туда, где была проведена первая трансплантация.

Тёплое Средиземное море омывает берега полуострова, на котором во II веке до нашей эры древние римляне основали Валенсию. Сегодня это один из красивейших городов Испании. Валенсийцы, как и все их соотечественники, чтут свою историю и культуру. Им действительно есть чем гордиться: Валенсия богата древними памятниками, среди которых предмет особой заботы и любви местных жителей — знаменитый кафедральный собор Святой Марии. Туристы со всех концов света стремятся к удивительному памятнику архитектуры, воздвигнутому в конце XIII — начале ХIV века. Гиды обязательно показывают им деревянный горельеф с изображением святых братьев Космы и Дамиана — асийских врачей, которые, по свидетельству сохранившихся кафедральных хроник, ещё в III веке нашей эры совершили пересадку ноги. Удалив поражённую гангреной конечность у знатного римлянина, они заменили её здоровой ногой умершего чернокожего раба. Фотографировать в Валенсийском соборе запрещено, и поэтому, к сожалению, у нас нет снимка этого шедевра. А чтобы представление об этом великолепии было более зримо, предлагаем читателям посмотреть на рисунок, выполненный по мотивам картины испанского художника Алонсо де Седано. Сейчас невозможно судить об успехе операции, проведённой в те давние дни, но даже сама попытка столь смелого и неординарного подхода к лечению болезней говорит о широте мышления и хирургическом искусстве того времени. Профессор медицины университета в Малаге Хосе Ривас Торрес в одном из выступлений сказал, что горельеф в Валенсии — это «историческое свидетельство фантастических успехов медицины, достигнутых уже много веков назад». Однако братья Косма и Дамиан всё же не первые хирурги, осуществившие трансплантацию органов. Ещё в древнеегипетском медицинском трактате «Папирус Эберс», созданном примерно за 1500 лет до нашей эры, описаны успешные операции по пересадке кожи с одного участка тела на другой для закрытия зияющей раны или косметического устранения дефекта. В древнеиндийских Ведах также можно найти описание попыток пересадки кожи: члены индийской касты гончаров применяли свободную пересадку кожи для замещения дефектов носа в X веке. Источником кожи для замещения дефектов служили ягодицы. Не зная анатомии, но заметив, что ягодичные мышцы обильно снабжаются кровью, древние индийцы интуитивно использовали это для успеха пересадки. Тот участок кожи на ягодице, откуда планировали взять трансплантат, предварительно били деревян-

Валенсия и горельеф в древнем соборе

Маршрут 3. Двуглавая клиника

ной туфлей до тех пор, пока он не распухал от переполнения кровью. Затем вырезали лоскут, накладывали его на рану и закрепляли специальным клеем, рецепт приготовления которого в индийских текстах не приводится, — по-видимому, он безвозвратно утерян. После древнеримских пересадок идея трансплантации была надолго отброшена. Древний Рим с его расцветом науки и культуры пал, наступил многовековой мрачный период инквизиции. Ранняя христианская церковь отрицала хирургию и медицину вообще, запрещала производить вскрытия умерших из-за «отвращения церкви к пролитой крови». Только в эпоху Ренессанса хирурги вновь заговорили о пересадке органов. В XVI веке сицилийский врач Бранка решил воспользоваться сведениями об успешной пересадке кожи индусами, но оказался менее удачливым. В 1503 году он пытался пересадить кожу слуги для реконструкции носа хозяина, но потерпел не удачу. Его соотечественник, всемирно известный хирург и анатом из Болоньи Гаспар Тальякоцци, в то же время считал возможным использовать мышцы лица одного человека для восстановления носа другого. Он сделал много безуспешных попыток подобных операций и отказался от своей идеи со словами: «Исключительный характер индивида полностью отклоняет нас от попытки осуществления этой работы на другом человеке». Для восстановления формы носа Тальякоцци стал использо-

Валенсия и горельеф в древнем соборе

вать лоскут кожи верхней конечности, взятый у того же пациента. Эта оказавшаяся успешной методика прославила хирурга из Болоньи, и к нему стали стекаться больные из разных стран. До сих пор способ, разработанный Тальякоцци, применяется при пластике носа и описывается в учебниках по хирургии как «итальянский метод». Однако, как это нередко бывает со знаменитыми людьми, вокруг имени Тальякоцци возникли всякие домыслы и невероятные слухи. К этому были причастны некоторые писатели того времени, включая Вольтера. Хирурга стали называть автором «симпатического носа», пластика которого проводилась с использованием мышц, взятых у раба. Считалось, что нос, пластику которого делали с тканями раба-донора, сохраняется только в течение жизни раба, а с его смертью отпадает. Так что с момента пересадки человек, получивший нос и желающий его сберечь, должен был беречь жизнь раба. Поскольку в те времена операции проводились в нестерильных условиях и взятие мышц для пластики носа сопровождалось сильным кровотечением, рабы быстро умирали, и отторжение чужого носа связывалось, конечно, с этой мифической причиной. Тальякоцци не имел никакого отношения к этой, даже для ХVI века, сумасбродной идее, но люди во все времена верят сплетням и слухам тем скорее, чем они более невероятны.

Маршрут 3. Двуглавая клиника

Идея пересадок органов и тканей была так заманчива и многообещающа, что не давала покоя не только врачам, но и знахарям, которые в XIX веке вдруг «заболели» желанием создать «чудесную мазь», способную приживлять ткани. В 1804 году итальянский физиолог Жан-Луиджи Бароньо описал знахарку по имени Гамба Курта, которая для того, чтобы убедить людей в эффективности мазей, отрезала на глазах у толпы кусок кожи со своего бедра и, помахав им в воздухе, прикладывала на прежнее место, смазывала своей мазью и забинтовывала. На следующий день люди, присутствовавшие при вчерашней процедуре, могли убедиться, что кусочек кожи прижился. Бароньо описывал и другой случай, когда в деревне Роваро он сам присутствовал при продаже знахарем так называемой «мази французской армии». Отрезав со своего предплечья большой кусок кожи вместе с частью подлежащей мышцы, знахарь поместил его на то же место и смазал мазью. Через восемь дней он собрал людей и показал им, что рубец от раны почти незаметен. Бароньо был так изумлён этими наблюдениями, что в том же 1804 году сам произвёл первую экспериментальную трансплантацию — осуществил пересадку кожи у овцы. Опыты Бароньо послужили началом развития активных исследований по экспериментальному изучению пересадки органов и тканей.

Валенсия и горельеф в древнем соборе

Очень большой вклад в трансплантологию внёс французский ученый Пауль Берт. Он был разносторонне развитым человеком. Имея три высших образования (инженерное, юридическое и медицинское), Берт со студенческой скамьи увлекался возможностью пересадок органов, посвятил этому жизнь и достиг больших успехов, обогатив медицину экспериментальными открытиями, которые впоследствии послужили основой для успешного решения многих проблем клинической трансплантологии. Избрав пересадку тканей у животных темой своей докторской диссертации, Берт не просто защитил её, а получил за эту работу премию Французской академии наук в области экспериментальной физиологии. Берт был любимым учеником знаменитого Клода Бернара, автора теории гомеостаза (поддержания постоянства внутренней среды организма) и достойно продолжил дело своего учителя, став его преемником на кафедре общей физиологии Сорбонны. Берт скептически относился к опытам Бароньо, так как не получил положительных результатов при их повторении. Ссылаясь на безуспешность таких же попыток, предпринятых зарубежными учёными, Берт язвительно цитировал ироничное мнение одного из них, англичанина Ричарда Висмана, считающего, что успех миланского хирурга объясняется итальянским климатом. Разноречивость результатов в опытах многих исследователей объясняется тем, что тогда, на заре развития трансплантологии как науки, учёные не уделяли принципиального внимания важному, определяющему успех пересадок факту: от кого и кому трансплантируется орган или ткань.

Маршрут 3. Двуглавая клиника

Если ткань пересаживается в пределах одного организма (например, кожа с одного места на другое) — успех обеспечен. Такая пересадка называется ауто генной. Если пересадка проводится между разными животными одного вида, она называется аллогенной (от греческого allos — другой). И наконец, если трансплантат пересаживается особям другого биологического вида, такая операция называется ксеногенной (от греческого xenos — чужой). При аллогенной и ксеногенной трансплантации успех операции сомнителен. Трансплантат обязательно отторгнется, при ксенотрансплантации быстрее, при аллотрансплантации медленнее. Но тогда этого не знали и неудачи объясняли плохой хирургической техникой. Такого же взгляда придерживался учёный, который довёл технику пересадки органов до совершенства. Он разработал метод сосудистого шва, что стало принципиально новой точкой отсчёта в хирургии вообще и трансплантологии в частности. Благодаря своему высокому мастерству этот же учёный понял, что механизмы отторжения трансплантата лежат гораздо глубже, чем тщательность выполнения хирургической операции. Он разочаровался в хирургии, ушёл в другую область исследований и там добился новых выдающихся успехов. Расстался с трансплантацией навсегда, но, хлопнув дверью, заставил учёных искать, где же зарыта собака, которая так зорко стережёт тайну приживления. Имя этого человека — Алексис Каррель.

Ещё будучи студентом-медиком, Каррель впервые догадался, что если тщательно соединить сосуды пересаженного органа с соответствующими ему сосудами в теле реципиента, то орган, хорошо снабжающийся кровью, обязательно приживётся. Заманчивая цель добиться того, чего не смогли сделать другие, влекла Карреля вперёд, а фанатическое упрямство, воля и мастерство хирурга обеспечили успех. В 1905 году 32-летний Каррель, работая в Чикагском университете, совершил чудо — впервые в мире успешно произвёл аутотрансплантацию конечности у собаки, используя оригинальную, разработанную им надёжную методику сшивания кровеносных сосудов. В чем же заключается метод Карреля? Вот как его описывает свидетель, хирург из Джорджтаунского университета Чарльз Хафнагель: «По окружности сшиваемого сосуда накладывали три шва на разном расстоянии, примерно в 120° друг от друга. Натягивая нити от двух швов, Каррель превращал одну треть окружности сосуда в прямую линию и сшивал каждый сегмент поочерёдно, меняя натяжение по кругу и таким образом соединяя концы артерии». Действительно, всё гениальное просто. Метод Карреля совершил переворот в хирургии, он спас тысячи солдатских жизней во время Первой мировой войны. До сих пор этот метод является основным при сшивании сосудов. Без него хирургия остановилась бы в своём развитии, а пересадка органов осталась бы в истории медицины не более чем забавой и фантазией. Так Алексис Каррель открыл медицине путь в будущее, а пересадку органов сделал технически осуществимой. В 1912 году Каррель получил Нобелевскую премию и продолжил активно отрабатывать технику трансплантации различных органов. Он пересаживал почки собакам, однако результаты оказывались отрицательными. Каррель тщательно анализировал технику операций, усовершенствовал её. Сосудистый шов, накладываемый им, безупречен, стерильность соблюдается тщательно, однако через 15–20 дней орган отторгается. Неудачи не могли поколебать Карреля, его веру во всемогущество хирургии. Он ставил десятки, сотни опытов, находил новые приёмы пересадки сразу двух почек в виде единого комплекса, вместе с отрезком аорты и нижней полой вены. Он переходил в опытах с собак на кошек, но результаты получал те же: отторжение через 12–15 дней. В чём же дело? Учёный грешил на инфекцию и стал проводить более тщательную предварительную стерилизацию места операции, пересаживал орган немедленно после изъятия. Ничто не помогало, отторжение наступало неминуемо. И Каррель был вынужден признать: причина проблемы не в хирургической технике. Потрясённый этим, он бросил хирургию, ушёл из клинической медицины, уехал к себе на родину во Францию и занялся экспериментальной биологией. Но через несколько лет имя Карреля вновь стало знаменитым — он разработал искусственную питательную среду для клеток и метод их длительного культивирования вне организма. Теперь учёный загорелся новой идеей — изолировать клетки человеческого сердца, создать им условия для жизни и роста в искусственной среде и

Знаменитый шов

Маршрут 3. Двуглавая клиника

воссоздать в экспериментальных условиях весь орган для замены больного сердца в организме человека. Идея хороша для фантастического романа, а современные биологи и медики понимают всю многообразную сложность этого начинания. В сердце так много типов клеток, к тому же различного происхождения (мышечных, нервных, соединительнотканных, эндокринных), выполняющих разные функции, что создать, вырастить и заставить работать такую систему в искусственных условиях пока совершенно невозможно. Алексис Каррель был счастлив и несчастен одновременно. Счастлив оттого, что обогатил медицину яркими открытиями и навсегда вошёл в её историю. Несчастен, потому что не сбылись его мечты — заменять поражённые органы и тем самым делать человека практически бессмертным. Каррель не принёс человечеству бессмертия, но своим «чудесным швом» во многих случаях избавил людей от смерти, открыл исследователям путь к будущим успехам в хирургии, трансплантологии, заставил учёных искать причину отторжения пересаженных органов. И они её нашли. А чтобы рассказать об этом, следующую остановку на моём маршруте я назову

Борьба с отторжением Молодой венский хирург Эмиль Холман тоже занимался трансплантацией. В 1923 году, пересаживая детям на поражённые ожогом поверхности по 150–170 ма-

Борьба с отторжением

леньких кусочков донорской кожи, он заметил удивительные явления: пересаженные кусочки временно приживались и способствовали регенерации собственного кожного покрова. Но при повторных пересадках самочувствие детей ухудшалось: поднималась температура и появлялась сыпь на всём теле. Холман хорошо знал медицину и, размышляя над проблемой, вспомнил об экспериментах русского микробиолога Николая Чистовича. В 1898 году, работая у великого Мечникова в Пастеровском институте в Париже, Чистович впервые доказал, что введение животным под кожу чужеродных белковых веществ вызывает появление в их крови своих специфических белков — антител. При этом внешние признаки такой реакции, получившей название иммунизации, совпадают с явлениями, замеченными Холманом. Тогда Холман начал целенаправленно подбирать доноров для пересадки, тщательно протоколировал свои операции и на большом количестве наблюдений показал, что если для повторной пересадки использовалась кожа прежнего донора, то последующие кожные лоскуты отторгались вдвое быстрее предыдущих. В том случае, когда для повторной трансплантации использовалась кожа нового донора, отторжение наступало в два раза медленнее. Эмиль Холман предположил, что «каждая группа трансплантатов вызывает появление своих собственных антител, которые ответственны за последующее исчезновение пересаженной кожи». Но если бы он пошёл дальше и, забыв на время свою любимую хирургию, занялся экспериментальной иммунологией, то смог бы стать первооткрывателем иммунной природы несовместимости тканей! В 1975 году он писал: «Какую блистательную возможность мы упустили!» Через 20 лет после Холмана шанс прийти к финалу первым не упустил Питер Медавар. Поиск эффективных методов пересадки кожи английские врачи Питер Медавар и Томас Гибсон начали во время Второй мировой войны, когда тысячи раненых нуждались в таких операциях. Медавар, обеспечивающий экспериментальную и теоретическую часть исследований, начал с повторения опытов Холмана и действительно убедился в том, что трансплантат, взятый повторно у того же донора, отторгается гораздо быстрее, чем первично пересаженный кусочек кожи. Будучи иммунологом, Медавар сразу же понял то, к чему Холман пришел после долгих раздумий: первичный трансплантат служит антигеном (чужеродным фактором) для организма. После серии многочисленных разнообразных опытов и наблюдений Медавар убедительно показал на микроскопических препаратах иммунную природу отторжения. В 1944 году он опубликовал статью «Поведение и судьба кожных трансплантатов у кроликов», в которой впервые приводил доказательства иммунологического механизма отторжения пересаженной ткани. Итак, природа отторжения познана, необходимо искать пути её преодоления, без этого успешная пересадка органов невозможна. И снова на пути решения проблемы возникает «феномен Холмана». Опять один учёный будет на пороге открытия, но не придаст этому значения, а через 9 лет другие исследователи обнаружат то же самое. Один из них подробно опишет находку и останется в тени, а второй, независимо от первого, даст принципиально новое объяснение установленному

Маршрут 3. Двуглавая клиника

факту и впишет своё имя в анналы иммунологии как автор открытия иммунной природы несовместимости тканей. Партнёрами Медавара в этой драме идей станут Рэн Оуэн и Милан Гашек. В 1945 году Оуэн, занимаясь экспериментальной эмбриологией в Калифорнийском университете, обнаружил, что при одновременном внутриутробном развитии двух телят-близнецов их системы кровообращения тесно контактируют между собой и телята обмениваются кровью. У родившихся телят-близнецов в крови циркулируют эритроциты друг друга. Оуэн не придал этому факту должного значения, звёздный час результатов его наблюдения наступил лишь в 1953 году. Милан Гашек в Чехословакии и Питер Медавар в Англии, независимо друг от друга, обнаружили похожие явления. Гашек сумел срастить тонкие оболочки с сетью кровеносных сосудов у двух эмбрионов кур, в результате чего кровеносные сосуды мембран куриных зародышей прорастали друг в друга. Цыплята, вылупившиеся из соединённых яиц, оказались иммунологически инертными по отношению к антигенам друг друга. Чешский учёный подробно, как и Оуэн, описал это явление, хотя почему-то не подумал, что его можно и нужно применять в экспериментальной трансплантологии. Его открытие тоже осталось незамеченным. А вот эксперименты, проведённые в том же 1953 году Медаваром совмест-

Борьба с отторжением

но с его сотрудниками Рупертом Биллингхемом и Лесли Брантом, совершили переворот в науке. Медавар и его помощники взяли беременных мышей двух линий и в ходе тонких изящных хирургических опытов сумели ввести зародышам каждой самки по 10 миллиграммов клеточной взвеси, приготовленной из селезёнки и почек мышей противоположной линии. Через 8 недель после рождения новорождённым мышатам пересадили лоскуты кожи, взятые опять же от особей противоположной линии. Результаты опытов превзошли все ожидания — стопроцентное приживление трансплантатов! Наблюдения в отдалённые сроки (50 дней и более) показали, что кожа фактически стала для прооперированных мышей своей. 3 октября 1953 года в английском журнале Nature, который считается энциклопедией научных открытий, появилась короткая статья Медавара. В ней учёный назвал обнаруженное явление «иммунологической толерантностью». В лаборатории Медавара развернулись исследования. Были детально описаны стадии и различные стороны механизма иммунологической толерантности. Питер Медавар стал известен во всём мире. За заслуги перед наукой английская королева присвоила ему пожизненный титул сэра, а в 1960 году Нобелевский комитет отметил его высшей научной наградой мира. Барьер несовместимости дал трещину, механизм отторжения перестал быть тайной, и исследователи начали искать «артиллерийские» средства, которыми можно подавить иммунитет. В процессе поисков, продолжающихся и сегодня, было установлено, что основную ответственность за синтез антител несут Т-лимфоциты. Поэтому именно эти клетки послужили учёным мишенью для бомбардировки противоиммунной артиллерией. Было испытано множество различных средств — ионизирующая радиация, антилимфоцитарная сыворотка, различные химические факторы, о них заинтересованный читатель прочитает в специальной литературе. Я же посвящу несколько строк только самым последним достижениям, позволившим существенно, до 80–90 %, повысить приживаемость аллогенных трансплантатов. Главный «герой» нашего рассказа — антибиотик циклоспорин, выделенный в 1972 году из двух видов почвенных грибков. Открыл его Жан-Франсуа Борель, ведущий сотрудник швейцарской фармацевтической фирмы Sandoz. Открытие циклоспорина ознаменовало новую эру, количество пересадок возросло в десятки раз. Высокая приживаемость трансплантатов побудила хирургов шире развернуть исследования в этой области. Сейчас циклоспорин синтезируется искусственно и выпускается многими фармацевтическими компаниями. Циклоспорин чрезвычайно активен и прекрасно подавляет реакцию «трансплантат против хозяина» при пересадке различных органов. Однако панацеей он быть не может — при длительном применении циклоспорин вызывает серьёзные осложнения со стороны почек. Поэтому учёные ищут возможность снижения дозы препарата за счёт комбинации с другими иммунодепрессивными средствами, разрабатывают новые подходы к преодолению иммунологической толерантности. В последние годы появились сообщения об успешном применении имму-

Маршрут 3. Двуглавая клиника

нотоксинов в борьбе с реакцией отторжения. Иммунотоксины — это антитела против Т-лимфоцитов, связанные химическим способом с каким-либо токсином (например, дифтерийным). Такие иммунотоксины способны избирательно уничтожать Т-лимфоциты и тем самым обеспечивать приживление трансплантатов. Однако в этих случаях тоже не обходится без ложки дёгтя. Организм, лишённый Т-лимфоцитов, оказывается беззащитным к любой инфекции и требует специальных мер по защите от микробов. Больных помещают в стерильные камеры с собственным микроклиматом, полностью изолируя их от внешнего мира, но эти мероприятия дорогостоящие и сложны в реализации. Поиски продолжаются. В каждом конкретном случае подбираются комбинации различных способов продления трансплантационного иммунитета. Несмотря на то что окончательная победа ещё впереди, достичь уже удалось очень многого. Спасены тысячи человеческих жизней. О некоторых, самых ярких, страницах этой летописи надежд я расскажу и тебе, дорогая Джулия, и нашим читателям. Продолжим маршрут.

Первые успехи трансплантации Пятидесятилетняя домохозяйка из Чикаго фрау Рутт стала знаменитой 17 июня 1950 года. В этот день известный американский уролог Ричард Лоулер пересадил ей почку человека, погибшего от несчастного случая. Фрау Рутт страдала поликистозом. В её правой почке в результате хронического воспаления и отложения камней вместо нормальной ткани образовалось множество пузырей. Почка не только не функционировала, но и служила постоянным источником инфекции, крайне опасной для организма. Вторая почка тоже была частично поражена и не справлялась с двойной нагрузкой. Поэтому Лоулер был вынужден не просто удалить поражённый орган, но и попытаться пересадить донорскую почку, чтобы поддержать ослабленный организм. Операция прошла успешно, послеоперационных осложнений не наблюдалось, фрау Рутт выписали домой, и многие газеты в своих репортажах спешили поздравить пациентку и доктора. Но, увы, через несколько месяцев функция пересаженной почки опять ослабла, а спустя год рентгеновское обследование показало, что почка сморщилась, уменьшилась в размерах и превратилась в бесформенное образование, которое никакой ценности для Рутт уже не представляло. Организм отверг чужеродную ткань. И всё же это был успех, потому что жизнь больной была продлена. В 1953 году французские врачи, зная о неудаче Лоулера, решили пойти другим путём — пересадить больному почку от его близкого родственника, рассчитывая на сходство антигенов у пациента и донора. Шестнадцатилетний Мариус Ренар был тяжело болен. В результате гнойного воспаления его почки почти перестали функционировать. Мать попросила врачей взять её почку для спасения сына, и они согласились. Это был акт отчаяния, но ждать донора было нельзя — мальчик умирал. Операция успеха не принесла. Через несколько недель почка была отторгнута и больной погиб.

Первые успехи трансплантации

Однако хирурги не теряли веры в успех и продолжали оперировать. Луч надежды засиял в 1972 году с внедрением в медицину циклоспорина. Широкое применение этого антибиотика при пересадке почек увеличило частоту длительного (более одного года) функционирования трансплантата до 80–85 %, а у родственников — до 90 %. В настоящее время только в Европе выполнено более 150 000 пересадок почек у взрослых пациентов и 10 000 у детей. В 105 центрах США ежегодно производятся пересадки почек 19 000 больных. Чаще используется трупный орган, реже — от живого родственника. В России первую успешную пересадку почки человеку осуществил академик Борис Васильевич Петровский в апреле 1965 года. В 1971 году за разработку и внедрение в клиническую практику трансплантации почек группа учёных во главе с Петровским (Глеб Михайлович Соловьёв, Николай Алексеевич Лопаткин, Юрий Михайлович Лопухин и другие) была удостоена Государственной премии. В 1987 году Петровский с сотрудниками опубликовал статью «Опыт 800 операций трансплантации почки», в которой подведены итоги работы за 20 с лишним лет. Сейчас успешная пересадка почки из желаемой операции стала реальной действительностью. Наибольший срок жизни пациента с работающей пересаженной почкой — 23,5 года при пересадке почки от родственников и 18 лет при пересадке от трупа. Трансплантация спасает больных, ранее считавшихся неизлечимыми.

Почка была первым органом, который врачи стали успешно пересаживать людям; с дальнейшим прогрессом медицины наступила очередь остальных органов. Давайте вместе перенесёмся в Кейптаун, откуда полвека назад весь мир облетела новость о том, что

Маршрут 3. Двуглавая клиника

Мёртвое сердце бьётся снова

Часы в операционной больницы Гроте-Схюр показывали 5:43, за окнами светало. Наступал новый день — 3 декабря 1967 года. «Господи Иисусе, оно сейчас пойдёт», — произнёс хирург, стоящий за операционным столом. Эти слова потом цитировал весь мир. Операция, продолжавшаяся пять часов, сделала врача знаменитым. Просыпавшиеся жители Кейптауна, собираясь на работу, за покупками, по всякого рода житейским делам, ещё не знали, что преддверие Рождества дарит им необычный подарок — их соотечественник профессор Кристиан Барнард вместе с группой сотрудников и единомышленников в эту ночь впервые пересадил сердце человеку. Оно действительно пошло, пошло сразу после первого же разряда дефибриллятора — прибора, запускающего остановленное сердце. Сначала неуверенно, потом быстро сокращаясь, а через 15–20 минут заработало ритмично, всё больше и больше привыкая к своему новому хозяину.

Мёртвое сердце бьётся снова

В груди 55-летнего Луиса Вашканского, перенёсшего три тяжёлых инфаркта, полного инвалида, неспособного самостоятельно передвигаться, дни которого были сочтены, билось здоровое сердце 25-летней Дениз Дарваль, трагически погибшей накануне в автомобильной катастрофе. Сердце Дениз продолжало жить без неё, а вместе с сердцем и благодаря ему продолжал жить Луис. Трагедия и счастье переплелись воедино.

Маршрут 3. Двуглавая клиника

До этого дня 45-летний профессор хирургии Кристиан Барнард не был знаком широкой публике. Специалисты знали и ценили его работы, а людям, далёким от медицины, его фамилия была известна скорее благодаря дочери Дейдре, неоднократной чемпионке страны по воднолыжному спорту. Луис Вашканский прожил после операции 18 дней. Смерть наступила от воспаления легких, организм не справился с инфекцией. Опасаясь отторжения, врачи перегрузили его иммунодепрессантами — препаратами, ослабляющими иммунитет. Барнард с коллегами испытали отчаяние, когда при вскрытии увидели, что пересаженное сердце выглядит нормально, а три четверти лёгких поражены тяжёлым воспалением. 18 дней и ночей кейптаунские врачи боролись за жизнь первого человека с пересаженным сердцем, 18 суток мир следил за их поединком со смертью. 21 декабря 1967 года врачи проиграли. Казалось бы, эта неудача должна выбить почву из-под ног хирургов, бросивших вызов природе, и заставить их отступить, подождать, ещё и ещё раз переосмыслить то, что они делали. Многие считали, что следующая пересадка сердца состоится теперь не скоро, но они ошиблись, Барнард проигрывать не привык. 2 января 1968 года он совершил вторую пересадку сердца. В той же больнице, с той же группой сотрудников он пересадил сердце Филиппу Блайбергу — 58-летнему стоматологу, который последние 9 месяцев практически не мог самостоятельно передвигаться из-за тяжелейшей сердечной декомпенсации — крайней стадии сердечной недостаточности, при которой сердце неспособно нормально сокращаться и доставлять кровь в нужных количествах в другие органы. Блайбергу «подарил» сердце 24-летний Клайв Хаупт, внезапно умерший от разрыва сосуда основания мозга. На этот раз успех стал полным. Через пять часов после начала операции сердце Хаупта в груди у Блайберга забилось самостоятельно, дефибриллятора не потребовалось. Послеоперационный период протекал без осложнений, и 16 марта того же года пациент выписался из больницы. На страницах газет по всему миру появился уникальный фотоснимок — Блайберг держит в руках банку с собственным сердцем, прослужившим ему 58 лет! Его судьба

Мёртвое сердце бьётся снова

оказалась счастливее, чем у Вашканского, да и врачи учли свои прежние ошибки и к назначению лекарств подходили более осмотрительно. Блайберг прожил с пересаженным сердцем несколько лет. И эти годы он именно жил, а не существовал — работал, плавал, даже играл в теннис. За Барнардом последовали другие. Только в течение 1968 года, первого года в истории пересадок сердца, в 16 странах хирурги провели 96 трансплантаций неутомимого мотора жизни, многие из них оказались успешными. Дентор Кули и Норман Шамуэй в США, Шарль Дюбост во Франции — имена этих хирургов, добившихся наиболее удачных результатов, навсегда вошли в историю кардиохирургии. В СССР первая пересадка сердца была проведена 4 ноября 1968 года в Военно-медицинской академии группой хирургов во главе с академиком Александром Александровичем Вишневским. К сожалению, она закончилась неудачей. Сердце девятнадцатилетней девушки, погибшей в автомобильной катастрофе, проработало в груди 25-летней женщины, страдавшей тяжёлым ревматическим пороком, только 36 часов. С хирургической точки зрения пересадка была выполнена безупречно, но функции внутренних органов пациентки были настолько изменены, что даже замена больного сердца на здоровое не смогла восстановить их. 9 сентября 1983 года Владимир Иванович Бураковский сделал вторую в СССР пересадку сердца, которая также не увенчалась успехом. И только в 1987 году, когда в мире провели уже тысячи успешных операций, профессор Валерий Иванович Шумаков с группой сотрудников осуществил третью трансплантацию, которая, как и вскоре последовавшая за ней четвёртая, уже оказалась успешной. Ныне в Национальном медицинском исследовательском центре трансплантологии и искусственных органов имени академика Шумакова активно проводятся клинико-экспериментальные исследования в области трансплантологии и одновременно выполняются успешные трансплантации сердца, почек и других органов. Следует отметить, что в начале эры трансплантологии российские учёные уверенно лидировали в экспериментальных исследованиях. Так, говоря о пересадках сердца, нельзя не отдать дань уважения докторам Николаю Петровичу Синицыну и Владимиру Петровичу Демихову. Синицын ещё в 1930-е годы первым провёл экспериментальную пересадку сердца у лягушек, и пересаженное сердце прожило около 5 суток. В дальнейшем, совершенствуя технику опытов, учёному удалось продлить жизнь лягушек с пересаженным сердцем до 6 месяцев. Профессор Демихов впервые разработал различные способы и варианты пересадок сердца и комплекса сердце–лёгкие у собак. Прооперированные собаки жили после операции до 2,5 месяцев. Впоследствии он разработал различные варианты трансплантации многих органов и даже в 1954 году выполнил успешную пересадку головы щенка на шею взрослой собаки. Собака с двумя головами прожила 6 суток, фотоснимки её появились в газетах и свидетельствовали о том, что если появятся мощные средства подавления трансплантационного иммунитета, то в недалёком будущем можно будет принципиально пересаживать любой орган. Так и случилось. О пересадке органов можно рассказывать долго, этот научный «детектив» наполнен многочисленными сюжетными интригами, неожиданными раз-

Маршрут 3. Двуглавая клиника

вязками, тайнами, победами и, к сожалению, ещё нередко и поражениями. Однако фантазии постепенно превращаются в реальность — теперь врачи широко и успешно трансплантируют почки, сердце, роговицу, лоскуты кожи, фрагменты костей. Уже получены достаточно мощные средства борьбы с реакцией отторжения, появляются новые методы пересадок фрагментов органов и даже клеточных колоний. Так, недавно группа хирургов из медицинского колледжа в японском городе Асахикава под руководством профессора Мари Мито впервые в мире успешно пересадила печёночные клетки больного в его же селезёнку с целью их размножения для создания новой печени, которая возьмёт на себя функцию органа, поражённого циррозом. Исследования показали, что пересаженные клетки печени размножаются в селезёнке с сохранением их функции. Специалисты считают, что недалёк и тот день, когда учёные научатся организовывать искусственную толерантность в организме и он перестанет отторгать пересаженные органы. Программы таких исследований существуют сейчас в США, Англии, Франции, Германии, Швеции, под подобные проекты отпускается щедрое финансирование. Достаточно сказать, что научный комитет НАТО в 2010 году объявил конкурс на получение грантов на решение этой проблемы и финансировал его двумя миллионами долларов.

Другое ожидание успеха связано с международным подбором доноров по соответствующим антигенам, для чего организуются банки органов. В них создаются условия для длительного хранения органов, годных для трансплантации, с подробным их типированием — описанием всех иммунологических показателей, по которым можно провести сопоставление с подобными показателями человека, нуждающегося в трансплантации, и оценить их соответствие друг другу. Соответствующие компьютерные программы находят реципиентов — людей, нуждающихся в пересадке этих органов, а специальные самолёты в короткий срок доставляют органы в госпиталь, в котором планируется операция. Такой банк в рамках Европейского сообщества уже несколько лет существует в Страсбурге. В одной из своих лекций лауреат Нобелевской премии Питер Медавар, тот самый, который расшифровал иммунологическую природу несовместимости, как-то сказал: «Суть состоит в том, что героические события сегодня есть часть ординарной медицинской помощи завтра». Можно только добавить, что с каждым днём таких событий становится всё больше и больше. И хорошей иллюстрацией его слов будет наша следующая остановка, которую хочется назвать

Когда кажется, что все способы спасения жизни исчерпаны, то, кроме аллогенной пересадки органов, могут помочь аутотрансплантация и реконструктивная хирургия. Пятраса Довидайтиса в литовском городке Таураге теперь знают все. Благодаря мастерству профессора Альвидаса Дуличюса из Каунасского медицинского университета, он обрёл вторую жизнь. 57-летний водитель долгое время страдал тяжёлым заболеванием сердца и нарушением сердечного ритма. Возможности лекарственной терапии были исчерпаны, и тогда состоялась уникальная операция: хирурги обнажили сокращающуюся мышцу спины и окутали ею больное сердце. Одновременно с этим в мышечное ложе был вживлён электронный стимулятор, задающий спинной мышце необходимый ритм сокращения, а через неё и соединённому с мышцей сердцу. Результат операции оказался успешным. Состояние пациента значительно улучшилось, спустя год он самостоятельно работал по дому, в саду, активно передвигался. Хирургия всё чаще становится героиней газетных сенсаций. Вот только одна из них: в городе Финикс (штат Аризона, США) десятилетний Тимоти Матиасиз ехал на велосипеде из школы домой. Трагедия произошла в считаные секунды — большая машина на огромной скорости сбила мальчика. В бессознательном состоянии Тимоти доставили в Бэрроуский неврологический институт. Диагноз: полный отрыв позвоночника от черепа — травма, несовместимая с жизнью. Однако группа врачей под руководством профессора Роберта Спецлера решила дать бой смерти и успешно провела уникальную операцию. В течение 6 часов три бригады хирургов сменяли друг друга. Сначала с помощью тонких манипуляций удалили многочис-

Вторая жизнь

Маршрут 3. Двуглавая клиника

ленные сгустки крови из мозга и других частей тела. Локализация сгустков была обнаружена специальным магнитным сканером. Затем позвоночник соединили с черепом, восстановили разорванные сосуды, нервы, мышцы. Через несколько дней после операции профессор Спецлер в телефонном интервью сообщил корреспондентам, что «Тимоти уже адресовал врачам и родным, дежурившим около него, некоторые звуки и подавал знаки рукой». На вопрос журналиста «Можно ли рассчитывать, что восстановятся все функции организма мальчика?» доктор ответил утвердительно. Сложнейшая хирургическая операция была успешно проведена в условиях тяжёлой дисфункции физиологических процессов — травматического болевого шока и анатомического нарушения жизненно важных органов. Этот факт говорит о фантастических возможностях современной хирургии. А я, рассказав о нём, хочу проститься с тобой, Джулия, и с нашими читателями. Очень многие выпускники медицинских университетов хотят стать хирургами, но врачевание имеет и много иных дорог. В медицине ещё достаточно интересных и полезных маршрутов, по которым нам тоже стоит пройти. Твой Алекс

Маршрут 4. Многоликое врачевание

Перед читателем предстанут узкие клинические специальности — травматология, офтальмология, акушерство и гинекология, а также многие другие; он узнает, как вести борьбу с инфекционными заболеваниями и как одержать над ними победу; съездит в Курган, Стокгольм, заедет в Рехниц, потом в Уппсалу, откуда отправится в Лондон и Париж и, наконец, снова возвратится в Санкт-Петербург

Маршрут 4. Многоликое врачевание

100

Моя дорогая Джулия! Надеюсь, ты уже успела прочитать моё прошлое письмо, но вдогонку, не дождавшись ответа, посылаю ещё одно, потому что не могу удержаться и не продолжить свой рассказ о многоликой клинической медицине. И мне сразу хочется обратиться напрямую к нашим молодым читателям: задумывались ли вы, что означает слово «врач»? Это человек в белом халате, заставляющий детей принимать невкусные лекарства? Или тот, кто лечит запущенный кариес и ставит пломбы? Предлагаю вам, будущим медикам, заглянуть в пару-тройку толковых словарей (да, именно в несколько) и посмотреть толкование существительного «врач». Я понимаю, вы уверены, что прекрасно знаете значение этого слова. Но, друзья, если действительно хотите стать врачом, то обратите внимание на определение: «Врач — это специалист с высшим медицинским образованием». Это важные слова, а их значение я попытаюсь вам пояснить на маршруте по многоликому врачеванию. Наверняка вы слышали о том, что врачи учатся всю жизнь. Если не слышали, то поверьте, что это действительно так. Попробую объяснить почему. Вылечить пациента, особенно страдающего сложными малоизученными заболеваниями, — это трудная задача и огромная ответственность. Чтобы поставить правильный диагноз, нужно сложить воедино первичные жалобы пациента, показатели анализов, результаты дальнейшего врачебного наблюдения. Конечно, есть давно известные заболевания, и для их лечения существуют проверенные годами схемы приёма лекарств и диагностики. А если вдруг это системное заболевание, к примеру, муковисцидоз? Как его лечить? Симптомы муковисцидоза — поражения печени, лёгких и желудочно-кишечного тракта. Конечно, чтобы отличить муковисцидоз от пневмонии, бронхита или тяжёлого гастрита, недостаточно знаний, полученных на четырёх — шести курсах медицинского университета. И даже если вы вызубрите все учебники, чего я вам настоятельно не рекомендую, это не сделает вас хорошим специалистом. Именно для получения квалификации уже во время обучения на старших курсах будущие врачи проходят практику в больницах и поликлиниках. Постараюсь объяснить читателям процесс получения медицинского образования в высшем учебном заведении (он практически одинаков и в Европе, и в России). Номенклатура медицинских специальностей очень широка. После шести лет обучения в университете выпускник при успешной сдаче экзаменов и защите диплома получает одну из базовых специальностей: лечебное дело/педиатрия, медико-профилактическое дело, стоматология, фармация, сестринское дело, медицинская биохимия, медицинская биофизика. Далее во время обучения в ординатуре будущий врач в рамках базовой специальности получает основную, которую выбрал делом жизни. Например, получив по окончании университета базовую специальность «лечебное дело», будущий специалист может выбрать такие узкие специальности, как терапевт, хирург, акушер-гинеколог, анестезиолог, дерматовенеролог, невролог, онколог и другие. Для этого нужно проучиться три года в ординатуре по соответствующему направ-

лению. А далее его ждёт профессиональная переподготовка по соответствующей специальности (например, терапевт-нефролог, терапевт-кардиолог, нейрохирург), которая происходит раз в пять лет. Поэтому и говорят, что врачи учатся всю жизнь, но не пугайтесь, друзья. Цель нашей книги — помочь вам понять, действительно ли вы хотите стать врачом. А если ваш интерес к медицине и желание заниматься ею сохранятся и усилятся после прогулки по нашим маршрутам, то совершенствование в этой области, пусть даже и длиною во всю жизнь, будет для вас долгим, но полезным и приятным путешествием. Если вы, друзья, имеете крепкое здоровье и лишь изредка посещаете терапевта и стоматолога, то мы искренне рады. Но есть люди, которые в связи с генетическими особенностями вынуждены систематически обращаться к целому ряду врачей. Приведём только один пример, который показывает, что профессия врача очень многолика и разнообразна.

Наверняка вы слышали про него. Кстати, чтобы вы знали, — синдромом называют комплекс связанных между собой симптомов (то есть клинических проявлений), объединённых единым механизмом возникновения и развития заболевания. Из школьного курса генетики вы помните, что у здорового человека генетический материал представлен 23 парами хромосом. Причиной синдрома Дауна является наличие третьей хромосомы в 21-й паре (так называемая трисомия 21-й хромосомы). Таким образом, у пациента с этим синдромом появляется дополнительный генетический материал. И он, конечно, должен быть реализован в виде каких-то аномалий развития. И эти аномалии у детей с синдромом Дауна клинически выражаются в виде нарушений строения лица и черепа (плоское лицо, полуоткрытый рот с широким высунутым языком, узкий разрез глаз, короткие конечности). У детей с синдромом Дауна наблюдаются врождённые пороки сердечно-сосудистой системы, отклонения в умственном развитии, снижение активности иммунной системы. Такие дети часто болеют, сильнее подвержены развитию инфекций. Синдром Дауна неизлечим, поэтому пациенты с данным синдромом больше склонны к метаболическим нарушениям, развитию болезни Альц геймера, кроме того, они бесплодны. Учёные пока не нашли способ исправлять эту хромосомную аномалию. Все люди с синдромом Дауна имеют серьёзные нарушения здоровья, поэтому на протяжении жизни им необходимо систематическое медицинское наблюдение. При рождении ребёнку необходимы обследования с использованием физических методов, а именно ультразвуковое исследование и эхокардиография у врача функциональной диагностики. Это важно для выявления нарушений строения внутренних органов. Кроме того, необходимы обследования у ряда детских врачей: кардиолога, офтальмолога, хирурга, ортопеда для выявления функциональных нарушений сердечно-сосудистой, зрительной и опорно-двигательной систем.

Тот самый синдром Дауна

101

Маршрут 4. Многоликое врачевание

102

В дальнейшем люди с синдромом Дауна должны систематически наблюдаться у офтальмолога, кардиолога, эндокринолога, отоларинголога, логопеда. В связи с прогрессирующим снижением мышечного тонуса им нужно регулярно проходить курсы физиотерапии у врача физиотерапевта для поддержания опорно-двигательной системы с помощью физических упражнений. У ряда пациентов есть нарушения гормонального характера, что приводит к необходимости их наблюдения у эндокринолога и прохождения курсов гормональной терапии в течение всей жизни. При нарушении слуха, выявленного врачом отоларингологом, пациенту подбирается слуховой аппарат. Кроме того, с возрастом люди с синдромом Дауна испытывают тяжёлые психоэмоциональные расстройства, что приводит к вынужденному наблюдению у врачей-психологов и психотерапевтов. Я привёл в пример синдром Дауна именно для того, чтобы показать, как многолика медицина. А теперь немного подробнее о некоторых медицинских специальностях. Например,

О травматологии и ортопедии Врачи этой специальности, травматологи-ортопеды, занимаются любыми повреждениями опорно-двигательного аппарата — заболеваниями костей, мышц, суставов, травмами сухожилий и связок, врождённой патологией. Помнишь, Джулия, я тебе рассказывал, как во время учёбы побывал в уральском городе Кургане? Там есть единственный в России музей ортопедии и травматологии, он носит имя выдающегося ортопеда-хирурга Гавриила Абрамовича Илизарова. Почему музей в Кургане? Потому что Илизаров почти всю жизнь проработал там и в 1971 году основал ныне известный всему миру Институт восстановительной травматологии и ортопедии, носящий теперь его имя. Мировую известность Илизарову принёс сконструированный им компрессионно-дистракционный аппарат, который по сей день используется для чрескостного остеосинтеза. Предвижу вопрос читателей: «А что такое остеосинтез?» Те из вас, кто решит посвятить жизнь медицине, на первом курсе университета начнут изучать латинский язык, потому что раньше медицинское профессиональное общение велось только на латыни. И сейчас, зная этот язык, можно расшифровать все термины, связанные с медициной. Так же происходит и в юридической науке, недаром до сих пор в университете в португальском городе Коимбра все занятия на юридическом факультете проводятся только на латыни — языке римского права. Многие медицинские термины — сложные слова, состоящие из двух, трёх, четырёх корней. В слове «остеосинтез» латинский корень «остео» означает «кость», а древнегреческий корень «синтезис» означает «соединение, сочленение». Таким образом, получаем толкование медицинского термина «остеосинтез» как «процедура по соединению костей». Эта операция проводится при сложных оскольчатых переломах. Если при переломе образовалось много костных отломков, то при их неправильном сращении возможно нарушение функционирования кости, а также

О травматологии и ортопедии

повреждение окружающих мягких тканей. Поэтому необходимо фиксировать все отломки, собрать их воедино. Для этого используется система из металлических спиц, пластин и колец, которая обеспечивает фиксацию отломков и места перелома в целом. Она называется компрессионно-дистракционным аппаратом, так как после фиксации места перелома он обеспечивает правильный рост кости посредством сжатия (компрессии) и растяжения (дистракции). Один из основных экспонатов курганского музея ортопедии и травматологии — аппарат Илизарова для фиксации костей, сделанный самим Илизаровым. Также в музее хранится множество инструментов, которыми пользуются хирурги-травматологи. Кроме того, в одном из залов через телемониторы можно наблюдать за ходом операций, проводимых в клиниках Центра, в режиме реального времени. Связки — важный фиксирующий элемент опорно-двигательной системы, а вторая важная часть — мышцы. Так вот, повреждения связочного аппарата часто возникают у спортсменов во время тренировок при отсутствии или дефиците времени на разминку, а травмы мышц нередко случаются при увеличении нагрузок. Травмы этих двух элементов опорно-двигательной системы лечит главным образом также травматолог, однако при диагностике для подтверждения диагноза он использует результаты ультразвукового и рентгеновского исследования, которые, в свою очередь, проводят УЗИ-специалист и рентгенолог. Также травматолог может посоветовать обратиться к физиотерапевту, который с помощью различ-

103

ных физических методов (например, магнитотерапии) проведёт восстановительный курс после травмы. А теперь покинем уральскую столицу травматологии и направимся в столицу Швеции Стокгольм, где в конце XIX — начале XX века жил и работал офтальмолог Альвар Гульстранд. В 1911 году он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине за

Маршрут 4. Многоликое врачевание

Открытие офтальмоскопа и исследование рефракции глаза

104

Что же такое офтальмология и какую роль играет рефракция в патологии зрения, если за её исследование дали столь высокую награду? Если детально изучать анатомию, гистологию и физиологию зрительного аппарата, то станет понятно, что глаз — это сложноорганизованный орган, а хрусталик — один из его важных элементов, иначе называемый «биологической линзой». Линза, как известно из физики, — это оптический объект, позволяющий рассеивать или собирать пучки света. Так вот, когда свет падает на хрусталик, то преломляется, как и при падении на обычную линзу. Поэтому рефракция, которую мы наблюдаем в физике, также присутствует и в глазу человека. Однако хрусталик — не единственный преломляющий объект нашего глаза. Кроме него есть ещё три структуры, преломляющие свет, — роговица, водянистая влага и стекловидное тело, о них можно узнать из курса анатомии. Именно благодаря этим четырём оптическим структурам свет несколько раз преломляется и проецируется на сетчатку, чувствительные клетки которой регистрируют его, преобразуют в нервный импульс и по нервным волокнам передают в головной мозг. Вы наверняка слышали о таких патологических состояниях зрения, как близорукость и дальнозоркость. Да, именно миопия (или близорукость) и гиперметропия (или дальнозоркость) — это заболевания, связанные с преломляющей системой глаза. Оба патологических состояния возникают с изменением формы хрусталика и чаще всего являются врождёнными аномалиями. Они появляются в процессе внутриутробного развития из-за неправильного формирования глазного яблока. Дальнозоркость также развивается при старении, и причина её, как правило, в возрастном ослаблении сократительной способности глазных мышц. И если хрусталик стал уже или шире, то свет через него пройдёт иначе. Именно поэтому при миопии свет проецируется перед сетчаткой, а при гиперметропии, соответственно, за ней. Для того чтобы скорректировать такое нарушение, необходимо добавить перед глазом линзу, которая будет слегка рассеивать пучки света. При гиперметропии нужна другая линза, которая слегка соберёт световые пучки. Вы знаете, что в качестве таких линз используют коррекционные очки с разной оптической силой или же контактные линзы. Существует много различных нарушений зрения: астигматизм, катаракта, отслоение сетчатки и другие, каждое из которых имеет свои особенности. Так вот именно диагностикой и лечением патологии зрительного аппарата занимает-

ся офтальмолог, что и отражает название его специальности — «офтальмос» с латыни переводится как «глаз». Покидая Стокгольм и завершая рассказ об Альваре Гульстранде, заметим, что офтальмоскоп, его нобелевское изобретение, позволил значительно расширить возможности диагностики глазных заболеваний. Например, помогает с успехом выявлять такую опасную патологию, как отслоение сетчатки, а ведь именно в сетчатке располагаются светочувствительные клетки — палочки и колбочки. Их нормальное функционирование делает человека зрячим и позволяет ему любоваться красотами окружающего мира и плодотворно заниматься различной созидательной деятельностью. Теперь представим другую медицинскую специальность, связанную с функцией органов слуха и речи. Конечно, многие из нас слышали такое слово, как «оториноларингология». Нам известна аббревиатура этого слова — ЛОР, и мы знаем, что

Когда я был малышом, удивлялся, почему же этот врач не называется УГН? А повзрослев, узнал, что медицинские термины формируются на латыни и аббревиатура ЛОР не исключение. Ведь в переводе с греческого: us, otos — ухо, rhis, rhinos — нос, larynx, laryngos — гортань, logos — учение. То есть, действительно, оториноларинголог занимается лечением заболеваний уха, носа и горла. И чтобы ярче проиллюстрировать это, мы отправимся в маленький красивый город Рехниц, находящийся в 100 км от Вены. Там в 1876 году родился Роберт Барани, хирург-оториноларинголог, удостоенный Нобелевской премии за исследования вестибулярного аппарата. Барани часто доводилось обследовать пациентов, которые страдали воспалительными заболеваниями уха (отитами). В то время основным методом лечения отитов было промывание тёплой водой, потому что антибиотики ещё не изобрели и помочь больным было особо нечем. Барани заметил, что во время промывания у больных возникает головокружение и развивается так называемый нистагм — ритмичные колебательные движения глазных яблок. Связь нистагма и головокружения между собой установил ещё в 1825 году чешский анатом и физиолог Ян Пуркинье. А в конце XIX века удалось выяснить, что головокружение возникает при сильном возбуждении вестибулярного аппарата (мешочков преддверия, круглого, овального и трёх полукружных каналов, заполненных жидкостью), расположенного во внутреннем ухе и служащего органом равновесия. Жидкость в каналах вестибулярного аппарата, эндолимфа, не перемещается в строгом соответствии с движениями тела, а слегка колеблется, как вода в ведре. В вестибулярном аппарате имеются клетки с волосковыми механическими рецепторами, они воспринимают эти колебания и путём передачи нервных импульсов «согласовывают» равновесие со зрительными ощущениями. Когда же возникает головокружение? Тогда, когда информация, полученная от

ЛОР лечит ухо, горло и нос

105

Маршрут 4. Многоликое врачевание

106

вестибулярного аппарата, «не совпадает» с информацией от глаз. И нистагм возникает в попытке зрения «догнать» вестибулярный сигнал. Главное открытие Барани сделал, когда случайно промыл ухо сначала слишком горячей, а потом слишком холодной водой. Что же он узнал? «Нистагм при промывании горячей водой имел противоположное направление по отношению к нистагму, возникшему при промывании холодной водой. Внезапно я понял, что, по-видимому, причина нистагма кроется в температуре воды», — объяснял Барани в своей нобелевской лекции. Таким образом, в руках исследователей оказался уникальный инструмент: они смогли сознательно управлять состоянием полукружных каналов, причём выборочно, слева или справа. Барани сам сконструировал ещё один инструмент для исследования вестибулярного аппарата. Мы все видели по телевизору тренировки лётчиков и космонавтов в произвольно вращающемся в горизонтальной плоскости кресле, так вот это кресло называется в честь его создателя креслом Барани. Интересная деталь: Роберт Барани во время Первой мировой войны служил хирургом в австрийских войсках и был взят в плен российской армией. В 1914 году, когда ему за исследования вестибулярного аппарата была присуждена Нобелевская премия, он содержался в лагере для военнопленных. В 1916 году, после ходатайства Международного Красного Креста, учёный был освобождён и смог получить награду. После этого Барани остался в Швеции и до самой смерти в 1936 году работал профессором Института отоларингологии на медицинском факультете университета Уппсалы. У Роберта Барани и Иды Бергер, с которой учёный обвенчался в 1909 году, было трое прекрасных детей, все стали знаменитыми учёными. Старший Эрнст был известным офтальмологом, средний Франц — гастроэнтерологом, дочь Ингрид — психиатром, а внук Джон от брака сына Эрнста и психиатра Магрит Боман стал выдающимся физиком и даже был секретарём Нобелевского комитета по присуждению премии в области физики. Вклад Барани в оториноларингологию отмечен золотой медалью его имени. Награду за наиболее выдающиеся открытия и достижения в оториноларингологии учредил и ежегодно присуждает Уппсальский университет. Рассказывая о Барани, я упомянул, что многие заболевания уха (кстати, как и носа, и ротоглотки) имеют инфекционную природу. Микробы, бактерии и вирусы являются причиной огромного числа заболеваний различных органов, поэтому, рассказывая о многоликой медицине, нельзя обойти вниманием инфекционные болезни и деятельность врачей-инфекционистов. На первой лекции на кафедре инфекционных болезней профессор обязательно даст следующее определение: «Инфекционное заболевание — это болезнь, вызванная патогенными микроорганизмами». «Патоген» с греческого переводится как «порождающий страдание». Поскольку патогенные организмы бывают разными, то, следовательно, и инфекционные заболевания подразделяются по их патогенезу (механизму развития).

Бактериозы — инфекционные болезни, вызванные патогенными бактериями. Вирусные инфекции вызваны вирусами, прионные болезни вызывают прионы — инфекционные белки аномальной структуры. Протозоозы вызываются одноклеточными паразитами. Причина микозов — грибы-паразиты, и, наконец, гельминтозы вызваны червями-паразитами (гельминтами). Источником инфекции могут быть и человек, и животные, и почва, и вода. Также все инфекционные заболевания делят по механизму передачи на кишечные инфекции, инфекции дыхательных путей, кровяные инфекции и инфекции покровов тела человека. Курс инфекционных болезней обширен, инфекций на земном шаре много. Подробности их возникновения, развития и борьбы с ними читатель, решивший стать врачом, изучит на четвертом курсе. Мы же в нашем путеводителе расскажем только о марафоне научных поисков, который привёл к победе над одним из самых распространённых и коварных заболеваний прошлых веков, а сейчас оно практически исчезло из поля зрения врачей-инфекционистов. И этот рассказ — яркий пример достижений медицинской борьбы с патогенными микробами. Это действительно был марафон поисков. И, достигнув финиша, один из учёных воскликнул:

Среди множества болезней человека есть заболевания почти мистические по своей многовековой загадочности, по необычной клинической картине, по широте и размаху распространения, по образу личностей, посвятивших жизнь борьбе с ними. Такова малярия, древняя болезнь человека. Сведения о ней присутствуют в самых старых памятниках литературы — египетских папирусах и китайских легендах. Страх и ужас, внушаемые людям этой болезнью, и её симптоматику, представленную в образах «блудных дев-лихоманок», описал ещё Геродот. Почти во все века малярия, захватившая целые материки, с особой силой свирепствовала в Италии. Даже название этой болезни итальянское — в переводе значит «плохой воздух». Ещё в I веке до нашей эры римские писатели Варрон и Колумелла связывали распространение малярии с заболоченными местами. В XIX — начале ХХ века заболеваемость и смертность от малярии были очень высокими. Борьба с болезнью долгое время считалась одной из самых актуальных задач медицины. Десятки медиков, биологов и практических врачей в разных странах пытались найти причины заболевания и эффективные способы его лечения. «Мы нашли его!» — триумф, прозвучавший в словах Шарля Лаверана во время нобелевской речи, венчал вереницу исследований, за которыми стояли многие и многие учёные. Нобелевский комитет отметил высокой премией двух из них — Рональда Росса (1902) и Шарля Лаверана (1907). Отдавая дань уважения всем их коллегам, мы при рассказе о победе над малярией не можем обойти молчанием по крайней мере ещё двух учёных — Патрика Менсона и Джованни Грасси. Все четверо в равной мере заслужили признание и благодарность человечества.

«Мы нашли его!»

107

Маршрут 4. Многоликое врачевание

108

Знаменитый французский биолог Шарль Луи Альфонс Лаверан родился в 1845 году. После окончания университета он решил посвятить себя протистологии (науке о простейших) и добился в ней выдающихся успехов, в 1874 году стал профессором гигиены в Военно-медицинской школе Валь-де-Грас в Париже, с 1897 года работал в Пастеровском институте. В 189З году Лаверана избрали членом Французской медицинской академии, а в 1895-м — Парижской академии наук. Он был почётным членом ряда медицинских обществ, в том числе Петербургского и Батумского. В 1908 году Лаверан основал французское общество экзотической патологии. Цикл исследований по изучению малярии, за который Лаверан получил Нобелевскую премию, он провёл в период с 1878 по 1884 год. В четвёрке наших героев Лаверан стал первым исследователем, чьи работы заложили методологически верную основу в направлении поисков причины этого тяжёлого заболевания. Во время работы в Алжире в 1878–1883 годах, когда он изучал изменения в крови и тканях больных малярией, его внимание привлекло постоянное присутствие в мазках крови своеобразных «пигментированных элементов». Русский врач Павел Яковлевич Шютц впервые обнаружил подобные элементы ещё в 1846 году, но не смог объяснить их природу. Лаверану в 1880 году в серии тщательных

«Мы нашли его!»

наблюдений удалось установить, что эти элементы являются живыми структурами — микрогаметами и, следовательно, имеют паразитическую природу. Учёный продолжил исследования, и удача не заставила себя ждать — в 1881 году он окончательно убедился в том, что обнаруженный одноклеточный животный паразит является возбудителем малярии. Открытие Лаверана не прошло незамеченным, его высоко оценили специалисты, но одна загадка (пожалуй, самая главная) осталась неразгаданной. Как этот паразит попадает в человеческий организм? В 1884 году Лаверан обнародовал гениальную догадку — он предположил, что часть жизненного цикла малярийного паразита протекает вне человеческого тела в промежуточном хозяине, насекомом. Прав был великий Эйнштейн, когда утверждал, что в науке правильно поставленные вопросы важны не менее, чем найденные на них ответы. Лаверан поставил вопрос, а ответ на него нашли Патрик Менсон, Рональд Росс и Джованни Грасси. Нашли действительно все вместе, и самое замечательное в том, что сделали это независимо, не повторяя опытов друг друга. Учёные трудились, не договариваясь, и из их отдельных работ, как из кирпичиков, сложилось прекрасное «здание» победы над коварной болезнью. Патрик Менсон родился в Шотландии в 1844 году. Ещё школьником он заинтересовался биологией, на чердаке своего дома препарировал животных и, как впоследствии вспоминал, был очень удивлён, обнаружив в желудке кошки ленточного червя. Так он увлёкся паразитологией. В 1864 году Менсон окончил

109

Маршрут 4. Многоликое врачевание

110

Абердинский университет и получил звание врача, в 1866-м защитил докторскую диссертацию и уехал работать врачом на остров Тайвань. В 1871 году переехал на юг Китая и организовал госпиталь в городе Амое. Только через 23 года Менсон вернулся в Лондон, где в 1899 году создал Институт тропических болезней. Затем организовал 20 экспедиций в разные страны для изучения различных вопросов тропической медицины и паразитологии. За годы работы в Китае Менсон стал известным учёным и врачом, авторитетным специалистом в области тропической медицины. Именно в это время он провёл исследования, на первый взгляд не относящиеся к проблеме малярии. Но на самом деле они послужили путеводной звездой для Рональда Росса и Джованни Грасси, а на долю Грасси выпала честь поставить точку в этой «драме идей». Но об этом чуть позже. Что же открыл Менсон? Во время изучения нитчатых глистов филярий, вызывающих у жителей тропиков слоновую болезнь, он обнаружил, что промежуточными хозяевами филярий являются москиты, которые при укусе заражают ими человека. История открытия Менсона захватывающая и достойна отдельной главы, но здесь мы упомянем только, что, зная о многолетних работах Росса, он сообщил тому о своих наблюдениях и посоветовал пересмотреть в их свете отношение к малярии. Сам Менсон, живя в Лондоне, не мог заниматься изучением тех видов комаров, которые, по его мнению, переносят малярию, а Росс, находясь в тропиках, мог экспериментально проверить идеи Лаверана и Менсона. И он сделал это. Рональд Росс родился в 1857 году. В 1881-м он окончил Лондонский университет (Школу медицины и стоматологии) и уехал врачом в Индию. Работая там много лет и повседневно сталкиваясь с малярией, Росс всецело отдался изучению этой болезни и искал причины её возникновения. Получив поддержку в лице такого авторитета, как Менсон, Росс, вдохновлённый его идеями и опытами Лаверана, в 1897–1898 годах провёл исследования на птицах и экспериментально доказал роль комара анофелеса в передаче болезни. В 1913 году Росс вернулся в Лондон и стал профессором тропической медицины в Королевском колледже, а в 1927 году — директором Института тропических болезней, который носит сейчас его имя. Росс был разносторонне развитым человеком, он также известен как писатель — автор романов, драм, стихотворений. В 1902 году его вклад в изучение путей возникновения малярии был отмечен Нобелевской премией. А теперь, как принято в приключенческой литературе (ведь наша история чем не приключенческий сюжет?), — счастливый конец! Точку в истории исследования поставил знаменитый итальянский паразитолог и биолог Джованни Грасси. Как это часто случается, он был свидетелем присуждения двух Нобелевских премий за изучение проблемы, которой посвятил всю свою жизнь. Независимо от нобелевских лауреатов, Грасси добился в те же годы не менее значительных успехов, но по прихоти судьбы не был отмечен экспертами Нобелевского комитета.

«Мы нашли его!»

Грасси вместе со своими помощниками Амико Биньями и Джузеппе Бастианелли в 1898 году (тогда же, когда и Росс) пришёл к выводу, что только комары рода анофелес могут служить переносчиками малярии. И доказал это на человеке, заразив добровольцев и себя через укусы анофелесов. К сожалению, сведений об исходах болезни у добровольцев мне найти не удалось, но Грасси точно остался жив, вылечился и успешно продолжил свои исследования. Таким образом, именно Грасси поставил точку в долгой истории изучения причины малярии, истории полной открытий и разочарований, находок и потерь. Таковы основные вехи истории изучения малярии. Четверо учёных последовательно представляли всю картину возникновения и развития болезни: Шарль Лаверан открыл её первопричину, малярийного плазмодия; Патрик Менсон предположил и теоретически обосновал в качестве промежуточного хозяина определённый вид комара; Рональд Росс экспериментально доказал правоту Менсона в опытах на птицах; Джованни Грасси подтвердил это по отношению к человеку. Герои нашего рассказа были Гражданами в самом высоком понимании этого слова, они активно проводили свои идеи и открытия в жизнь. По их разработке и при непосредственном участии проводились широкомасштабные мероприятия, осушались болота, сотни тысяч людей получали превентивную (профилактическую) антималярийную терапию, принимая хинин. Сейчас малярия сведена к эпи-

111

зодическим вспышкам в отдельных уголках земного шара, и в этом есть огромная неоценимая заслуга четырёх естествоиспытателей. Я бы очень долго мог рассказывать о разных медицинских специальностях, но думаю, что читатель уже понял, насколько многолика медицина. Однако я отмечу ещё одну специальность, и ты, моя дорогая испанская подруга, наверняка меня поддержишь. Эту специальность раньше называли

Маршрут 4. Многоликое врачевание

Повивальное искусство, или «бабичье дело»

112

Теперь она называется «Акушерство и гинекология». В своём рассказе об этой дисциплине я должен упомянуть институт, носящий имя моего прапрадеда. Давай вспомним тот наш вечер на крыльце Оттовского института, когда нам впервые пришла мысль создать путеводитель. Войдём мысленно в административный корпус института и, поднявшись по парадной лестнице на второй, «директорский» этаж, направимся в институтский музей. О его уникальной коллекции я расскажу немного позже, а пока начну с самой дисциплины. Так что же такое акушерство и гинекология? Поскольку новая жизнь человека зарождается именно в женском организме, то, помимо лечения заболеваний женской половой системы, врач акушер-гинеколог должен следить за течением беременности, внутриутробным развитием плода и рождением человека. Именно это — главная компетенция акушера-гинеколога. Весь период нормальной беременности (39–40 недель) делится на три триместра. Самый важный момент для дальнейшего развития человека — первые две недели беременности. Именно в этот период зарождающийся организм более всего подвержен механическому, химическому, радиационному и любому другому виду воздействия, так как пока ещё плод представляет собой лишь скопление клеток. Сильное облучение может привести к генетическим мутациям, а это в итоге проявится во врождённых заболеваниях и аномалиях. Употребление алкоголя и табакокурение могут серьёзно затормозить развитие тканей и органов и привести в последующем к умственному или физическому отставанию в развитии. Опасность этого периода заключается в том, что многие женщины ещё не знают о своём положении и, соответственно, не задумываются о том, как нужно себя вести, чтобы ребёнок развивался нормально. Поэтому акушер-гинеколог должен обеспечить внимательное и грамотное медицинское сопровождение женщины в течение всех девяти месяцев беременности и умело принять роды. Все акушеры-гинекологи по существу хирурги, ведь, кроме оказания помощи беременным женщинам, им приходится лечить и такие заболевания, как опухоли матки и яичников и другие гинекологические нарушения, при которых зачастую самым эффективным способом лечения оказывается хирургическая операция. Подробно познакомиться с деятельностью акушера-гинеколога читатели смогут в стенах медицинского университета, а я пока приглашаю всех в удивительный музей Оттовского института, где собрана и сохраняется уже более 100 лет уникальная коллекция… женских тазов, равной которой по богатству и разнообразию экспонатов нет нигде в мире! Этот особенный музей мы называем

«Оттовская кунсткамера»

Коллекция женских тазов собиралась на протяжении двух веков, XIX и XX, врачами Императорского повивального института. Он был создан в 1797 году по инициативе и на средства императрицы Марии Фёдоровны (супруги Павла I) и назывался Повивальным институтом при императорской родильне, а с 1885 года стал именоваться Императорским повивальным институтом и располагался до 1904 года в старинном особняке на набережной реки Фонтанки. Должен отметить, что тогда это было первое в России родовспомогательное и вместе с тем образовательное учреждение. При институте была открыта школа для подготовки повивальных бабок, ученицы которой осуществляли уход за родильницами. В это же время в Санкт-Петербурге работал великий русский врач-энциклопедист, выдающийся акушер Нестор Максимович Амбодик-Максимович, издавший в 1784 году первое отечественное руководство «Искусство повивания, или Наука о бабичьем деле». (Псевдоним Амбодик был взят им как знак того, что его отчество и фамилия пишутся одинаково. С латинского ambo dic переводится как «скажи дважды».)

113

С годами Повивальный институт расширялся, количество мест для рожениц постепенно увеличилось с 20 до 90. В 1835 году при нём открылась первая в России женская амбулатория, в 1844-м — первый лазарет для лечения гинекологических больных, где консультировал сам Пирогов, и в это же время — первая в России школа для подготовки сельских повивальных бабок. За первые сто лет существования Повивального института было принято около 60 000 родов, проведено более 10 000 гинекологических операций, подготовлено примерно 3000 бабок, сотни врачей прошли курсы повышения квалификации. В институте работали

Маршрут 4. Многоликое врачевание

114

известные в столице и за её пределами учёные и врачи, основоположники отечественной акушерско-гинекологической науки, такие как Карл Карлович Зейдлиц, Вильгельм Николаевич Этлингер и другие. В 1874 году институт возглавил Илья Федосеевич Баландин, крупный учёный и талантливый организатор. Он вовлёк врачей в научную работу, ввёл в практику утренние клинические конференции и разборы, которые проводятся и сейчас. На них опытные врачи в присутствии молодых сотрудников разбирают тяжелые случаи и осложнения, возникшие при родах, и таким образом передают свои знания. Первыми научными работами института под его руководством стали исследования, направленные на борьбу с «родильной горячкой», сыгравшие исключительно большую роль в профилактике этого заболевания. До введения принципов асептики и антисептики в родильных домах буквально свирепствовала «родильная горячка» — тяжёлый воспалительный процесс, развивающийся в матке после родов. Причиной этому была недостаточная стерильность операционных инструментов и рук повивальных бабок-акушерок. С приходом Баландина в институте были предприняты серьёзные организационно-практические мероприятия, которые позволили снизить чрезвычайно высокую материнскую смертность от родильной горячки до 1 %. И именно Баландин создал уникальную коллекцию женских тазов, в работе над которой активное участие приняли его коллеги, доктора Этлингер и Гуггенбергер. Созданная их совместными усилиями коллекция стала крупнейшей в мире, теперь знакомиться с ней приезжают учёные и врачи из разных стран. Познакомившись с коллекцией, ты поразишься разнообразию форм строения женских тазов, как нормальных, так и с патологиями. Используя эти уникальные экспонаты, сотрудники современного института Отта обучают молодых студентов и врачей особенностям их строения и объясняют, как строение таза может отразиться на развитии плода и течении родов. Прощаясь с музеем и покидая знаменитый институт, хочу, чтобы ты, дорогая Джулия, и читатели нашего путеводителя ещё кое-что узнали о моём знаменитом прапрадеде. Деятельность Дмитрия Оскаровича Отта, ставшего директором в 1893 году, имела особенно большое значение для развития института. Сейчас Дмитрия Отта по праву можно назвать одним из самых знаменитых русских врачей начала XX века. Став директором, он разработал новый устав института как высшего научно-учебного учреждения, создал экстернатуру, новую программу для повивальной школы и курсы усовершенствования врачей, открыл повторные курсы для повивальных бабок, реорганизовал акушерскую поликлинику для оказания помощи на дому. Для исполнения задуманного учёный считал необходимым построить такое учреждение, «которое бы служило высшим научным центром в деле изучения акушерства и женских болезней», поскольку «русская гинекология нисколько не отстаёт от Запада». 3 ноября 1895 года Отт помог лейб-акушеру Эдуарду-Антону Яковлевичу Крассовскому принять первые роды императрицы и вскоре сам был пожалован в лейбакушеры. Его идея построить новый акушерско-гинекологический комплекс нашла поддержку царской четы. В 1897 году, когда отмечался столетний юбилей институ-

«Оттовская кунсткамера»

115 та, Дмитрий Отт добился у государя выделения средств для строительства нового здания на стрелке Васильевского острова на месте бывшей Коллежской площади. Руководить проектом пригласили одного из лучших российских архитекторов профессора Леонтия Николаевича Бенуа, и он творчески использовал опыт строительства передовых акушерско-гинекологических стационаров того времени. К 1904 году ансамбль хорошо оборудованных клинических и учебных корпусов на 200 коек был завершён. Здание, равного которому не существовало в Европе, поражает до сих пор — длинные коридоры-залы с легко моющимися полами, обилие воздуха и света в помещениях, строгая архитектура зала заседаний и

Маршрут 4. Многоликое врачевание

116

аудиторий, отлично оборудованная операционная, специальная облицовка стен, внутренний сад, оранжерея, веранда, библиотека для больных, крестильня, музей, в актовом зале прекрасный орган знаменитой немецкой фирмы «Валькер» — уникальное явление для православной России, и многое другое. 24 февраля 1904 года на освящении нового Института присутствовал император Николай II с супругой. Они увидели у каждой кровати телефон и часы, детские кроватки стояли в палатах рядом с материнскими, тут же столики для пеленания, в ванной комнате шкафчики для согревания белья. По телефону, не вставая с постели, можно было слушать органную музыку, передаваемую из актового зала. Операционная поразила государя больше всего. И сегодня, приезжая на конгрессы и стажировки, многочисленные гости не перестают удивляться институту, носящему имя Дмитрия Отта и по праву считающемуся национальным достоянием и архитектурным памятником Санкт-Петербурга и всего государства Российского. А теперь, узнав о многих ликах медицины, пусть читатели постараются ответить на вопрос:

ЧТО ЖЕ ЗНАЧИТ БЫТЬ ВРАЧОМ? Это значит не только уметь ставить диагноз и подбирать схему лечения. Иногда врачу нужно уметь нестандартно мыслить, чтобы взглянуть на болезнь с разных сторон и найти оптимальный метод лечения. На мой взгляд, самая сложная в эмоциональном плане специальность — хирургия, и особенно такая её ветвь, как онкология. Ведь, к сожалению, некоторые опухолевые процессы, например отдельные виды лейкемий, пока вообще неизлечимы. Ежегодно в мире от онкологических заболеваний умирает несколько миллионов человек. Врач-онколог должен быть не только высокопрофессиональным узким специалистом, но и хорошим психологом — уметь подобрать правильные слова, чтобы сообщить о диагнозе пациенту, а кроме того, должен преподнести это так, чтобы пациент был настроен бороться за жизнь. А как тяжело бывает врачам-хирургам, берущимся делать операции больным, вероятность спасения которых очень мала. Не всегда результат бывает положительным, но врачи каждый раз пытаются спасти жизнь. Бывает, что родственники пациентов, несмотря на фатальную тяжесть состояния близкого человека, винят врачей в его гибели. Каким же сильным должен быть характер врача, чтобы после такой ситуации продолжить делать операции, спасать людей! К сожалению, случаются и врачебные ошибки. Именно поэтому, чтобы избежать их, врач должен учиться всю жизнь. Джулия, ты, конечно, согласишься со мной, а наши читатели, надеюсь, поймут, что настоящим врачом стать непросто, нужно очень многому научиться и быть сильным, выдержанным, благородным человеком. На этом заканчиваю, передаю эстафету тебе и с нетерпением жду ответа на мои письма. С приветом из Петербурга, Алекс

Читатель погрузится в мир нейронов — клеток, формирующих нервную систему, самую сложную из систем, регулирующую все функции организма; познакомится с известными неврологами и их непростой жизнью; путешествуя по длинному маршруту от Мадрида до Бостона, окунётся в мир гениальных идей, творческих прозрений, исследовательских неудач и осознает, что до сих пор «мозг не может быть понят мозгом»

Маршрут 5. Сад неврологии

118

Здравствуй, дорогой Алекс! С большим интересом и напряжением прочла твои письма с рассказами о многоликой медицине. С интересом потому, что, даже имея медицинское образование, узнала много нового, а с напряжением потому, что, читая, ощущала, как непросто тебе было писать о сложной эмоциональной составляющей нашей профессии. Ты молодец, отлично справился и, я уверена, смог убедить наших читателей в необходимости хорошо подумать, прежде чем сделать выбор и пойти учиться на врача. А я сегодня хочу рассказать об одной из самых сложных, но и самых таинственных медико-биологических наук — о неврологии. Почему именно о ней? Потому что, как мне кажется, на её примере я смогу показать читателям, как много знает современная биомедицина и сколького она пока не знает. И потому что именно эта наука связана с именем моего прапрадеда — я, как и ты, хочу рассказать о вкладе моего предка в медицину. Итак, начну. Среди множества медико-биологических дисциплин особое место занимает нейробиология — наука, изучающая строение и функции нервных клеток. Её история насчитывает несколько веков, в течение которых учёные предпринимали многие, в том числе фантастически хитроумные, попытки понять мозг. Пройден длинный путь: от примитивных мистических представлений до сегодняшнего «взрыва прозрений и открытий». Так охарактеризовал современный уровень знаний о структурно-функциональной организации нервной системы известный американский нейрофизиолог Дэвид Хьюбел, получивший в 1981 году Нобелевскую премию за «открытия, касающиеся принципов переработки информации в нейронных структурах». И он совершенно прав, сейчас нейробиология переживает своё третье рождение. Освобождаясь от устаревших взглядов на монополизм своей роли в регуляции жизненных процессов, нейробиология преображается и активно стремится к тесному контакту со своими недавними «соперницами» за роль лидера в контроле гомеостаза — эндокринологией и иммунологией. Тем самым все три дисциплины стремительно расширяют сферы влияния, стирая функциональные и биохимические границы между собой. Об истории и развитии нейробиологии написано немало книг и статей, герои их — учёные и идеи разных стран и времён. Я же хочу рассказать только о трёх открытиях, которые трижды реанимировали науку, привнеся в неё свежие мысли и нестандартные решения, и почти полностью изменили лик и характер этой науки. Почему почти? Потому что каждое из трёх открытий стало логическим продолжением предыдущего. Давайте прогуляемся в

Сад неврологии Все сегодняшние достижения в изучении мозга были бы невозможны, если бы в конце XIX века не началась научная дуэль между двумя выдающимися нейробиологами, которые ещё при жизни стали признанными классиками естествозна-

Сад неврологии

ния — итальянским гистологом Камилло Гольджи и моим прапрадедом испанским нейроанатомом Сантьяго Рамон-и-Кахалем. Первый изобрёл метод, послуживший основой создания и бурного развития научной нейроанатомии, второй углубил этот метод и использовал его для построения фундаментальных теорий нейробиологии. В 1906 году оба учёных разделили Нобелевскую премию. Путь к ней был тернист, в бескомпромиссной дуэли каждый упорно отстаивал правоту своих взглядов. Сначала несколько слов о Камилло Гольджи. Родился он 7 июля 1843 года в небольшом итальянском городке Корено в семье врача, практиковавшего в близлежащих деревнях. Влияние отца и своеобразный ренессанс, переживаемый в то время итальянскими биологией и медициной, побудили молодого человека избрать врачевание делом жизни. Он поступил на факультет биологии и медицины университета в Павии, в 1865 году окончил его и в течение шести лет проработал в психиатрической больнице в Сан-Маттео. Одновременно учёный занимался научной работой в лаборатории экспериментальной патологии университета под руководством известного в то время патогистолога Джулио Биццоцеро. В 1872 году Гольджи уехал из Павии и три года проработал врачом в Доме неизлечимых больных (прообраз нынешнего хосписа) вблизи Аббиатеграссо, не прекращая заниматься наукой. Не в университетской лаборатории, а именно здесь, в условиях, явно не способствующих научному творчеству, он создал ставший знаменитым метод импрегнации (специфического окрашивания серебром нервной ткани на гистологических препаратах), который послужил методической основой дальнейшего прогресса знаний о структуре нервной системы. Открытия, сделанные Гольджи, Рамон-и-Кахалем и другими исследователями с помощью импрегнации, совершат переворот в неврологии и других областях цитологии.

119

Маршрут 5. Сад неврологии

В 1875 году Гольджи возвратился в Павию и защитил докторскую диссертацию, а в 1876-м стал профессором гистологии и общей патологии в родном университете и проработал на этой должности до 1918 года. Он сменил Джулио Биццоцеро на посту руководителя лаборатории, а затем значительно расширил её деятельность в области изучения тонкого строения нервных и других клеток. В конце 1890-х годов Гольджи обнаружил и подробно описал новый клеточный органоид, «внутриклеточный сетчатый аппарат», известный сейчас как аппарат Гольджи (его функция — обеспечение синтетических процессов в живой клетке). С тех пор Гольджи забросил неврологию и в течение всей остальной жизни занимался пристальным изучением этого органоида в различных клетках организма. В 1852 году девятилетний Камилло Гольджи не мог даже предполагать, что 1 мая в горном испанском селе Петилья-де-Арагон, тоже в семье врача, родится мальчик, с которым тесно переплетётся его жизнь.

120

Сад неврологии

Сантьяго Рамон-и-Кахаль рос, в отличие от своего угрюмого и серьёзного итальянского собрата, очень резвым, шаловливым, но чрезвычайно и разносторонне одарённым мальчиком. Он рано обнаружил великолепные способности к рисованию, хорошо владел словом, писал стихи и рассказы, любил и понимал музыку, увлекался спортом. Сантьяго очень хотел стать художником, и, судя по его работам, он достиг бы в живописи больших высот. Но воля отца была непреклонной: сын станет врачом и продолжит его дело. Сантьяго подчинился отцу и впоследствии неоднократно с благодарностью вспоминал его настойчивость. В 1869 году Рамон-и-Кахаль поступил на медицинский факультет Сарагосского университета. Уже с первого курса молодой студент увлёкся анатомией, но продолжал разрываться между биологией, живописью и литературой. В 1873 году Сантьяго окончил университет и был призван врачом на военную службу. Сначала он служил в Каталонии, а в апреле 1874 года получил приказ о переводе в экспедиционные войска на Кубу. Два года службы там не принесли Рамон-и-Кахалю никакого удовлетворения; более того, он тяжело заболел малярией и с инвалидностью вернулся в Испанию. В 1875 году учёный начал активную научную деятельность в должности ассистента, а затем помощника профессора кафедры анатомии в Сарагосе. В 1878 году болезнь опять настигла Рамон-и-Кахаля, на этот раз он заболел туберкулёзом. К счастью, лечение оказалось эффективным и учёный выздоровел. Но после тяжёлых дней нездоровья он долго не мог прийти в себя и временами впадал в депрессию и отчаяние. Однако жизнь брала своё, и 18 июля 1879 года произошло событие, подарившее Рамон-и-Кахалю счастье и душевный покой на долгие годы: он женился на Сильверии Фаньянас. Любовь и нежность к жене учёный сохранил на всю жизнь и лучше всего об этом рассказал сам: «Между супругами может возникнуть духовное объединение, подчинённое высоким идеалам. Так оказалось в моём случае. В моей жене я нашёл только помощника в реализации моих целей... Несмотря на красоту, которая могла бы тянуть её к развлечениям, она с радостью приговорила себя к затворничеству, непритязательности, заботам по дому и созданию счастья мужа и детей... Только благодаря такому самопожертвованию жены стала возможной моя научная работа. Многие мне даже говорили: “Половина Кахаля — это его жена”». В 1883 году Рамон-и-Кахаль защитил докторскую диссертацию и по конкурсу получил должность профессора кафедры общей и описательной анатомии. В 1887 году учёный ознакомился с методом Гольджи и, переехав в Барселону заведовать кафедрой гистологии и патологической анатомии, начал активно заниматься изучением нервной системы. В Барселоне он проработал пять лет, а в 1892 году перебрался в Мадрид и тридцать лет, до отставки в 1922 году, заведовал такой же кафедрой в университете испанской столицы. В 1890 году Рамон-и-Кахаль в печати возразил Гольджи, опровергнув его взгляд на строение нервной системы. С тех пор учёные стали непримиримыми противниками. Гольджи утверждал, что нервная ткань представляет собой непрерывный ретикулум, то есть сеть, эта точка зрения была в то время общепринятой. Рамон-и-Кахаль, используя метод, предложенный итальянским оппонентом, экспериментально и теоретически доказал, что основной

121

Маршрут 5. Сад неврологии

122

единицей нервной ткани является нейрон — специализированная клетка, имеющая характерное индивидуальное строение. Нейрон состоит из так называемого тела, от одного полюса которого отходит главный длинный отросток (аксон), а от другого полюса — несколько коротких древовидных отростков (дендриты). Испанский гистолог создал нейронную теорию, утверждая, что подобная организация — универсальный принцип строения нервной ткани. Он открыл «шесть единств» нейрона, определяющих его «анатомическую, генетическую, функциональную, трофическую, патологическую и поведенческую индивидуальность». Вопреки мнению Гольджи и других авторитетов того времени о непрерывности сетчатой структуры мозга, Рамон-и-Кахаль выдвинул и обосновал «теорию дисконтинуитета», то есть прерывности в связях между нервными клетками в виде синапсов (щелей). Испанского гистолога можно с полным правом считать одним из основоположников функциональной морфологии. Своими работами он опроверг сложившийся десятилетиями подход к изучению биологических явлений, который звучал так: «Морфологи описывают, физиологи объясняют». Рамон-и-Кахаль, изучая гистологическое строение мозга, создал физиологическую концепцию о строгой направленности распространения возбуждения в нервной ткани от аксона одной клетки к телу и дендритам другой. Этот принцип подтвердили дальнейшие исследования многих нейрофизиологов, до сих пор он остаётся незыблемым. Вклад Рамон-и-Кахаля в нейроанатомию огромен. Обладая энциклопедическими знаниями и литературным даром, Рамон-и-Кахаль обобщил основные ре-

Сад неврологии

зультаты своей деятельности не только в огромном числе статей, но и в фундаментальных книгах, многие из которых сам прекрасно проиллюстрировал. Изучение нервной системы было главным делом жизни выдающегося испанского гистолога. Но, будучи патологом, он уделял время исследованиям и в других областях патологической анатомии, а также онкологии и эпидемиологии. Личность Сантьяго Рамон-и-Кахаля можно с уверенностью назвать гениальной, он был феноменально талантливым человеком. Оставив яркий след в медицине и биологии, учёный успел стать известным и как специалист по цветной фотографии: в этой области ему принадлежит одно из первых руководств в мире,

123

Маршрут 5. Сад неврологии

124

выпущенное в 1912 году. Он изобрёл новый вариант фонографа (заменил восковой валик на дисковую запись), даже обнаружил аппарат Гольджи раньше самого Гольджи, ещё в 1892 году, но не оценил находки, посчитав её артефактом из-за ошибки в процедуре окрашивания. Камилло Гольджи впервые описал этот органоид в 1898 году и впоследствии долгие годы посвятил его всестороннему изучению. Итальянский гистолог также оставил немалое эпистолярное наследие. Он автор восьмитомного труда по анатомии нервной системы и ряда экспериментальных работ по изучению различных заболеваний. Непреходящее значение имеет цикл работ Гольджи по патогенезу малярии, он показал зависимость между жизненным циклом возбудителя малярии и стадиями заболевания, доказал высокую эффективность хинина в лечении болезни. Известный американский цитолог Уильям Уэйли в знаменитой монографии «Аппарат Гольджи» отметил: «Если бы Гольджи не сделал никакого существенного вклада в другие области науки, одной этой работы по малярии было бы достаточно, чтобы увековечить его имя». Достойные соперники в науке были разными людьми по характеру и нравственным принципам, шестнадцать лет вели они научный спор. Рамон-и-Кахаль, возражая Гольджи в научной трактовке результатов, всегда, как он сам рассказывал, высказывал ему восхищение и восторженно отзывался о вкладе учёного из Павии во всех своих книгах. А Гольджи, напротив, подчас даже искажал и фальсифицировал воззрения испанского коллеги и в своей нобелевской речи проигнорировал его открытия и заслуги. Вспоминая это, Рамон-и-Кахаль написал в «Автобиографии»: «Какая жестокая ирония судьбы соединить в пару, как сиамских близнецов, сросшихся туловищами, научных противников с такими противоположными характерами». Всю жизнь два великих учёных пытались ни в чём не уступать друг другу. Казалось, что сама судьба благословила их на постоянную борьбу, они даже прожили одинаково долгую жизнь — оба умерли в возрасте 82 лет, Гольджи в 1926 году, а Рамон-и-Кахаль — в 1934-м. Но слава Рамон-и-Кахаля неизмеримо больше, чем известность Гольджи. Имя итальянского учёного вошло в историю биологии. Рамон-и-Кахаль, кроме того, стал национальной гордостью Испании. На его родине о нём знают все от мала до велика, в его честь воздвигнуты памятники в центральном парке Мадрида, во дворе медицинского факультета столичного университета, в Сарагосе. Оба учёных могли бы добиться высот в науке независимо друг от друга. Но вместе, в постоянной борьбе идей, они взаимно вырастили свой знаменитый Сад неврологии, о котором мой учёный прапрадед напишет так: «Сад неврологии представляет исследователю захватывающий, ни с чем не сравнимый спектакль... Я охотился в красочном саду серого вещества мозга за клетками с их тонкими элегантными формами, таинственными бабочками души, биение крыльев которых, быть может, когда-то — кто знает? — прояснит тайну духовной жизни. Вряд ли в наших парках есть более изящное и пышное дерево, чем клетка Пуркинье мозжечка, или психическая клетка — знаменитая пирамида больших полушарий. Кроме того, радость открытия так сладка и так желанна». Этот сад

оказался необычайно урожайным, открытие клеточной организации нервной ткани стало мощным стимулом к новым поискам и открытиям. И новые открытия не заставят себя долго ждать. В середине 1930-х годов в нейробиологии случится новое выдающееся открытие, которое разрешит назревающий в этой дисциплине кризис и станет вторым рождением науки о мозге, точкой отсчёта современных достижений в познании его тайн. Итак,

В жизни двух учёных, авторов открытия, не было любопытных фактов. Ни выдающихся событий, ни открытий и находок, сопутствующих научному творчеству. Они не оставили после себя большой школы учеников и многочисленных трудов. Всю свою жизнь они посвятили только одному научному направлению, но открытие, совершённое ими, навсегда поставило их имена в ряд самых выдающихся естествоиспытателей современности. Открытие австрийского фармаколога Отто Лёви и английского физиолога Генри Дейла относится к разряду великих, принципиальных фундаментальных открытий, которые затронули сразу все отрасли биологии и медицины. Теория Лёви и Дейла кардинально изменила существовавшие представления о регуляции процессов жизнедеятельности, она открыла неизвестные ранее перспективы в управлении гомеостазом (сохранении постоянства внутренней среды живого организма), в поисках эффективных средств лечения многих заболеваний. До начала ХХ века массивное «здание» нейробиологии прочно стояло на непоколебимом фундаменте электрофизиологических основ нервной регуляции, то есть считалось, что в основе проведения нервного импульса лежит электрическая реакция. Первая трещина в нём появилась в 1904 году, когда английский физиолог Томас Эллиот выделил из клеток мозгового вещества надпочечников новый гормон адреналин. По-

Чудесные молекулы

125

Маршрут 5. Сад неврологии

126

скольку обнаруженное вещество оказывало на функцию различных органов влияние, подобное возбуждению симпатических (чувствительных) нервов, Эллиот предположил, что адреналин может вырабатываться в окончаниях волокон симпатического отдела нервной системы. Прямых доказательств этому он привести не смог, и в то же время его предположение прозвучало как вызов всем корифеям неврологии, постулирующим в своих работах электрическую природу нервного импульса. Работы Эллиота положили начало развитию химической теории проведения нервных импульсов. Однако, несмотря на господство этих взглядов, постепенно в нейрофизиологии стал назревать кризис. В 1914 году английский фармаколог Генри Дейл, изучая ацетилхолин, показал, что биологические эффекты этого вещества тождественны явлениям, возникающим при возбуждении другого отдела нервной системы — парасимпатического, отвечающего за создание покоя (расслабления) органов, чередование их активного и пассивного состояний. Казалось бы, Дейл своими экспериментами подтвердил предположение Эллиота, но, увы, он не смог обнаружить ацетилхолин в живом организме, и опять нарождающееся открытие не состоялось. Однако ждать оставалось уже недолго. В один из дней 1921 года Отто Лёви, профессор фармакологии и физиологии университета в австрийском городе Граце, вместе со своим сотрудником Эрнстом Навратилом провёл эксперимент, который теперь стал классическим и описан в каждом учебнике. Учёные поместили в физиологический солевой раствор два изолированных сердца лягушек и соединили их между собой тонкой маленькой трубочкой. Раствор, перфузируемый (вливаемый) в одно сердце, по трубочке перетекал во второе. При раздражении симпатического нерва перфузируемого сердца второе сердце тоже начинало сокращаться. При замедлении ритма сокращений, вызванного раздражением блуждающего (парасимпатического) нерва, подходящего к перфузируемому сердцу, сокращения другого сердца также прекращались. На основании этих данных Лёви высказал гипотезу о том, что раздражение нервов влечёт за собой появление в перфузате (растворе) химических веществ, которые оказывают действие на другое сердце, подобное эффектам раздражения симпатических и парасимпатических волокон. Лёви назвал эти гипотетические вещества «симпатикус-» и «вагус-вещества». Симпатикус — от латинского nervus sympathicus, а вагус — от латинского nervus vagus, так называются основные нервы симпатической и парасимпатической нервных систем). В ходе экспериментов учёный открыл новый специфический фермент, разрушающий вагус-вещество в живом организме. Блокировав действие этого фермента растительными соединениями, Лёви и Навратил выделили достаточное количество вагус-вещества и установили его идентичность с ацетилхолином. Фермент был назван ими «холинэстераза». Используя блокаду холинэстеразы по методу Лёви, Дейл продолжил его исследования и в короткий срок показал, что ацетилхолин широко представлен в организме, он присутствует в парасимпатических нервных образованиях многих органов. Так гипотетическая трещина в электрофизиологическом «здании» нейробиологии обрела реальность. Несмотря на отчаянные попытки архитекторов «старой постройки» спасти его, «здание» рушилось на глазах. В 1925 году выда-

Коллекция открытий Присуждая достойную награду Лёви и Дейлу, Нобелевский комитет, несмотря на высокий уровень экспертов, вряд ли мог представить размах всех последствий открытия. Только сейчас, по прошествии более чем полувека, можно действительно оценить всю революционность теории химической регуляции нервной деятельности. Вслед за адреналином и ацетилхолином были обнаружены другие нейромедиаторы, и это стало третьим рождением неврологии, её сегодняшним ренессансом. Сейчас известно уже более пятидесяти «волшебных молекул», среди них серотонин, мелатонин, гистамин, эндорфины, субстанция Р и другие вещества. Показано непосредственное участие их не только в проведении нервного импуль-

Коллекция открытий

ющийся физиолог Александр Филиппович Самойлов показал, что электрическая основа лежит только в процессе распространения возбуждения по нервному волокну, в то время как передача импульса с нерва на мышцу (эффекторный орган) «суть химический процесс». В 1933 году физиолог Алексей Васильевич Кибяков установил связь перехода возбуждения с одного нейрона симпатического узла на другой с наличием химического посредника (медиатора), а через год, в 1934-м, английские учёные Вильгельм Вельдберг и Джеймс Гайдум, повторив опыты русского исследователя, выделили из синаптической щели ацетилхолин. В 1935 году Отто Лёви и Генри Дейл решили объединиться и проверить результаты своих опытов в единых экспериментах. Учёные избрали местом совместной работы знаменитую физиологическую лабораторию Эрнеста Генри Старлинга в Лондоне. В 1936 году они окончательно сформулировали теорию химической передачи нервного импульса. Научный мир по достоинству оценил открытие Лёви и Дейла, в том же 1936 году они стали лауреатами Нобелевской премии. Учёные жили долго, Лёви 88 лет, Дейл 93 года. В их жизнях и судьбах переплелись светлые и горестные дни, успехи и неудачи, обретения и потери. Лёви был вынужден бросить дом, работу, привычный уклад жизни и эмигрировать в Америку, спасаясь от преследований нацистов, оккупировавших Австрию в 1938 году и безжалостно уничтожавших евреев. Начинать жизнь заново в чужой стране всегда непросто, а в 65 лет тяжелее вдвойне. Дейлу тоже пришлось пережить и тяжёлую болезнь, и потерю близких дорогих людей. Но с упорством преодолевая препятствия в науке, они так же решительно боролись с коллизиями жизни. Боролись, работали, верили, не теряли надежды. Наградой за это научное и человеческое мужество стали последние тридцать лет их жизни, полные новых идей, плодотворной работы, признания и славы. С 1940 года Лёви — профессор Нью-Йоркского университета, а Дейла в том же году избрали президентом Лондонского королевского общества. Оба получили мантии почётных докторов многих университетов мира, аудитории не могли вместить всех желающих послушать их лекции. Учёные ещё при жизни обрели заслуженную славу авторов одного из самых выдающихся достижений в биомедицине ХХ столетия, которое предопределило бурный расцвет нейробиологии наших дней. Читателям нужны доказательства? Пожалуйста, вот они.

127

Маршрут 5. Сад неврологии

128

са, но и в химическом обеспечении таких процессов, как память, ассоциативное мышление, сон, обучаемость, поведение. Совсем недавно обнаружены специфические пептиды, ответственные, например, за возникновение страха темноты, аппетита, узнавания, влечения к противоположному полу и даже к алкоголю. Многообразие медиаторов, которые по химическому строению и механизму действия являются гормонами, послужило причиной появления термина «эндокринный мозг», предложенного американским нейрофизиологом Джеймсом Хьюджесом в 1978 году. Открытие гормонально активных медиаторов привело к выяснению тонких, ранее совершенно неизвестных механизмов деятельности нервной системы, хранения и переработки нейронами головного мозга информации, памяти, возникновения и развития нервно-психических заболеваний, а также к разработке перспективных методов их диагностики и лечения. Открытие Лёви и Дейла послужило отправной точкой огромного количества исследований в области нейрохимии, которые повлекли за собой новые открытия, удостоенные новых Нобелевских премий. Изучение медиаторов позволило объяснить механизм фармакологического действия многих лекарственных препаратов и на основе этого создать новые лекарства. Так, итальянский химик Даниеле Бове получил Нобелевскую премию 1957 года за создание многих известных и востребованных сегодня лекарств, например таких антигистаминных средств, как супрастин и тавегил. Химическая теория передачи нервного импульса послужила основой для выяснения мембранного механизма этого процесса. Австралийский нейрофизиолог Джон Кэрью Экклс вместе с англичанами Аланом Ходжкиным и Эндрю Хаксли были удостоены за это Нобелевской премии 1963 года. Они ввели понятие мембранного потенциала — возникновения в мембране нервного окончания электрического импульса под воздействием активного медиатора. Мембранный потенциал передаёт команду по нервному волокну от одного синапса к другому. Понятие «синапс» (от греческого συνάπτειν — обнимать, обхватывать, пожимать руку) — это особая зона контакта типа «щели» между двумя нервными клетками или между нейроном и мышечной клеткой, которая, получая сигнал от нейрона, реагирует сокращением, то есть исполняет определённую функцию. И наконец, в 1970 году ещё одна Нобелевская премия была присуждена Джулиусу Аксельроду, Ульфу фон Эйлеру и Бернарду Кацу за установление механизмов синтеза и секреции медиаторов в нервных клетках. Коллекция медиаторов нервной системы расширяется с каждым годом, все её экспонаты уникальны. Хочу, мой милый Алекс, в этом письме познакомить читателей ещё с некоторыми из них.

Легенда становится явью История хранит много удивительных легенд, одна из них — о храбром римском юноше Гае Муции Сцеволе. В 508 году до нашей эры во время войны римлян с этрусками Сцевола, чтобы спасти свой город, попытался проникнуть во дворец

Легенда становится явью

царя захватчиков Порсена и убить его. Когда бесстрашного юношу схватили и привели к царю на допрос, Муций положил руку на пылающий жертвенник и, не чувствуя боли, стоял так до конца допроса. Поражённый Порсен воскликнул: «Нам не справиться с ними!» Он повелел отпустить юношу и снять осаду Рима. Сцевола спас Рим, но не убив Порсена, а поразив его своим презрением к пыткам и смерти.

Открытие эндорфинов — естественных внутренних наркотиков, сделанное уже в нашей эре, во второй половине XX века, объясняет отсутствие боли в руке славного Муция. Приставка «энд» произошла от слова «эндогенный», что значит «внутренний». «Орф» — корень слова «морфин». Таким образом, эндорфины — естественные медиаторы нервных клеток, обладающие свойствами, подобными морфину, главное из которых — обезболивание. Эндорфины обнаружили две группы исследователей. Одной в Нью-Йорке руководил Эрик Джеймс Симон, вторую в университете шотландского города Абердина возглавлял Ганс Костерлиц. Мы уже вспоминали изречение Альберта Эйнштейна: «Важно не только найти ответ, не менее важно правильно задать вопрос». И Симон задал вопрос. Его группа заметила на мембране некоторых нервных клеток головного мозга рецепторы, с которыми соединялся введённый в организм морфий. За-

129

Маршрут 5. Сад неврологии

130

чем они? Может быть, мозг умеет вырабатывать собственный морфий? Костерлиц ответил: да, может. Сотрудники его лаборатории с помощью тонких физико-химических методов обнаружили в мозге пептидные факторы, обладающие сильными противоболевыми свойствами, выделили их и назвали «эндорфины». Открытые в 1975 году эндогенные опиаты (иногда эндорфины называют так) стали научной сенсацией, десятки лабораторий в разных странах занялись исследованиями. В достаточно короткий срок были детально изучены свойства эндорфинов. Высокая противоболевая активность и отсутствие побочных эффектов побудили многие фармацевтические фирмы разработать способы искусственного синтеза и наладить массовый выпуск. Ещё более широкому применению эндорфинов в практической медицине способствовали исследования, которые доказали отсутствие привыкания при длительном использовании. Так медицинская утилитарная проблема избавления от боли превратилась в социальную программу, целью которой стало обучение управлению уровнем эндорфинов в организме, а в дальнейшем — отказ от применения морфия и других наркотических средств. Французские журналисты Ивон Баррер и Франсуа Жирон писали в журнале LePoint: «Открытие эндорфинов, без сомнения, означает открытие нового пути к идеальному обезболиванию». Исследования последних лет показали прямую связь уровня содержания эндорфинов в крови и эмоционального напряжения организма. Количество «внутренних наркотиков» возрастает в несколько раз в экстренных ситуациях, связанных с волнением и психической нагрузкой. Наверное, и у храброго Муция в тот памятный день 508 года нейроны выбросили в кровь большое количество эндорфинов. Я, конечно, могла бы рассказать ещё множество интересных фактов о структуре и функциях нервной системы, но нельзя объять необъятное, а история изучения нервной регуляции процессов жизнедеятельности и особенно функционирования мозга человека длинна и богата на события. Дэвид Хьюбел не преувеличивал, упоминая о сегодняшнем взрыве идей в неврологии. Но он же, всю жизнь посвятив изучению мозга, одну из последних лекций завершил фразой, ставшей крылатой: «Мозг не может быть понят мозгом». Так что же такое наш мозг? В конце письма хочу кратко изложить основные представления о человеческом мозге. Надеюсь, эта информация пригодится читателям. Что мы знаем о мозге в цифрах? Масса мозга людей в норме колеблется от 1 до 2 килограммов, мозг мужчин весит в среднем на 100–150 граммов больше, чем мозг женщин. Среди неспециалистов распространено мнение, что от массы мозга зависят умственные способности человека: якобы чем больше мозг, тем умнее и талантливее человек. Однако совершенно очевидно, что прямой связи здесь нет. Например, мозг великого писателя Ивана Тургенева весил 2012 граммов, в то время как мозг гениального физика Альберта Эйнштейна — всего 1230. Самый тяжёлый мозг, 2850 граммов, был зафиксирован у пациента, страдавшего эпилепсией и идиотией, и в функциональном отношении был неполноценным.

Легенда становится явью

Анатомически в головном мозге различают пять отделов: продолговатый мозг, задний мозг (мост и мозжечок), средний мозг, промежуточный мозг и передний мозг (большие полушария). Левое полушарие отвечает за обработку устной информации, возможности изучения языков, контроль речи, чтение и письмо, запоминание фактов, имён и дат, логику и анализ, распознавание чисел и математических знаков, последовательное восприятие информации. Правое полушарие ответственно за восприятие символов и образов, воображение, мечты и фантазии, музыкальные и изобразительные способности, одновременную обработку разных видов информации, способность выделять проблему, не прибегая к анализу. Правое полушарие наибольшего развития и функционирования достигает в первые годы жизни. Левое догоняет его на втором году, а потом полушария в развитии начинают попеременно обгонять друг друга. Самое активное развитие мозга человека происходит в возрасте от 2 до 11 лет. У взрослых людей, которые в возрасте до 5 лет выучили два языка, структура мозга иная — серое вещество у них более насыщено. Лучший способ развивать мозг — заниматься незнакомой деятельностью. Полезно общаться с людьми, которые превосходят вас по интеллекту. При занятии музыкой как у детей, так и у взрослых организация мозга и его активность улучшается. Нейропсихологи установили, что, когда человек учится, его мозг увеличивается в размерах. Если быть совсем точными, увеличивается размер участка, который отвечает за новый навык, мозг «освобождает» для него больше пространства. Например, у слепых людей, умеющих читать по системе Брайля, зона мозга, отвечающая за пальцы, намного больше, чем у зрячих людей. У музыкантов-правшей больше участок мозга, отвечающий за игру на инструменте правой рукой. Ткань мозга содержит до 60 % жира, то есть мозг — самый «жирный» орган человека. Мозг составляет меньше 2 % тела, но при этом потребляет около 20–30 % поступающих с пищей калорий, также он поглощает 20 % от всего поступающего в организм кислорода. Таким образом, получается, что для нормальной работы мозга человек должен дышать свежим воздухом и не испытывать недоедания. Существуют некоторые мифы о работе мозга. Например, миф о полушариях, которые работают попеременно. Однако это неправда. На самом деле оба полушария всегда работают вместе. И это не зависит от того, чем вы заняты, левша вы или правша, творческий человек или любитель цифр. Все мысли, эмоции и ощущения обрабатываются сразу обоими полушариями. Есть ещё мнение, что человеческий мозг задействует в работе только 10 % (а по некоторым сведениям — 5 % и даже 3 %) от своих возможностей. Разберёмся, как возник этот абсолютно ошибочный миф. В середине XIX века учёные ещё не понимали, каким образом мыслит человек. Сейчас это тоже до конца неясно, хотя кое-что уже изучено. В XIX веке было известно, что мозг состоит из нейронов, которые могут генерировать электрические сигналы. Некоторые учёные в то время полагали, что если нейрон генерирует импульс, то он работает, а если не генерирует, значит «ленится». И вот группа исследователей решила проверить: какое количество нейронов трудится, а какое бьёт баклуши? Нейронов в мозге несколько миллиардов, и было бы чистым безумием измерять ак-

131

Маршрут 5. Сад неврологии

132

тивность каждого из них. Поэтому вместо того, чтобы изучать все нейроны подряд, учёные исследовали только небольшую часть, определили среди них процент активных и предположили, что во всём мозге этот процент одинаков (такое предположение называется экстраполяцией). И оказалось, что работает, то есть генерирует импульсы, лишь очень малый процент нейронов, а остальные молчат. Из этого был сделан прямолинейный вывод: молчащие нейроны — бездельники, а мозг работает лишь на малую часть своих возможностей. А теперь попробуем разобраться, как же всё обстоит на самом деле. Мозг — структура сложная, многоуровневая, высокоорганизованная. В мозге есть множество областей. Некоторые из них называются сенсорными — туда поступает информация об ощущениях. Другие области, моторные, управляют движениями. Третьи — когнитивные, именно благодаря им мы можем мыслить. Четвёртые отвечают за эмоции, и так далее. Почему же в мозге не включаются одновременно все нейроны? Ответ очень прост. Когда мы стоим, то нейроны, запускающие процесс ходьбы, неактивны. Когда молчим, «молчат» и нейроны, управляющие речью. Когда ничего не слышим, не возбуждаются нейроны, отвечающие за слух. Когда не испытываем страха, не работают «нейроны страха». Иными словами, если нейроны в данный момент не нужны, они неактивны. И это разумно! Потому что, если бы это было не так (представим на секунду, что мы можем возбудить одновременно все наши нейроны), возник бы хаос и мозг, не выдержав такой нагрузки, просто «сгорел» бы в огне и буре нервных функций. Мы бы сразу начали страдать от галлюцинаций, потому что сенсорные нейроны заставят нас испытывать

Легенда становится явью

абсолютно все возможные ощущения. Одновременно моторные нейроны запустили бы все движения, на которые мы только способны. А работа когнитивных нейронов, отвечающих в гиппокампе за мыслительные процессы, память, обучаемость, просто устроила бы водоворот из мыслей и воспоминаний. Мышление — настолько сложная штука, что вряд ли на этой планете найдется хоть один человек, который сможет объяснить, что случится, если одновременно возбудить все когнитивные нейроны. Например, эпилепсия, тяжёлая болезнь, при которой человек страдает от судорожных припадков, возникает тогда, когда возбуждение в мозге «перевешивает» торможение. Из-за этого во время припадка активизируются даже те нейроны, которые в этот момент должны молчать. Но они передают возбуждение на следующие нейроны, те — на следующие, и по мозгу идёт сплошная волна возбуждения. Когда эта волна доходит до моторных нейронов, они посылают сигналы к мышцам, те сокращаются, и у человека начинаются судороги. Что больной при этом ощущает, сказать невозможно, поскольку на время припадка у человека пропадает память. Надеюсь, вы уже поняли, что пытаться заставить мозг работать интенсивнее, возбуждая все нейроны подряд, — дело бесперспективное и очень опасное. Однако можно натренировать мозг работать эффективнее. Это, конечно, тема для большой книги (и даже не одной), а не маленькой главы. Поэтому я расскажу только об одном способе, который мне кажется самым результативным. Начнём издалека. Когда рождается ребёнок, количество нейронов в его мозге даже больше, чем у взрослого. Но связей между этими нейронами ещё почти нет, и поэтому новорожденный младенец не в состоянии правильно использовать свой мозг. Например, он практически не умеет ни видеть, ни слышать. Нейроны его сетчатки, даже если они чувствуют свет, не образовали пока связей с другими нейронами, чтобы передать информацию дальше, в кору больших полушарий. То есть глаз видит свет, но мозг не в состоянии понять это. Постепенно необходимые связи образуются, и в конце концов ребёнок учится различать сначала просто свет, потом силуэты простых предметов, цвета и так далее. Чем больше разнообразных вещей ребёнок видит, тем больше связей образуют его зрительные пути и тем лучше работает та часть его мозга, которая связана со зрением. Но самое удивительное не это, а то, что такие связи могут образовываться почти исключительно в детстве. И поэтому если ребёнок по какой-то причине не может ничего видеть в раннем возрасте (скажем, у него врождённая катаракта), то необходимые нейронные связи в его мозге уже никогда не образуются и он не научится видеть. Даже если во взрослом возрасте у этого человека прооперировать катаракту, он всё равно останется слепым. Проводились довольно жестокие опыты на котятах, которым сразу после рождения зашивали глаза. Котята вырастали, так ничего и не увидев, швы им снимали уже взрослым. Глаза у кошек были здоровыми, видели свет, но животные оставались слепыми. Не научившись видеть в детстве, они не смогли этого сделать за всю оставшуюся жизнь. Таким образом, было установлено, что существует некий критический период, в который образуются нейронные связи, необходимые для развития зрения. То же относится и к слуху, и в меньшей степени к другим способностям и умени-

133

Маршрут 5. Сад неврологии

134

ям — обонянию, осязанию, вкусу, способностям говорить, читать, играть на музыкальных инструментах, ориентироваться в природе и так далее. Яркий тому пример — дети-маугли, которые потерялись в раннем детстве и были воспитаны дикими животными. Став взрослыми, они так и не смогли освоить человеческую речь, поскольку не тренировали это умение в детстве. Зато они умели ориентироваться в лесу так, как не сможет ни один человек, выросший в цивилизованных условиях. И ещё. Никогда не знаешь, в какой момент «выстрелит» какое-то умение, приобретённое в детстве. Например, человеку, активно тренировавшему в детстве мелкую моторику рук во время занятий рисованием, лепкой и рукоделием, будет легче стать хирургом, проводящим филигранные, точные операции, в которых нельзя допустить ни одного неправильного движения. Иными словами, если что и может заставить мозг работать лучше, то это тренировка, причём тренировка с самого детства. Чем больше мозг работает, тем лучше он работает, и наоборот — чем меньше его нагружать, тем хуже он будет функционировать. И чем мозг младше, тем он более гибкий и восприимчивый. Именно поэтому в школах учат маленьких детей, а не взрослых людей. Именно поэтому дети гораздо быстрее взрослых приспосабливаются к новым ситуациям (например, осваивают компьютер или учат иностранные языки). Именно поэтому тренировать свой интеллект надо с самого детства. И если вы, наши дорогие читатели, будете это делать, то ничто не помешает вам совершить великие открытия — например, создать искусственный интеллект и опровергнуть мнение Хьюбела о том, что мозг не может быть понят мозгом. И за это открытие, не сомневайтесь, вам тоже дадут Нобелевскую премию! А может быть, нам с тобой попробовать её получить, Алекс? Твоя испанская подруга Джулия

Читатель познакомится с огромным миром лекарств, узнает историю открытия антибиотиков, поймёт, чем опасно бездумное применение таблеток; из Санкт-Петербурга отправится в Бостон, посетит Лондон и Рочестер, вернётся в Москву; узнает, что такое таргетная терапия, а также где искать и как находить точные цели для фармакологической артиллерии

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

Добрый день, моя испанская принцесса! Позволь к тебе так обратиться, потому что в этом письме я поведу маршрут из позапрошлого века. Рассказ пойдёт о мире лекарств и о фармакологии. Эта наука помогает создавать лекарства, проверять их свойства, подбирать безопасные, но эффективные дозы, и с их помощью бороться с заболеваниями, омрачающими жизнь, а зачастую и угрожающими ей. Начнём маршрут с прогулки на Васильевский остров, где на 7-й линии, в доме 16/18, с 1850 года и по сегодняшний день располагается знаменитая

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

Аптека доктора Пеля

136

Мы обязательно сходим сюда, когда ты снова приедешь в Петербург, а пока я расскажу об этом важном для фармакологии месте. История первой петербургской аптеки ведёт начало с 1760 года, тогда она называлась «Лекарственной лавкой» и до 1770 года располагалась на Большой Мещанской улице. Позже первый хозяин лавки, аптекарь Арик, перенёс её туда, где она находится по сей день. В 1850 году аптеку приобрёл Вильгельм Христофор Эренфрид Пель. Немец по национальности, сын придворного сапожника, он окончил медицинский факультет Дерптского (ныне Тартуского) университета и взял себе русское имя Василий Васильевич. С этого времени аптека стала называться «Аптекой Пеля», а также «Андреевской» — по расположению напротив Андреевского рынка. Пель сразу затеял в аптеке преобразования, вполне соответствовавшие духу времени, — он значительно расширил лабораторию, ввёл обязательный контроль качества сырья, создал склад веществ, которые служили основой для приготовления лекарств. В 1867 году Пель основал Русское общество торговли аптекарскими товарами и так преуспел, что с 1871 года аптека получила официальный статус «Поставщика Двора Его Императорского Величества». В 1875 году владение аптекой по наследству перешло к Александру Васильевичу (Александру Вильгельму) Пелю. Он был первым провизором (аптекарем) в России, который вместо порошков стал производить таблетки и гранулы с дозированным содержанием лекарств. Пель также изобрёл и стал выпускать ампулы со стерильными растворами для инъекций и ввел строгие правила асептики и антисептики при приготовлении лекарств у себя в аптеке. В 1892 году аптека Пеля начала издавать «Журнал медицинской химии и фармации», редактируемый самим Пелем и отразивший значимость его общественной деятельности. Открытия Пеля в области органотерапии получили мировое признание, и с 1908 года название его журнала изменилось на «Журнал медицинской химии и органотерапии». В то время немецкие учёные выделили из семенных желез быка активное вещество (по крайней мере, так они полагали) и назвали его «спермин». Однако химическая формула вещества была установлена неверно, в результате чего в Берлине началось производство не спермина, а лекарственного препарата пиперазина.

Аптека доктора Пеля В отличие от зарубежных коллег, Александр Пель выделил спермин в чистом виде, определил его физико-химические свойства и нашёл истинную формулу, что принесло ему мировую известность. Спермин (Sperminum-Poehl) стал единственным лекарственным препаратом, экспортировавшимся в то время из России, и был удостоен Гран-при (высшей награды) на восьми всемирных, международных и всероссийских выставках. Спермин с успехом применялся как укрепляющее и тонизирующее средство, он благоприятно влиял на сердечно-сосудистую и нервную системы, особенно хорошо себя зарекомендовал при утомляемости и хронических заболеваниях. Россия получила десятилетнюю привилегию на изготовление и экспорт спермина. До сих пор самым ценным экспонатом в музее аптеки Пеля считается флакон с надписью «Эссенция спермина Пеля» с личной именной печатью Александра Васильевича. В начале XX века аптеку преобразовали в крупный научно-производственный комплекс, который с полным правом можно назвать прообразом современного

137

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

138

научно-исследовательского института. Комплекс Пеля включал в себя собственно аптеку, органотерапевтический институт, фармацевтическую фабрику, биологическую, физиологическую, бактериологическую и урологическую лаборатории, амбулаторию, научно-исследовательское отделение, редакцию, научную библио теку. В 1908 году сыновья Пеля Рихард, Альфред и Арист-Александр унаследовали аптеку и создали «Товарищество профессора доктора химии Пеля и сыновей». В 1914 году с началом Первой мировой войны на её базе организовали благотворительный госпиталь. Как ты знаешь из истории, моя дорогая Джулия, в 1917 году в России произошла Октябрьская революция (сейчас её принято называть переворотом). С приходом к власти коммунистов-большевиков аптека была национализирована. Они убрали имя Александра Пеля с вывески и дали аптеке новое название, соответствовавшее канонам того времени: «97-я коммунальная». Но, судя по всему, дух знаменитого фармацевта не покинул аптеку — она не закрывалась ни на один день. Разумеется, в условиях разрухи того времени все исследования и промышленное производство медикаментов и медицинского оборудования прекратились. Постепенно уникальный комплекс превратился в обычную городскую аптеку со скудным ассортиментом советских лекарств. В 1930-х годах аптека носила имя лейтенанта Шмидта. В годы блокады во время Великой Отечественной войны работа аптеки не прекращалась, хотя, разумеется, запасы лекарств таяли с каждым днём. В 1983 году в аптеке (в то время «Городской аптеке № 13») на благотворительные средства была проведена полная реставрация и открыт музей истории отечественной фармации. В музее хранится множество уникальных экспонатов. Например, старинные издания из библиотеки Пеля: «Первая российская фармакопея», «Аптекарская такса» и многие другие, представляющие большой интерес даже в наше время. Так, например, «Аптекарская такса» 1899 года указывала, что за отпуск лекарств с покупателей следует брать 3 копейки, а вот если клиент просил позолотить пилюли (правда, непонятно зачем), то эта услуга уже стоила 60 копеек за 30 пилюль. Хранится в библиотеке и «Журнал медицинской химии и фармации». Кстати, с журналом сотрудничали ведущие учёные и практики того времени. Первый номер открывался письмом, написанным по просьбе издателя Дмитрием Ивановичем Менделеевым, создателем Периодической системы химических элементов. Огромный интерес у посетителей (и я тоже был поражён) представляет профессиональный альбом с гербариями лекарственных растений, изданный в прошлом веке и, к счастью, превосходно сохранившийся до наших времён. Между прочим, этот гербарий до сих пор используют специалисты из Санкт-Петербургской химико-фармацевтической академии для проведения учебных занятий. Среди сохранившихся экспонатов привлекает внимание множество вещей, которыми пользовался сам Александр Васильевич. Также там есть весы разных модификаций, сохранившие, ко всему прочему, абсолютную точность. Однако среди экспонатов встречаются и весьма неожиданные: например, две китайские вазы, приобретённые Петром I, — когда-то они украшали интерьер аптеки. Всего их во времена

Аптека доктора Пеля

Пеля было 36 штук, но остальные сберечь не удалось. И это везение, что остались хотя бы две, если вспомнить, какие бомбардировки, лишения и разруху перенёс Петербург — Ленинград в годы революций и Великой Отечественной войны. Многие вещи, хранящиеся в музее, поражают долговечностью и добротностью. До сих пор в аптеке пользуются телефонным аппаратом, по которому разговаривал сам Пель. А современным производителям кассовых аппаратов не грех поучиться качеству работы у мастеров прошлого века — изготовленная ими кассовая машина и сегодня находится в рабочем состоянии. Понимаю, что пора бы уже перейти к рассказу о самой фармакологии, но хочу написать ещё немного о семье Александра Пеля и его удивительной аптеке. Надеюсь, читатели меня простят, ведь не все из них смогут сами попасть в мой город и увидеть всё своими глазами. У известного аптекаря было несколько сыновей. Двое из них, Альфред и Рихард, так же как отец, окончили Медико-хирургическую академию и пошли по начатой ещё прадедом аптекарской стезе. В 1908 году Александр Васильевич скоропостижно скончался по дороге в Берлин, куда ехал выступать на очередном конгрессе. Его доставили в Петербург и похоронили на Волковском кладбище. Сыновья Пеля продолжили начатое дело, но его прервал большевистский переворот 1917 года. Во время Гражданской войны и разрухи закрылась химическая лаборатория, а в 1927 году окончательно прекратило существование и галеновое производство. (Для наших читателей поясню: галеновое производство — это процесс приготовления настоек, эликсиров и экстрактов из растительных трав. Название он получил по фамилии знаменитого римского врача Галена.) Продолжателям рода Пеля не оставалось ничего иного, как эмигрировать. Потомки Александра Васильевича осели в Германии и Финляндии. И в заключение рассказа позволь добавить пару слов об одной архитектурной детали аптеки, которая придаёт истории действительно мистический характер. Это Башня грифонов, находящаяся во дворе аптеки Пеля и сыновей. Она не входит в туристические справочники, сюда не водят экскурсии, поэтому о ней, кроме петербуржцев, мало кто знает. Башня появилась здесь в конце XIX века. Именно тогда Александр Васильевич, создавая лабораторию, оснастил её невысокой кряжистой кирпичной трубой под жестяной крышей. И именно это сооружение непонятного людям назначения и породило много легенд, прочно вошедших в мифологию Петербурга. Вот три самые известные. Первая говорит о том, что Вильгельм Пель увлекался алхимией и в башне по сей день живут чудовищные порождения его медицинских опытов — грифоны, полученные при скрещивании льва с орлом. Петербуржцы рассказывают, что в полночь, когда невидимые грифоны слетаются в гнездо в башне, их отражения видны в окнах соседних домов. Числа же на кирпичах — это зашифрованный код вселенной. Тому, кто перечислит вслух все числа на башне, сулилось исполнение желаний или бессмертие. Согласно другой легенде, под Башней грифонов находился подвал — бомбоубежище для жителей соседних домов, а сама башня — это выход из него. На мой взгляд, легенда абсолютно

139

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

140

несостоятельна, потому что во времена Пеля о бомбардировках с воздуха при строительстве домов даже не задумывались, ведь летательные аппараты были изобретены позже. Третья и, на мой взгляд, самая убедительная легенда: Башня грифонов — не что иное, как труба химической лаборатории для проведения опытов, которая была для того времени прекрасно оснащена. А поскольку в любой химической лаборатории должна быть вентиляционная вытяжка, то труба могла быть именно для этого и предназначена.

Никто точно не знает, каково назначение башни, а поскольку люди в большинстве своём обычно склонны к мистике, то именно первая легенда будоражит умы, она самая известная и популярная. Вот так я завершаю вступление к письму. Приезжай, дорогая Джулия, в Петербург! Я свожу тебя в аптеку Пеля, мы вместе посмотрим на экспонаты музея и, обойдя Башню грифонов, попробуем разгадать её тайну. А теперь поговорим

Прежде всего дадим определение, чтобы читатели понимали, о чём пойдёт речь. Фармакология (от греческого фάρμακον — лекарство, яд и λόγος — слово, учение) — медико-биологическая наука о лекарственных веществах и их действии на организм. Общаясь со своими сокурсниками в годы учёбы в университете, я понял, что у многих из них причиной стать фармацевтом послужила мечта создать лекарства от неизлечимых на сегодняшний день болезней. Несомненно, это поистине смелая и серьёзная мечта, а точнее, цель жизни, и, если она осознанна, к ней надо идти с девизом Саши Григорьева из каверинских «Двух капитанов»: «Бороться и искать, найти и не сдаваться!» Но при этом нужно понимать, что терний на пути к фармакологическим звёздам будет очень много и успех к учёным здесь приходит гораздо реже, чем неудачи. Фармакология — одна из самых трудоёмких наук, но если человек достигает успеха в поисках лекарства, то его имя навсегда остаётся в истории медицины. О таких людях я расскажу на этом маршруте. Теперь постараюсь объяснить, в чём заключается трудность создания нового эффективного лекарства. Для начала немного истории. Ещё задолго до появления письменности в попытках исцеления люди использовали растения, минералы, части животных организмов, воду и другие вещества. Первые письменные упоминания о таких примитивных лекарствах содержатся в древнеегипетских текстах, папирусе Эберса, изображены на статуе бога Тота. В трудах Гиппократа упоминается около 300 лекарственных растений, а их подробные описания дали древнегреческие врачи Теофраст и Диоскорид. Сочинение Диоскорида De materia medica («О лекарственных веществах») служило практическим руководством по применению лекарств до XIX века. Труды Галена также содержат сведения о лекарственных препаратах. Учёный утверждал, что в растениях есть как полезные, так и бесполезные или даже вредные компоненты и нужно уметь их разделять. Фундамент современной фармакологии заложили в Средние века труды Авиценны и Парацельса. Парацельс, в отличие от многих предшественников, использовал лекарственные вещества не только органического происхождения, он исследовал лечебное действие и неорганических соединений, таких как железо, ртуть, свинец, медь, мышьяк, сера, сурьма. В эпоху Возрождения появились экспериментальные методы исследования, представления о химическом составе лекарств стали более полными. Книгопечатание дало науке возможность выйти на совершенно

О фармакологии

141

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

142

новый уровень сбора и анализа сведений о лечебных свойствах веществ, а развитие университетов в крупных европейских городах способствовало распространению этих сведений среди всё большего числа студентов, будущих врачей. В России в XVI–XVIII веках уже существовали аптекарские огороды, а сведения о лекарственных растениях записывались в «травники» и «зелейники». В 1778 году вышла первая русская государственная фармакопея Pharmacopoea Rossica (в переводе с латинского — «Русская фармакопея»). В конце XVIII — начале XIX века в России появились и другие подробные руководства по лекарствоведению на русском языке — например, такие две книги, как «Врачебное веществословие, или описание целительных растений во врачевстве употребляемых», составленное Нестором Максимовичем Амбодик-Максимовичем, и «Фармакография, или химико-фармацевтическое и фармакодинамическое изложение приготовления и употребления новейших лекарств» Александра Петровича Нелюбина, выдержавшие несколько изданий. Экспериментальная фармакология начала развиваться только в конце XIX века, в это время были впервые синтезированы болеутоляющие и анестезирующие средства. Тогда ещё не имелось сведений о лечебном эффекте многих естественных соединений (например, растительных ядов), поэтому начали проводиться эксперименты по выявлению эффекта на животных. По мере развития научных технологий пришло понимание того, что для повышения эффективности лекарств необходимо изучать механизмы развития заболеваний, которые ранее не были познаны. Именно такой путь создания лекарства является общепринятым и основным сегодня. Но есть и другой путь разработки лекарственных препаратов, похожий на тот, который использовали физиологи XIX века. Отличие лишь в том, что если раньше исследовали эффекты естественных соединений, то сейчас искусственно синтезируют соединения с предполагаемыми биологическими свойствами, а далее проводят исследования их эффективности на биологических моделях. Но в любом случае, если в исследовательской лаборатории создано соединение, претендующее на звание лекарства, далее его ждёт долгий путь испытаний до выхода на рынок медицинских препаратов. Сначала проводятся доклинические исследования на животных и культурах тканей, чтобы выявить и/или подтвердить лечебные свойства и отсутствие токсического эффекта. До сих пор главный постулат в медицине содержит древнюю заповедь врача «Не навреди», и это особенно актуально для медикаментозного лечения, потому что порог, отделяющий лечебную дозу от токсической (а зачастую и смертельной) у ряда препаратов очень мал. Если доклинические испытания проходят успешно, создаётся лекарственная форма — мазь, суспензия, аэрозоль, отвар, настой, таблетки, сироп, суппозитории (свечи), капли и так далее. После создания лекарственной формы препарат проходит строгий контроль соответствующих национальных служб (в нашей стране — Министерства здравоохранения Российской Федерации). Если препарат получает одобрение, то готовится инструкция по его применению.

О фармакологии

После того как лекарство прошло эти стадии, начинаются клинические испытания, проводятся они в несколько фаз. Исследования первой фазы длятся в среднем около года и проводятся на здоровых волонтёрах за вознаграждение. Нужны они для оценки токсичности препарата, а также параметров фармакокинетики (например, скорости и путей введения и выведения). При успешном проведении первой фазы наступает вторая, исследования проводятся уже на больных людях, пациентах стационаров, и обычно длятся в течение двух лет. Их цель — разработка доз и схем применения препарата. Третья фаза самая долгая, она длится около 10 лет, так как за это время необходимо изучить эффекты применения препарата у пациентов, имеющих, кроме основного, сопутствующие заболевания, а также за это время нужно выявить побочные эффекты. Только при успешном прохождении третьей фазы необходимые клинические испытания считаются завершёнными и новое лекарственное средство можно регистрировать в Министерстве здравоохранения. Таким образом, внедрение препарата в медицинскую практику возможно только после долгих и тщательных испытаний и утверждения в государственных органах стран-изготовителей. Теперь, надеюсь, наши читатели понимают, насколько долог и нелёгок путь от разработки лекарства до момента использования пациентами. Но сложность пути — это не повод отчаиваться, а, наоборот, прекрасная возможность проявить себя. И если кто-то из читателей действительно хочет изобрести новое лекарство, то я уверен, никто и ничто не сможет ему помешать. Главное — помнить о девизе Саши Григорьева! Теперь несколько слов о том, что необходимо знать как врачам, так и людям, далёким от медицины, эта часть нашего путеводителя по маршруту лечебных препаратов будет полезна всем. Существует термин «международное непатентованное название», применяемый к лекарственным средствам. Он означает основное, одинаковое во всех странах мира, название лекарственной субстанции, которую никто не имеет права запатентовать (присвоить), — например, «парацетамол». Однако фармацевтические компании имеют право создавать на основе этой субстанции своё, ранее неизвестное лекарственное средство — оно будет называться «брендом». Брендовое название — собственность фирмы-разработчика, запатентовавшей это лекарство. Так, отличным примером бренда может служить панадол — известный препарат на основе парацетамола. Однако любой патент, то есть документ, подтверждающий исключительное право на собственность, имеет сроки действия. По истечении срока действия патента на бренд другие фирмы смогут выпустить аналогичный препарат, который будет называться дженериком (это воспроизведённое лекарственное средство, содержащее фармацевтическую субстанцию, идентичную ранее изобретённой и запатентованной другой компанией). Дженерики продаются после истечения срока действия патента под международным непатентованным названием либо под патентованным названием, отличающимся от фирменного названия разработчика препарата. Так, например, фирменное название известного спазмолитического средства — «Но-Шпа» (NO-SPA, что переводится с английского языка как «НЕТ-

143

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

144

СПАзмам») — очень выразительно с точки зрения рекламы, в то время как дженерик выпускается под безэмоциональным химическим названием основного действующего вещества «дротаверина гидрохлорид». Теперь, надеюсь, понятно, что огромное количество лекарств на фармацевтическом рынке связано не только с развитием научно-технологической мысли, но и с наличием многих дженериков, эффект и механизм действия которых единообразен потому, что в их состав входит одинаковое действующее вещество. Разница заключается лишь в названии, а цена зависит от рекламного продвижения. Кроме брендов и дженериков существует ещё одна группа лекарственных препаратов, называемая аналогами. Лекарственное средство состоит из действующего вещества и вспомогательных элементов — красителей, вкусовых добавок и элементов, входящих в состав оболочки, если это суппозитории или капсулы. Так вот, само действующее вещество, как я уже писал, может быть получено не только с помощью химического синтеза. Все прекрасно знают о такой группе лекарств, как травяные сборы или мази из змеиного яда. Это тоже полноценные лекарственные средства, но полученные с использованием растительного и животного сырья. Кроме того, есть препараты, созданные из минерального сырья — например, всем известный «Кальций-Д3 Никомед». А знаменитую группу препаратов, полученную с участием микроорганизмов, знает каждый. Конечно, это антибиотики, об открытии которых я расскажу подробно, но чуть позже. Микроорганизмы используют также и для синтеза витаминов. Вообще-то созданием витаминов в нашем организме занимается микрофлора, но она производит не все из них и в малых количествах. Вернёмся к действующему веществу в составе лекарственного средства. Чтобы создать лекарство на основе действующего вещества, для начала это активное вещество надо выделить, а потом очистить. Способов и методов выделения и очистки достаточно много, каждая фирма использует свой и часто держит его в секрете. Если метод очистки на выходе даёт более чистое вещество, это отражается на стоимости лекарства. Таким образом, аналоги лекарств отличаются по стоимости в том числе из-за способов создания действующего вещества. Конечно, различия могут быть и между способами производства вспомогательных элементов, что также отражается на стоимости. Кстати говоря, анализом стоимости и затрат на создание лекарств занимается одна из отраслей фармакологии — фармэкономика, её основные разделы также изучают в медицинских университетах. Современный путь создания лекарства долог, дорог, тернист, и в нём участвует множество людей. Поэтому патент на изобретённое лекарство принадлежит, как правило, не одному человеку, а целой организации (компании, фирме, институту). Лекарств сейчас производится огромное количество, и их необходимо классифицировать. Обычно это делают по характеру эффекта действующего вещества. Мы уже говорили о том, что для понимания, на какие процессы в организме человека нужно воздействовать для получения эффекта, необходимо знать механизм развития заболевания (патогенез). Зная патогенез, врач может определить

«Случайные» открытия Иногда (наверное, даже часто) открытиям способствует случай. Именно благодаря случайной цепи событий в США в середине ХХ века был открыт первый противоопухолевый препарат, названный «хлорметин». Это по своей природе аналог боевого отравляющего газа иприта, который использовали в Первой мировой войне как химическое оружие. Противоопухолевый эффект этого средства был открыт позднее, в 1940-х годах, когда учёные из Йельского университета Альфред Гилман и Луис Гудман начали проводить эксперименты на животных, страдающих злокачественными заболеваниями. Принято считать, что Гудман и Гилман сами решили (или им предложило университетское руководство) изучить потенциальную пригодность азотистых аналогов иприта в качестве средств для химиотерапии злокачественных новообразований. Случилось это после инцидента в итальянском городе Бари в 1943 году, где выжившие после воздействия иприта солдаты и мирные жители длительное время страдали от выраженной лейкопении (снижения количества лейкоцитов). Известно, что основные признаки злокачественных заболеваний — способность клеток к неограниченному делению и отсутствие их высокой дифференцировки (специализации). Существует несколько принципов воздействия фармакологических средств, используемых в лечении злокачественных опухолей методом химиотерапии. Одна группа препаратов разрушает злокачественные клетки, то

«Случайные» открытия

точные мишени для фармакологической атаки, именно поэтому основная задача современной фармакотерапии — таргетность, то есть прицельность (от английского target — мишень). А это значит, что фармакологические снаряды должны бить точно в цель, повреждая больные клетки и ткани и не нарушая целостность и функции интактных (здоровых) структур. Синтезируемое фармакологами вещество создаётся не просто так, его применение должно принести определённый эффект. Тут мы говорим ещё об одном типе процессов — воздействии синтезируемых веществ на рецепторы, находящиеся на поверхности клеток. В этом случае мишень для лекарства — рецептор или рецепторный комплекс. Далее синтезируемое вещество нужно доставить к рецептору. Другая группа процессов, протекающих в организме, — транспорт веществ. Существует несколько видов транспорта веществ, некоторые из них обеспечиваются специальными каналами, образованными белками, или самими транспортными белками — транспортёрами. В этом случае мишень для фармакологической атаки — канальные или транспортные белки. Фармакологические маршруты многочисленны, и сейчас у нас нет возможности обойти их все. Поэтому, продолжая путь, упомяну всего о двух классах фармакологических препаратов — антиопухолевых средствах и антибиотиках, потому что их разработка способствовала спасению огромного количества человеческих жизней от заболеваний, ранее считавшихся фатальными.

145

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

146

есть вызывает их некроз, происходит разрушение жизненно необходимых элементов злокачественной клетки, без которых она не может функционировать. Препараты, действующие по такому принципу, называются цитотоксическими и в основном представляют собой соединения на основе платины. Другая группа имеет похожий принцип, также приводящий к гибели клетки. Но отличие в том, что препараты этой группы запускают в клетке процессы, ведущие к её самоуничтожению, то есть приводят к почти естественной остановке жизнедеятельности клетки. Эти препараты называются цитостатическими. В основе специфического воздействия препаратов на злокачественную опухоль лежат иммунные механизмы. Поэтому одной из основных задач таргетной противоопухолевой терапии является поиск молекул или генов, характерных только для определённого вида злокачественных клеток. В качестве таких молекул могут выступать различные белки, участвующие в реакциях матричного белкового синтеза и претерпевшие ряд изменений, приведших к торможению дифференцировки клеток опухоли. Также это могут быть гены, мутация в которых привела к развитию опухолевой патологии. Тогда лекарственное средство должно суметь распознать тот белок либо ту генетическую мутацию, которые характерны только для клеток опухоли. На этой основе создаётся множество противоопухолевых препаратов, и они спасают десятки тысяч жизней, о чем ещё 50 лет назад нельзя было и мечтать. Но есть в истории медицины особая глава, которая посвящена поистине чудесным лекарствам, и открытие их связано с «господином по имени случай». Диагностика и лечение — две ипостаси медицины, они тесно взаимосвязаны. Чтобы успешно лечить, надо знать, что лечить. Но, к сожалению, далеко не всегда врачам одновременно с выяснением причины заболевания удавалось найти эффективное средство. Известны печальные случаи (и их достаточно много), когда создание лекарств запаздывало на многие годы и медикам приходилось склонять головы и бессильно опускать руки перед непознанной силой природы. Но сквозь тернии лабораторных поисков наука, как и вся история общества, неудержимо идёт вперёд. С развитием технологической мысли и появлением новых знаний обязательно наступает момент, когда наблюдательность учёного, фантазия экспериментатора и счастливый случай соединяются. Тогда приходит счастливое чувство озарения и приносит в науку новое фундаментальное открытие, знаменующее начало новой эры в борьбе с ранее неизлечимыми болезнями. И если врача любой специальности спросить: «Какое открытие спасло больше всего жизней на Земле?», каждый не раздумывая ответит: «Открытие антибиотиков». Других мнений быть не может, это действительно так. Веками врачи боролись с гнойными воспалениями, но абсцессы, фурункулы и сепсис уносили миллионы человеческих жизней. Столетиями учёные искали средства борьбы с грозными осложнениями, но поиски их в лучшем случае приводили лишь к отдельным малоэффективным находкам. До середины ХХ века нагноение ран, присоединение бактериальной инфекции к патологическому процессу грозило больному смертью. Учёные многих стран в своих лабораториях и клиниках горели одним жела-

нием — найти противоядие от гнойной инфекции! Не может быть, чтобы человеческий разум оказался бессилен перед этой загадкой. Необходимость открытия диктовалась самой жизнью, и оно состоялось. Следующая точка нашего маршрута —

В Лондоне в соборе Святого Павла множество могил. Здесь похоронены самые выдающиеся англичане — те, жизнь и дела которых коренным образом повлияли на историю человечества. Три надгробные плиты лежат рядом. Две из них с полными именами — Горацио Нельсон и Артур Уэлсли Веллингтон, на третьей — инициалы А. Ф. Под ней покоится прах Александра Флеминга, выдающегося английского микробиолога, человека, к которому с полным правом можно отнести слова Оноре де Бальзака: «Нужны совершенно исключительные обстоятельства, чтобы имя учёного попало из науки в историю человечества». Такие обстоятельства в жизни и работе Флеминга были. Профессор Реджинальд Паннет, друг Флеминга с юношеских времён, провожая его в последний путь, на панихиде сказал: «Пятьдесят один год назад в Медицинской школе Сент-Мэри я познакомился с Александром Флемингом. В то осеннее утро, когда мы впервые встретились, никому, конечно, не могло прийти в голову, что среди нас находится один из величайших людей нашего века. Мы были далеки от мысли, что настанет день, когда, оплакивая Флеминга, огромная толпа соберётся в этом прекрасном соборе, чтобы почтить память гения науки, признанного всем земным шаром. Общеизвестно, что он своими работами спас больше людей и облегчил больше страданий, чем кто-либо из живущих ныне на Земле, а возможно, даже из живших когда-либо прежде. Это одно уже способно внести переворот в историю человечества». Антибиотики стали для нас привычным атрибутом лечения. Трудно представить, что когда-то этих лекарств не было. Частота и широта применения антибиотиков, с одной стороны, резко уменьшили число осложнений и смертельных исходов при септических и инфекционных заболеваниях. С другой стороны, это определённым образом обесценило их значение. Антибиотиков появилось так много, что они затмили славу пенициллина, но ведь «эра антибиотиков», во время которой произошёл подлинный переворот в медицине, началась именно с пенициллина. А открыл его Александр Флеминг. Флеминг родился 6 августа 1881 года на ферме Локфилд в графстве Эйршир в Шотландии. Его родители дали своим детям хорошее воспитание. Все получили образование, были приучены к серьёзному труду. Ежедневно общаясь с природой среди широких равнин и пологих холмов, дети учились любить и понимать живой мир. Окончив школу, Флеминг не сразу продолжил учёбу. Он успел поработать несколько месяцев в пароходной компании и даже, движимый патриотическими чувствами, участвовал в войне с бурами. Однако здравый смысл и желание получить настоящее образование взяли верх, и молодой Александр отправился к

Могила в соборе Святого Павла

147

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

148

своему старшему брату-офтальмологу Томасу в Лондон, где в 1901 году поступил в медицинское училище при больнице Сент-Мэри. В 1906 году судьба свела его со знаменитым бактериологом Элмротом Райтом, человеком удивительным во всех отношениях. Райт был необычайно талантлив и широко образован. Учёный и писатель, он стал легендой ещё при жизни. Рассказывать о Райте можно бесконечно долго, в нём сочетались упорство и настойчивость, твёрдость и нежность, необыкновенная ребячливость взглядов и серьёзность учёного, тонкая душа поэта и непоколебимость научных взглядов. Преданные ученики не просто любили Райта, они боготворили его. Попасть к нему в лабораторию — ни о чём лучшем не мог мечтать тот, кто хотел заниматься настоящей наукой. И Флеминг до конца своих дней не изменил школе Райта. Он ещё больше прославил лабораторию, не мыслил своей жизни вне её стен, достойно сменил учителя на посту директора и умер в лаборатории во время очередного опыта, обуреваемый идеями, весь в делах. Здесь, в этой лаборатории, Флеминг сделал два выдающихся открытия. Именно они стали точками отсчёта в истории поиска «магических пуль», о которых ещё в начале XX века мечтал Пауль Эрлих, — лекарств, уничтожающих микробы, но не приносящих вреда клеткам и тканям. Поскольку главное желаемое качество «магических пуль» заключалось в избирательности действия, они должны были быть естественными для организма, то есть иметь животное происхождение. Эту фантастическую мечту Эрлиха Флеминг сделал реальностью. Первым его шагом на пути к открытию чудесных лекарств стало обнаружение в 1921 году лизоцима, особого фермента, содержащегося в биологических жидкостях и обладающего бактерицидными свойствами (свою первую статью об этом Флеминг опубликовал в 1922 году). Эта находка была делом случая. Только случая, ибо никаких предположений по этому поводу у Флеминга раньше не было. Просто в один из дней простуженный Флеминг внимательно разглядывал чашку Петри с высеянной в ней культурой безвредных бактерий и, как он сам позже говорил, несколько слёз из его слезящихся глаз упали на растущие кокки. Каково же было удивление учёного, когда через несколько дней те места, куда упали слёзы, оказались чисты от микробных колоний. Поражённый Флеминг стал повторять опыты, добавляя в среду с микробами слюну, слёзы, слизь из носа. Результат был однозначен — в этих жидкостях находился фактор, убивающий бактерии. Лизоцим был активен только по отношению к непатогенным бактериям и потому не мог найти широкого распространения в медицине. Но сам факт выработки антимикробных веществ в живом организме нёс большой методологический смысл для разработки дальнейших направлений поиска лекарственных препаратов для борьбы с бактериями.

Плесень тоже лекарство... Упорно продолжая эксперименты, однажды в 1928 году Флеминг обратил внимание на то, что культура гноеродных кокков в чашке Петри погибла там, где

Плесень тоже лекарство...

вырос плесневый грибок. Спора грибка могла попасть в чашку при пересеве колоний. Картина была такой же, как и несколькими годами раньше, когда учёный увидел гибель микробов при действии лизоцима. Но сейчас погибли уже патогенные микробы — возбудители тяжёлых септических заболеваний. Другой человек на месте Флеминга вряд ли придал этому факту большое значение и отдал бы распоряжение вымыть «грязные» чашки, но тут случайность упала на подготовленную почву. Великий Луи Пастер говорил: «Случай помогает лишь умам, подготовленным к открытиям», а французский математик Жозеф Лагранж выразил такое же мнение: «На случай при великих открытиях наталкиваются те, кто его заслуживают». Флеминг был готов к удаче и заслужил её. Отбросив все остальные дела, он полностью отдался проверке обнаруженного явления. Многочисленные опыты подтвердили, что плесневый грибок выделяет какое-то неизвестное вещество, обладающее мощным бактерицидным (убивающим бактерии) действием на патогенные микроорганизмы. По просьбе Флеминга микологи (специалисты по грибам) идентифицировали грибок. Им оказался Penicillium notatum (пенициллиум нотатум). Впервые этот грибок нашёл шведский фармаколог Рикард Вестлинг на сгнившем иссопе (полукустарниковом растении,

149

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

150

содержащем эфирные масла). Французский писатель Андре Моруа в своей книге о Флеминге, ссылаясь на воспоминания жены учёного, рассказал, что Флеминг, узнав о находке Вестлинга, вспомнил 50-й псалом, где есть слова: «Окропи меня иссопом, и буду чист». Как тут не поразиться предвидению древних богословов? Активное вещество, выделяемое грибком, Флеминг назвал «пенициллин». Он привлёк к исследованиям молодых врачей Стюарта Краддока и Фредерика Ридли, перед которыми поставил важную задачу — экстрагировать пенициллин из бульона, в котором рос плесневый грибок, и очистить его с целью употребления в виде инъекций. Увы, все попытки сделать это оказались безуспешными, не хватало специального биохимического образования. Впоследствии окажется, что молодые помощники были близки к успеху, но, не зная нюансов химии, не учитывали некоторые детали. Учёные отчаялись, Краддок женился и перешёл в другую лабораторию на более высокое жалованье, а Ридли отправился в плавание врачом на корабле. Так закончился первый этап в истории открытия целительной плесени. Было сделано главное: Флеминг обнаружил пенициллин. Но выделить в чистом виде его не смог, а значит, широкое применение препарата было пока невозможным. Тем не менее Флеминг верил и ждал, что кто-то очистит чудесное лекарство.

Звёздный час Флеминга И звёздный час настал, результат даже превзошёл ожидания Флеминга. Выделить пенициллин в чистом виде смогли патолог Хоуард Уолтер Флори и биохимик Эрнст Борис Чейн из Оксфордского университета. Вокруг них в 1938–1939 годах сформировалась знаменитая оксфордская группа, которая уже к 1941 году разработала алгоритм выделения, очистки и производства пенициллина. Хоуард Флори родился в 1898 году в Аделаиде (Австралия). На последнем курсе медицинского университета он получил стипендию Сесиля Родса, которая давала возможность стажировки в любом крупном научном центре. Флори выбрал Оксфорд и Кембридж. Работая там, он проявил выдающиеся способности в физиологии и патологии и был удостоен стипендии Рокфеллеровского фонда для стажировки в США. В 1929 году Флори вернулся в Англию, познакомился с работами Флеминга по лизоциму и начал активно работать в этом направлении. С 1935 года, получив должность профессора патологии в Оксфорде, он сосредоточил все свои интересы на детальном анализе этого вещества. Флори был нужен квалифицированный биохимик, и он пригласил к себе на работу молодого стажёра Чейна. Их союз оказался необычайно плодотворным. Эрнст Чейн родился в 1906 году в Берлине, его отец был выходцем из России. По примеру отца Чейн решил посвятить себя химии. Он поступил в Берлинский университет и упорно изучал биохимию и физиологию. После окончания университета Чейн успешно защитил докторскую диссертацию и имел большие планы на будущее. Но в 1933 году к власти пришли нацисты, и Чейн, будучи евреем и спасаясь от преследования, уехал в Англию. Он с большой радостью принял при-

Звёздный час Флеминга

глашение Флори, и с 1937 года они начали работать вместе. Чейн предложил Флори переключиться с изучения лизоцима на исследование пенициллина, полагая, что именно это вещество «наделено многообещающими бактерицидными свойствами». Флори согласился и добился у Рокфеллеровского фонда субсидии для исследования. В результате уже в 1940 году группа Чейна получила очищенный активный пенициллин. 12 февраля 1941 года инъекции пенициллина были испытаны на первом пациенте, полицейском с тяжёлым заражением крови (стафилококковым сепсисом). Результат оказался потрясающим — умирающий больной на глазах начал выздоравливать. Исчезла лихорадка, прекратились ознобы; ещё немного — и больной встал бы на ноги. Но, увы, небольшой запас пенициллина кончился, и болезнь воспрянула вновь, через несколько дней пациент умер. «Если бы у нас было больше пенициллина!» — в отчаянии воскликнул Флеминг. Что же делать, где производить пенициллин? Продолжать исследования в Англии стало невозможным — шла война, на Лондон падали бомбы. Хотя в этих условиях пенициллин был тем более необходим. Тогда Флеминг послал Флори в маленький американский городок Пеорию, «кукурузную столицу» штата Иллинойс, где в известной лаборатории профессора Роберта Когхилла получали химические средства для биологической очистки воды. Когхилл сразу понял важность задачи и включился в работу. Буквально в течение нескольких месяцев в его лаборатории был налажен выпуск больших количеств чудесного лекарства. С этого события началась эра пенициллина. Исследования субсидировались крупными промышленными корпорациями, и к 1943 году пенициллин уже производился в Англии промышленным путем. Был разгар Второй мировой войны, количество раненых на фронтах увеличивалось. Многие из них не смогли бы дожить до победы и прожить потом долгую жизнь, если бы не открытие Флеминга и оксфордской группы! В СССР тоже велась активная работа по созданию пенициллина, её возглавляла профессор 3инаида Виссарионовна Ермольева. Вместе со своими сотрудниками она сумела выделить антибиотик в 1942 году и быстро наладить его производство и отправку на фронт. Пенициллин Ермольевой в годы Великой Оте чественной войны спас сотни тысяч советских солдат и офицеров. Пенициллин творил чудеса — ликвидировал септические процессы, ставил на ноги, казалось бы, безнадёжных больных. В 1945 году Каролинский институт в Стокгольме сообщил о своем решении присудить Нобелевскую премию английским учёным Флемингу, Чейну и Флори за выдающееся достижение — открытие пенициллина и его терапевтического эффекта при лечении различных инфекционных заболеваний. После смерти Флеминга в 1955 году в статье «Британского медицинского журнала» было сказано: «Так недавно и стремительно был сделан ряд открытий, что, наверное, мы не можем полностью оценить переворот в медицине, который вызвало и продолжает вызывать открытие Александра Флеминга. О медицинском прогрессе мир, естественно, судит по успехам в лечении болезней. Уже с одной этой точки зрения Александр Флеминг имеет право на

151

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

152

бессмертную славу. И вслед за ним слава принадлежит сэру Х. Флори и доктору Э. Чейну, которые через десять лет после открытия Флеминга нашли способ выделить пенициллин и претворить в жизнь надежды, которые на него возлагал Флеминг ещё в 1929 году. С открытием пенициллина началась новая эра в лечении больных. Современным врачам трудно понять, насколько бессильны были их предшественники в борьбе с некоторыми инфекциями. Им не знакомо отчаяние, овладевавшее докторами, когда они сталкивались с болезнями, смертельными в те времена, а теперь излечимыми. Некоторые из этих заболеваний даже перестали существовать. Пенициллин и все антибиотики, открытые после него, дают возможность хирургу производить такие операции, на которые раньше никто бы не решился. Только Эйнштейн, но в другой области, и ещё Пастер оказали такое же, как Флеминг, влияние на современную историю человечества». В соборе Святого Павла у надгробия Александра Флеминга всегда лежат живые цветы. А теперь для продолжения нашего маршрута из Лондона перенесёмся в Америку — в университет Рочестера.

Почвенные грибки и антибиотики Зельман Ваксман не был врачом и никогда не думал заниматься медициной. Тем более он даже представить себе не мог, что станет создателем нового лекарства. Лекарства, которое сделает его нобелевским лауреатом и навсегда внесёт его имя в историю медицины.

Почвенные грибки и антибиотики

Ваксман оказался в Америке не из-за хорошей жизни. Он родился в 1888 году на Украине, и единственное, что еврей мог сделать в царской России, — это окончить гимназию. Но тяга к знаниям была настолько велика, что молодой человек решил уехать в Америку и там посвятить себя агрономии, а точнее, сельскохозяйственной бактериологии. Он проводил интересные исследования, имя его стало известным в научных кругах, и к 1930-м годам Ваксман был признанным авторитетом, руководителем крупной лаборатории по изучению биологических свойств почвенных грибков в университете Рочестера. Вместе с помощниками он увлечённо исследовал свой любимый объект — лучистые грибки (стрептомицеты) и не подозревал, что стоит на пороге жизненно важного открытия. Никто не знает, как сложились бы обстоятельства. Скорее всего, Ваксман никогда бы и не попытался изучить лекарственные свойства стрептомицетов, если бы к нему не обратилось американское общество по борьбе с туберкулёзом. В то время поиски методов лечения туберкулёза были одной из самых животрепещущих проблем медицины. Заболевание было широко распространено, ежегодно от него умирало большое число людей, контагиозность (заражаемость) болезни была достаточно высока, а эффективных средств его лечения и профилактики, увы, не было. В поисках противотуберкулёзных лекарств медики обратились за помощью к Ваксману. Почему к нему, ведь он же не врач, не химик, а специалист по далёкой от медицины сельскохозяйственной бактериологии? Ответ прост. Дело в том, что, изучая свойства туберкулёзной палочки, микробиологи обратили внимание на удивительный факт: она длительное время сохраняется на воздухе, но моментально гибнет, когда попадает в землю. С чем это связано? Кто может ответить на этот вопрос? Выбор был единодушен — только Ваксман. В 1932 году, отложив остальную работу, лаборатория Ваксмана вступила в бой с туберкулёзом. Во время первых проверочных опытов культуру туберкулёзных палочек осторожно покрыли тонким слоем земли. В результате палочки исчезли, почва убила их. Значит, наблюдение врачей было верным. Что же уничтожило бациллы? Ваксман предположил, что это какие-то почвенные микробы или грибки. И началась скрупулёзная педантичная работа. Сотрудники лаборатории исследовали 10 000 различных почвенных микроорганизмов. Никакая оплата не смогла бы стимулировать такое упорство. Они работали самоотверженно, ибо понимали, что найденный ответ спасёт сотни тысяч человеческих жизней. И титанический труд увенчался успехом. В 1942 году Ваксман с учениками выделили из стрептомицета активное вещество, которое уничтожало туберкулёзные палочки. Ваксман к тому времени уже знал о феноменальном открытии Флеминга и найденное вещество назвал по аналогии с пенициллином — «стрептомицин». Врачи знаменитой клиники братьев Мейо в Рочестере проверили препарат Ваксмана и подтвердили, что получено действительно новое мощное лечебное средство. Дальнейшие исследования показали, что пенициллин и стрептомицин действуют на разные бактерии, — таким образом, сфера применения противомикробных препаратов значительно расширилась. Ваксман предложил назвать их «антибиоти-

153

ками» (от древнегреческого ἀντί — против и βίος — жизнь), то есть веществами, убивающими жизнеспособные болезнетворные микробы. Он предсказал, что могут существовать другие виды антибиотиков, а значит, их надо искать и находить! В 1952 году за открытие стрептомицина Зельман Ваксман был удостоен Нобелевской премии. И скоро возник

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

Клондайк антибиотиков

154

Грибки стали настоящим клондайком в поисках новых антибиотиков. Только с 1945 по 1949 год были открыты ещё три новых препарата: хлоромицетин, ауреомицин и террамицин. Особенно эффективными оказались последние два. Ауреомицин подавлял рост бруцелл, а террамицин с успехом стали применять при лечении многих инфекционных заболеваний, так как он уничтожал разнообразные бактерии. Про бруцеллёз стоит отдельно сказать несколько слов. Это типичная зоонозная инфекция, то есть заболевание, передающееся от животных человеку, чаще всего от мелкого и крупного рогатого скота, от свиней. Болезнь поражает многие органы и системы, особенно страдают сердце и лёгкие. Заболевший бруцеллёзом человек без своевременного лечения очень быстро становится глубоким инвалидом. Бактерии, вызывающие бруцеллёз, были открыты английским микробиологом Дэвидом Брюсом (кстати, в его честь они и получили название) в 1886 году. Но только с появлением ауреомицина болезнь перестала уносить многие жизни. Позже оказалось, что не только грибки, но и некоторые непатогенные бактерии могут вырабатывать антибиотики. Впервые это было доказано в 1943 году. Такие бактерии нашли в гнойном отделяемом ран у человека. Американская девочка Маргарет Треси заболела остеомиелитом (гнойным воспалением кости). Когда в лаборатории сделали посев гноя для идентификации типа бацилл, то оказалось, что, кроме обычных гноеродных кокков, в среде выросла культура неизвестных ранее бактерий. Врачи обратили внимание на то, что рядом с колониями этих бацилл среди кокков возникало разжижение агара — среды, в которой в лаборатории росли микробы. Тогда пригласили химиков и попросили выделить из этих бактерий активный фактор. Это удалось, полученный препарат уничтожал вредные кокки. Новый антибиотик назвали «бацитрацин» и с момента его регистрации (в 1948 году) стали успешно применять в сочетании с пенициллином для подавления смешанной инфекции. Это тяжёлое осложнение, вызванное воздействием разных видов микробов, довольно часто встречается при различных заболеваниях. Не все из открываемых антибиотиков оказывались достаточно эффективными, но даже применение уже обнаруженных бактерицидных средств тормозилось из-за отсутствия их достаточного количества. Препятствием служили техническая трудность и дороговизна выделения и очистки антибиотиков из естественных источников. Со всей остротой на повестку дня встал вопрос об искусственном получении этих лекарств.

Искусственный синтез антибиотиков начался достаточно скоро, и этого следовало ожидать. Химикам оставалось детально разобрать структуру пенициллина, а зная строение молекулы вещества, нетрудно её синтезировать. Впервые строение ядра пенициллина изучил в 1954 году английский биохимик Джеймс Бэтчелор, он же определил состав антибиотика и установил, какой фрагмент молекулы обладает бактерицидными свойствами. Открытие Бэтчелора имело большое значение, так как, зная детали строения вещества, этапы его синтеза и распада в организме, можно было, акцентируя те или иные стадии его метаболизма, получать препараты с заранее заданными свойствами, — например, более устойчивые и эффективные. Искусственно синтезируемые антибиотики не оправдали первоначальных радужных надежд. Их эффективность была ниже по сравнению с природными, а стоимость получения очень высока. И тогда учёные, решив, что «истина всегда посередине», пошли по пути создания полусинтетических антибиотиков и на этом направлении добились отличных результатов. Сейчас производится большое количество разнообразных полусинтетических антибиотиков. Принцип их получения заключается в следующем. Поскольку ядро любого антибиотика искусственно синтезировать трудно, химики решили сделать наоборот: биотехнологическим путём они получают готовый антибиотик, затем расщепляют его, выделяют ядро и далее, работая с этим ядром, создают на его основе новые препараты с заданными свойствами. Такой подход решает сразу две проблемы: с одной стороны, значительно упрощается и удешевляется получение исходного сырья для производства лекарств. А с другой — создание новых модифицированных антибиотиков позволяет успешно бороться с явлением привыкания микробов к препарату, если он применяется достаточно длительное время. Получение полусинтетических антибиотиков стало звёздным часом пенициллина. Оказалось, что именно он, в отличие от многих других препаратов, способен активно видоизменять свои лечебные свойства в зависимости от присоединения к его ядру различных химических компонентов. На основе пенициллина создано около 20 лекарственных соединений (бензилпенициллин, бициллин, метициллин, оксициллин и другие). С их помощью успешно лечатся многие инфекционные заболевания. Перечень вновь открываемых и синтезируемых антибиотиков увеличивается год от года. Сейчас описано уже свыше 5000, из них эффективно применяются около 100. В последние годы получены новые антибиотики, которые могут не только убивать бактерии, но и губительно действовать на опухолевые клетки. И вот совсем недавнее сообщение: в Дании у 58-летнего больного с синдромом приобретённого иммунодефицита (СПИД) вследствие ослабления иммунной системы обострился затихший ранее туберкулёз. Для лечения применили давно известный антибиотик фуцидин. Через несколько недель самочувствие больного улучшилось настолько, что он смог приступить к работе. Проведённые экспериментальные

Поиски продолжаются

155

Маршрут 6. Ярмарка лекарств

156

исследования показали, что фуцидин повышает резистентность (устойчивость) здоровых клеток к вирусу СПИДа, а в случае поражения организма быстро останавливает размножение губительного вируса. Пусть это сообщение впоследствии покажется менее значительным, чем сейчас, тем не менее разработка методов борьбы со СПИД при помощи антибиотиков не лишена реальных оснований. Жизнь не стоит на месте, учёные продолжают поиски. Известные сейчас лекарства отойдут в прошлое, появятся новые. На смену антибиотикам наверняка придут более эффективные препараты, но люди всегда будут помнить имена учёных, благодаря исследованиям которых созданы чудесные лекарства, ставшие в середине ХХ века надёжной преградой на смертоносном пути многих инфекционных заболеваний. Пора ставить точку и переходить с увлекательного фармакологического маршрута на новый. Не сомневаюсь, он будет таким же, а может, даже более интересным. С нетерпением вместе с читателями жду твоего письма, Джулия! Алекс

Маршрут 7. Молекулы жизни

Читатель познакомится с миром гормонов — чудесных молекул, благодаря которым организм человека работает как единый механизм; узнает, как отсчитывают время жизни невидимые биологические часы и как происходит формирование наших чувств и ощущений; поедет в Гёттинген, снова посетит Лондон, прогуляется по Парижу и Вене, улетит в Америку, побывает в Бостоне и Принстоне, а потом из Нью-Йорка вернётся в Россию

Маршрут 7. Молекулы жизни

158

Привет, мой петербургский друг! Как всегда, читала твоё письмо с неослабевающим интересом. Уверена, читатель тоже не мог оторваться от рассказа про чудесные лекарства, спасающие жизни людей. Темой моего сегодняшнего письма будет эндокринология — наука о высокоактивных химических веществах, обеспечивающих поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды) на строго определённом уровне, оптимальном для жизни. По сравнению с другими отраслями биомедицины, эндокринология относительно молода, ей не исполнилось ещё и 200 лет. Но за этот срок она пережила немало, в её истории были периоды расцвета и упадка. Четыре раза она приносила в биологию и медицину открытия, кардинально меняющие прочно, казалось бы, устоявшиеся взгляды. В «личном деле» эндокринологии немало удивительных документов, и со многими из них я постараюсь познакомить читателей. События, о которых пойдёт речь, готовились исподволь, незаметно и медленно, в течение ста с лишним лет, а переворот, который они совершили в естествознании, обрушился на научный мир с ошеломляющей быстротой.

Серебряный век гормонов XIX век был щедрым к науке и искусству. Научная мысль и художественное творчество не уступали друг другу в гениальных открытиях, великих произведениях, талантливых творцах. Менделеев и Чайковский, Лобачевский и Гюго, Дарвин и Достоевский, Бутлеров и Репин… Биология и медицина тоже не остались в стороне. В то время жили и плодотворно работали Павлов и Мечников, Сеченов и Вирхов, Мендель и Пастер и многие другие выдающиеся естествоиспытатели. Буйная фантазия экспериментаторов не знала границ. Ставились опыты, проведение которых ещё незадолго до того считалось абсурдным и невозможным. Развитие технической мысли не могло не сказаться на биологии. Появились более сильные микроскопы, различные приспособления для физиологических и биохимических исследований и, как результат этого, — новые открытия. Развитие хирургической техники предоставило возможность для проведения более сложных операций. Пример тому — опыты немецкого физиолога, профессора Гёттингенского университета Арнольда Адольфа Бертольда. В 1849 году ему удалось установить, что если пересадить кастрированному петуху в брюшную полость семенники другого петуха, то у первого петуха исчезнут все последствия кастрации. Впервые экспериментально было показано, что определённые органы оказывают регулирующее влияние на обмен веществ и формирование внешних признаков. Таким образом, в 1849 году эндокринология родилась в первый раз, Бертольд стал её первым крёстным отцом. Наука не была подготовлена к достойной оценке этих опытов, и о них вспомнили лишь через 40 лет, в 1889 году. Тогда на заседании Парижского биологического общества профессор экспериментальной биологии Шарль Броун-Секар выступил с ошеломляющим сообщением об опытах, проведённых на самом себе.

Серебряный век гормонов

Учёный ввёл себе вытяжки из семенных желёз животных и установил, что они оказывают на старческий организм (а Броун-Секару было в то время 72 года!) омолаживающее действие. Возникло ощущение необыкновенной бодрости, повысились работоспособность, мышечная сила, половой инстинкт. Экстракты из семенников учёный назвал «эликсир молодости». Пресса подняла шум вокруг этого события, в аптеках стали продавать «Броун-Секаровскую жидкость», за которой выстраивались очереди стариков, жаждущих омоложения. Но Броун-Секару не удалось избавить мир от старости: омолаживающий эффект оказался кратковременным, а через 2–3 месяца старческие недуги даже прогрессировали. Период сенсаций закончился, надежды сменились пессимизмом. Однако, несмотря на разочарование, опыты Броун-Секара сыграли свою роль — они дали мощный импульс к изучению эндокринных желёз, к выяснению значения для организма веществ, выделяемых железами прямо в кровь. В то же время опыты Броун-Секара заложили и инерцию мышления. В последующие годы в эндокринологии основные исследования были направлены на половые железы и вырабатываемые ими вещества, изучение других органов и веществ практически не проводилось. Приятным исключением из этого однообразия стали эксперименты русского учёного Леонида Васильевича Соболева, ещё в 1901 году предположившего, что поджелудочная железа вырабатывает особый гормон. Будучи серьёзно больным, Соболев не смог за свою короткую жизнь (он прожил немногим более 40 лет) довести дело до конца. Но именно его работы на 20 лет предвосхитили и вдохновили успешно завершившиеся поиски Фредерика Бантинга и Чарльза Беста, выделивших в 1921 году из

159

Маршрут 7. Молекулы жизни

160

поджелудочной железы инсулин, гормон, обладающий способностью снижать уровень сахара в крови. Бурное развитие неврологических исследований во второй половине XIX века выдвинуло в лидеры физиологии учение о нервной регуляции. Теория великого Ивана Петровича Павлова о рефлекторной дуге и развитие им взглядов Ивана Михайловича Сеченова о безусловных и условных рефлексах создали прочное мнение о том, что именно нервная регуляция есть основной и чуть ли не единственный способ управления процессами жизнедеятельности. Казалось, затишье в работе по выяснению роли гормонов наступило надолго. Но это впечатление было обманчивым. Назревал кризис. И разразилась

Буря в начале XX века В один из весенних дней 1902 года молодые биологи Уильям Бейлис и Эрнест Старлинг из Лондонского университета провели эксперимент, которому суждено было стать важной вехой в дальнейшем развитии эндокринологии. События выдающегося для науки значения протекали очень буднично. Английские исследователи не изобретали ничего нового, они просто повторяли опыты, которые раньше провели независимо друг от друга два физиолога — ученик Павлова Леон Попельский в России (1896) и Макс Вертгеймер в Германии (1901). Все четверо учёных получили одинаковые результаты, но правильно интерпретировать их смогли именно Бейлис и Старлинг. И именно в верном толковании данных лежало начало второго рождения эндокринологии. Много лет спустя в одной из статей Старлинг писал: «Учеником Павлова Попельским и независимо Вертгеймером было установлено, что при введении кислоты в петлю тонкой кишки возникает выделение поджелудочного сока даже в том случае, если перерезаны оба блуждающих нерва и разрушены симпатические узлы. При повторении этих опытов мы с Бейлисом нашли, что выделение поджелудочного сока наблюдается при введении кислоты в кишечную петлю, лишённую каких бы то ни было нервных связей с остальным телом. Поэтому стало ясно, что секреторный импульс от кишечника к поджелудочной железе, вызывающий её секреторную дея-

Буря в начале XX века

тельность, должен передаваться не через нервную систему, а через кровь». Именно в этой фразе заключалась гениальная догадка англичан и досадная ошибка их предшественников. Попельский интерпретировал данный феномен как необычную, замыкающуюся вне центральной нервной системы рефлекторную реакцию, а Вертгеймер, и того проще, решил, что денервация кишки (перерезание блуждающих нервов) не была полной, и ругал за это своих помощников. Старлинг и Бейлис пошли дальше. Вот продолжение рассказа Старлинга: «Так как введение кислоты в воротную вену само по себе не вызвало поджелудочной секреции, то пришлось прийти к заключению, что кислота вызывает в эпителиальных клетках кишечника образование какого-то вещества, которое вымывается из эпителиальных клеток током крови и является агентом, стимулирующим секрецию поджелудочной железы». Казалось бы, всё ясно, поставлена точка, но нет. Англичане — упорные люди, они хотели выяснить всё до конца сразу, в ходе одного опыта. Поскольку события разворачивались почти фантастические, молодой Старлинг решил выступить в роли фокусника. Наблюдавший за экспериментом профессор Кевин Мартин впоследствии написал: «Я счастлив, что присутствовал при их открытии. Старлинг сказал: “Тогда это должно быть химическим рефлексом”.

161

Маршрут 7. Молекулы жизни

162

Быстро отрезав следующий участок тощей кишки, он растер её слизистую мембрану песком в слабом растворе соляной кислоты, профильтровал и ввёл в ярёмную вену животному. Через несколько мгновений поджелудочная железа ответила много большей секрецией, чем та, которая имела место ранее. Это был великий полдень». Профессор Мартин был прав, день стал действительно знаменательным, эндокринология родилась второй раз. В течение шести десятилетий шло медленное накопление сведений о физиологических эффектах экстрактов отдельных органов, в основном половых. А с 1902 года началась эра открытия конкретных химических веществ, название которым «гормоны» дал тот же Старлинг. Вещество, обнаруженное в кишечнике, Бейлис и Старлинг назвали «секретин». Он вошёл в историю естествознания как первый гормон дистантного действия, открытый в живом организме. Поясню, что дистантное действие означает «действие на расстоянии». То есть гормон вырабатывается в одном месте (железе), а действует на клетки-мишени отдалённого органа или железы, переносясь к ним с кровью. Например, гормон пролактин вырабатывается в гипофизе, а действует на клетки молочной железы, активируя выработку материнского молока. Англичане понимали, что исследуют принципиально важное явление. Но ни они, ни Павлов, который восторженно отозвался о результатах, не могли пред-

ставить реальных масштабов значения этого открытия и последствий, которые оно повлечёт за собой. А самое главное заключалось в том, что в 1902 году было впервые показано наличие в организме ещё одной системы регуляции, помимо нервной. Дальнейшее развитие этой идеи привело к третьему рождению эндокринологии, когда оказалось, что и в нервной системе синтезируются гормоны, необходимые для проведения нервного импульса. Позже, в 1970-х годах, случилось четвертое её рождение, когда эндокринные клетки, синтезирующие те же гормоны, были обнаружены и в органах иммунной системы (там эндокринные клетки определяют возникновение и развитие иммунологических реакций). И тогда наконец наступил золотой век эндокринологии, свидетелями которого мы являемся сейчас. Учёные знают, что в основе действия трёх важнейших систем регуляции — нервной, эндокринной и иммунной — лежат химически общие механизмы, тесно связывающие их друг с другом. Именно эта общность и является плодотворной почвой для сбора огромного урожая данных, на основе которых появилась реальная возможность управления процессами жизнедеятельности и эффективного лечения многих заболеваний.

После открытия Бейлисом и Старлингом секретина учёные обнаружили гормоны во многих железах. Изучение их долгое время базировалось на исследовании экстрактов и вытяжек, химическое строение гормонов было установлено значительно позже. Так в относительном покое и сосуществовали две теории регуляции: нервная и гормональная. Причём преобладающее значение нервной системы сомнению не подвергалось, так же как и электрофизиологический принцип её работы. Но наступил 1921 год. Австрийский фармаколог Отто Лёви открыл медиаторный механизм передачи нервного импульса от одной клетки к другой и с нервного окончания на эффекторный (рабочий) орган. Он установил, что при прохождении по волокну нервного возбуждения, в основе которого лежит электрофизиологический процесс, в синапсе образуются гормональные вещества с высокой химической активностью, без которых невозможно возникновение физиологических реакций. Эти вещества получили название «медиаторы», а их открытие заложило первую трещину в массивное «здание», прочно стоящее на непоколебимом фундаменте электрофизиологических основ нервной регуляции. Успешные повторения опытов Лёви, проведённые авторитетными нейрофизиологическими лабораториями различных стран, довольно быстро погасили негодование многочисленных приверженцев прежних взглядов. Учёный сумел идентифицировать химическое вещество, выделяющееся в синапс, им оказался ацетилхолин. Кроме того, Лёви вспомнил о том, что польский физиолог Наполеон Цибульский, открывший адреналин в 1894 году, ещё в 1905 году показал присутствие адреналина в питательной жидкости, орошающей нервы после их раздражения.

Дальнейшие поиски

163

Маршрут 7. Молекулы жизни

164

Как нередко бывало, научный мир в начале XX века не сумел оценить значение описанного факта, а Лёви, сопоставив результаты своих исследований с описанными данными, впервые высказал идею о существовании двух типов нервных волокон по характеру продуцируемого медиатора — адренергических и холинергических. Первые содержат и продуцируют в синапс гормон адреналин, а вторые — ацетилхолин. За эти фундаментальные открытия, возродившие эндокринологию в третий раз, Отто Лёви в 1936 году получил Нобелевскую премию. Опять наступило затишье. Конкурентные свойства адреналина и ацетилхолина хорошо объясняли формирование процессов возбуждения и торможения в нервной системе. И представители различных медико-биологических дисциплин, занимавшиеся эндокринологией, погрузились в исследования, каждый в своей области: анатомы и гистологи изучали строение эндокринных желёз, биохимики пытались понять химическую природу гормонов, патологи описывали болезни, связанные с общим развитием научно-технической мысли. В 1986 году появилась теория, давшая начало новому биомедицинскому направлению — нейроиммуноэндокринологии, науки, которая в наши дни развивается невероятно стремительно.

Англичанин Пирс и его теория Почти до середины XX столетия цитология и гистология (науки о строении клеток и тканей соответственно) носили описательный характер. Благодаря многочисленным исследованиям тонких срезов тканей и органов, окрашенных специальными красителями, были получены важные данные об анатомии. Но этого оказалось недостаточно, необходимо было понять, как функционируют клетки, как протекают в них химические процессы. И параллельно с развитием биохимии начали формироваться и совершенствоваться гистохимические методы исследования. Они превратили гистологию в науку функциональную, стало возможным одновременно изучать структуру и функции клеток и тканей. С появлением электронного микроскопа, позволявшего достигать увеличения объектов в тысячи и даже в миллион раз, возможности в познании живой материи значительно расширились. В каждой лаборатории, занимающейся гистохимическими и электронно-микроскопическими исследованиями, обязательно есть какое-либо из трёх, а может быть, и все издания самого полного руководства по гистохимии, написанного выдающимся английским патологом Энтони Гай Эверсоном Пирсом. Успех и авторитет этого руководства заключены в том, что автор не просто собрал множество различных методических приёмов обнаружения тех или иных веществ в клетках, но апробировал большинство из них в своей лаборатории, модифицировал и рекомендовал коллегам наиболее удобные, доступные и адекватные задачам гистохимические методы. Отдел гистопатологии Королевской школы постдипломного медицинского обучения Лондонского университета на сегодняшний день — признан-

Англичанин Пирс и его теория

ный центр современной гистохимии и электронной микроскопии. Его создал и более двадцати лет возглавлял профессор Пирс. Вместе с сотрудниками он стал основоположником принципиально нового учения о структурных основах эндокринной регуляции. Это учение заложило основы пересмотра многих положений биологического контроля процессов жизнедеятельности. Принципом «не изобретать велосипед», к сожалению, руководствуются не все исследователи. Трудно найти учёного, который бы отрицал пользу чтения, но тем не менее не каждый учёный знаком с работами своих современников, а тем более предшественников. Успех профессора Пирса и его учеников — свидетельство не только высокого профессионального мастерства, но и хорошего знания истории науки и развития научной мысли. Занимаясь изучением гипофиза (одной из самых важных эндокринных желёз) и разрабатывая гистохимические методы окраски его клеток (в частности, солями хрома), Пирс постоянно сравнивал свои данные с результатами других учёных. Эндокринная функция клеток гипофиза не подлежала сомнению, из этой железы к концу 1960-х годов были выделены уже несколько гормонов, а некоторые из них даже искусственно синтезированы. Пирс знал, что в конце ХIХ века харьковский гистолог Николай Константинович Кульчицкий смог детально изучить энтерохромаффинные клетки кишечника, получившие название благодаря интенсивному окрашиванию этих клеток солями хрома. При окраске обычными методами эти клетки выглядят светлыми, крупными, как бы набухшими. После Кульчицкого энтерохромаффинные клетки стали находить, помимо кишечника, и в других органах. Австрийский патолог Фридрих Фейртер посвятил почти 15 лет своей жизни (1938–1953) детальному изучению энтерохромаффинных клеток в пищеводе, а также бронхах и других отделах дыхательной системы. Он предположил их секреторную функцию, объединил в так называемую «паракринную систему», считая, что и в энтерохромаффинных клетках, а не только в специализированных эндокринных органах, продуцируются вещества, подобные гормонам. Фейртер пред-

165

Маршрут 7. Молекулы жизни

166

полагал, но не был уверен в своей правоте. Он не мог идентифицировать вещества, вырабатываемые светлыми клетками, не было методов, которые позволили бы это сделать. У Пирса такая возможность появилась. В 1941 году американский учёный Альберт Кунс предложил иммуногистохимический метод обнаружения различных веществ. Суть его заключается в использовании специфических сывороток, в которых содержатся антитела против определённого вещества. Когда сыворотку капают на срез ткани, то она реагирует с теми клетками, в которых содержатся искомые вещества — антигены. К шестидесятым годам этот метод занял достойное место среди других гистохимических методов. На его основе в течение последних двух десятилетий были созданы новые чувствительные способы обнаружения гормонов в крови и клетках, открывшие революционные перспективы в биологии и медицине. Используя сочетание иммуногистохимического и электронно-микроскопического методов, Пирс решил проверить, не лежит ли в основе существования клеток паракринной системы общность химических свойств этих клеток. И действительно, проведённые им исследования показали, что клетки паракринной системы способны поглощать извне аминокислоты — предшественники гормонов, расщеплять их (этот процесс называется декарбоксилированием), а из их остатков синтезировать биологически активные вещества — пептидные гормоны. Это важное гистохимическое свойство на английском языке может быть выражено следующими словами: Amine Precursorе Uptake and Decarboxylation (поглощение предшественников аминов и их декарбоксилирование). Первые буквы этих слов составили аббревиатуру APUD (АПУД), которой Пирс в 1968 году обозначил систему таких клеток, расположенных в различных органах. После трёх-четырёх относительно спокойных лет, пока научный мир привыкал к новому неожиданному понятию, начался растущий с каждым годом в невероятной прогрессии поток работ по выявлению АПУД-клеток (апудоцитов) в различных органах и идентификации синтезируемых ими гормонов. В первых своих работах Пирс объединял в АПУД-систему 12 клеток, продуцирующих 15 гормонов. Сейчас благодаря исследованиям учёных разных стран, в том числе и Советского Союза, известно более 50 типов АПУД-клеток, синтезирующих примерно такое же количество известных гормонов и около двух десятков гипотетических, то есть тех, для которых пока не установлена химическая формула. В каких же органах есть апудоциты? Практически во всех. Спектр продуцируемых ими веществ необычайно широк. Это серотонин и мелатонин, адреналин и норадреналин, гистамин, некоторые гормоны гипофиза, инсулин, гастрин и многие другие. В последние годы открыты новые, неизвестные ранее гормоны, способные контролировать болевую чувствительность, биологические ритмы и сон, оптимизировать процессы обучения, памяти, ориентации и поведения. Вот и наступил золотой век эндокринологии. Если раньше выработка гормонов считалась привилегией только специальных эндокринных желёз, то теперь стало ясно, что эндокринная функция присуща всякому органу. Самым активным в этом отношении оказался желудочно-кишечный тракт — в нём синтезируется

Англичанин Пирс и его теория

более 20 различных гормонов, без которых не только невозможны процессы пищеварения и утилизации пищи, но и жизнь вообще. Впервые это показал известный советский физиолог академик Александр Михайлович Уголев, он поставил опыты, вызвавшие большой интерес. У одной группы кошек удаляли двенадцатиперстную кишку, у другой кишку изолировали (то есть перевязывали её в месте выхода из желудка и в месте перехода в тонкую кишку), но оставляли в организме. Для того чтобы кошки могли питаться, у животных обеих групп желудок соединяли с тонким кишечником специальным соустьем. Казалось, что обе группы кошек смогут питаться нормально, несмотря на то что пища через двенадцатиперстную кишку не проходит. Результаты оказались неожиданными: животные с изолированной кишкой продолжали нормально жить, а кошки с удалённым отрезком кишки погибали на 10–12-е сутки при картине выраженной гормональной недостаточности. Уголев предположил, что двенадцатиперстная кишка, выключенная из процесса пищеварения, но оставленная в организме, играет важную общерегуляторную роль. В последующих исследованиях это было подтверждено. Оказывается, не только эндокринные клетки продуцируют гормоны. Сейчас твёрдо установлено, что при определённых обстоятельствах многие гормоны вырабатываются и в неэндокринных клетках. О том, что проведение нервного импульса связано с выработкой гормонов-медиаторов (которых тоже обнаружено более десятка), уже упоминалось. Но оказывается, в самой центральной нервной системе также есть много клеток-нейронов, способных вырабатывать гормоны, причём такие, которые обнаружены в некоторых АПУД-клетках других органов — например, кишечника. Это гастрин, инсулин, соматостатин, холецистокинин и другие вещества. Известный американский биохимик Лоуренс Гроссман, открывая международную конференцию, посвящённую этим веществам, отметил, что обнаружение одинаковых пептидных гормонов в нервной системе и пищеварительном тракте является одним из самых волнующих и многообещающих открытий в современной биологии и медицине. Гроссман был прав. Но и он не знал, что чудеса продолжатся. Две регуляторные системы, нервная и гормональная, «зацепились» друг за друга, нашли общие точки соприкосновения, оказались близкими родственниками по линии гормонов и медиаторов. И как бы в стороне от них оставалась третья мощная регуляторная система — система иммунитета. В ней уже были обнаружены свои, только ей присущие специфические вещества, которые осуществляли процессы синтеза антител (иммуноглобулинов) и другие функции. Но как именно различные классы лимфоцитов (клеток иммунной системы, а их более десятка) узнавали, кому когда вступать в игру? Слишком сложно было представить, что функции органов иммунитета во всём контролировали нервная и эндокринная системы. Так и думали раньше, однако с этих позиций невозможно было объяснить фантастически быструю скорость начала развёртывания иммунологических реакций, например аллергических (секунды), несопоставимую со скоростью поступления где-то в центральных органах гормонов в кровоток и доставки их к ме-

167

Маршрут 7. Молекулы жизни

168

сту назначения (несколько минут, иногда более 10–15). Должен был существовать местный регуляторный аппарат. И совсем недавно было показано, что в органах иммунитета тоже есть АПУД-клетки, синтезирующие гормоны, те же, что в нервной системе и других органах. Зачем они здесь? Для регуляции деятельности самих иммунных клеток. Вот и породнились три регуляторные системы, у всех есть общие родственники. И цель у них одна — регуляция гомеостаза. Как они это делают? К чему это приводит? Узнать все тонкости сложных процессов не под силу одному учёному и даже специалистам одного профиля. На рубеже XX и XXI веков сформировалась новая базовая интегральная биомедицинская наука — нейроиммуноэндокринология, которая и пытается выяснить сложную картину регуляции процессов жизнедеятельности. Залог успеха в содружестве, в союзе, в тесном контакте учёных различных специальностей и школ. Спортсмены-велосипедисты хорошо знают, что в спринтерской гонке сопротивление внешней среды можно преодолеть только командой, тесно, почти вплотную группируясь друг около друга, помогая себе и товарищу вырваться на финишную прямую. Не столь важно, кто придёт первым, главное результат. Достижения науки тому свидетельство, тайны природы уступают, когда специалисты берутся за них вместе, сообща.

«Со щитом или на щите» В эту фразу, пришедшую к нам из Древней Греции (η ταν ή επί τας; по-русски звучит как «этан э эпита»), вложен глубокий смысл: со щитом значит с победой, на щите — с поражением. У организма тоже есть свой щит, надежно обороняющий его от всяких невзгод. Если он крепок, то в организме всё в порядке; если в щите появилась трещина — жди беды, возникнут нарушения в работе различных систем. Что же это за щит, страж нашего организма? Нетрудно догадаться, тем более что название органа говорит само за себя: щитовидная железа. Так назвал её в 1656 году Томас Вартон. Щитовидная железа известна врачам ещё с глубокой древности. Мнения о её роли господствовали самые разные. Гален считал, что орган служит частью голосового аппарата. Итальянский патолог Джованни Морганьи и другие известные учёные XVIII века говорили о выработке железой особых смазывающих веществ. Кто-то считал железу сосудистым барьером, препятствующим избыточному поступлению крови в мозг. А самым невероятным было суждение о ней как об образовании, созданном богом для украшения шеи. Современные научные представления о щитовидной железе стали складываться к концу XIX века, когда швейцарский хирург Эмиль Теодор Кохер в 1883 году описал признаки умственной отсталости (кретинизма) у ребёнка, проявившиеся после удаления железы по причине зоба (резкого увеличения щитовидной железы). Термин «кретин» произошёл от искажённого французского слова chretien (христианин). В далёкие времена, не зная истинной причины умственной отсталости, люди считали таких больных «отмеченными богом».

«Со щитом или на щите»

После наблюдений Кохера и его коллег интерес к щитовидной железе заметно возрос, тем более что в 1896 году Ойген Бауман обнаружил высокое содержание в ней йода и обратил внимание исследователей на опыт древних китайцев, успешно лечивших кретинизм золой морских губок, содержащей значительное количество йода. В 1919 году американский биохимик Эдвард Келвин Кендалл сумел изолировать активное химическое вещество из щитовидной железы. Он убедительно показал, что оно обладает свойствами гормона (оказывает определённый физиологический эффект), и назвал его «тироксин» (от греческого ασπίδα («тиреос») — щит). Через 7 лет, в 1926 году, англичанин Шарль Роберт Харингтон точно установил химическое строение тироксина и выяснил, что он образуется из прогормона трийодтиронина. Харингтон впервые синтезировал тироксин из субстратов — аминокислоты тирозина и микроэлемента йода. Так учёный стал пионером искусственного синтеза тироксина. Щитовидная железа имеет чрезвычайно важное значение для нормальной жизни любого живого существа. Её основной гормон тироксин — те вожжи, которые сдерживают и умело направляют скачущую лошадь нашего организма, приноравливая скорость, темп и ритм бега жизни к условиям сиюминутной ситуации. Отличает щитовидную железу от всех других эндокринных органов одно очень существенное обстоятельство. Гормон тироксин содержит в своем составе йод, элемент, поступление которого в организм ограничено. Другие эндокринные органы не испытывают недостатка в элементах, необходимых для синтеза ими гормонов. Природа позаботилась о том, чтобы щитовидная железа имела необходи-

169

Маршрут 7. Молекулы жизни

170

мый запас йода на тот случай, если произойдёт перерыв в снабжении организма из-за отсутствия этого элемента в пище. Для сохранения нормальной жизнедеятельности в щитовидной железе есть специальный механизм, позволяющий извлекать йод из крови и создавать запас его на срок до 10 недель! Таким уникальным свойством не обладает больше ни один эндокринный орган. Гормон щитовидной железы тироксин тоже выделяется среди своих собратьев. Он чрезвычайно стабилен и эффективен при пероральном введении (то есть при приёме его через рот в виде порошков и таблеток). Поэтому достаточно больному принять внутрь порошок высушенной щитовидной железы, чтобы получить достаточно быстрый и стойкий лечебный эффект. Именно таким способом в конце XIX века английский врач Джордж Редмэйн стал лечить гипотиреоз (недостаточность гормонов щитовидной железы). Кстати, этот метод не утратил своего значения и в наши дни — в аптеках продают порошкообразные и таблетированные лекарства, представляющие собой высушенные и обработанные щитовидные железы свиней. «Почему свиней?» — спросит читатель. Потому что из всех известных животных именно свиньи обладают самым близким к человеку спектром специфических белков (антигенов), которые обеспечивают иммунные процессы в организме. Это значит, что приём препаратов, изготовленных из органов и тканей свиней, с наименьшей вероятностью вызовет у человека аллергическую реакцию. Щитовидная железа обеспечивает жизненно важные функции. Тироксин необходим для нормальной работы всех органов и систем, а для его образования нужен йод. И все беды, которые, к сожалению, пока ещё нередко происходят со щитовидной железой, зависят именно от того, насколько полноценно и регулярно организм получает йод из внешней среды. Мало йода — синтез тироксина снижается, возникает гипотиреоз. Его возможное следствие — кретинизм в детстве и болезнь, называемая микседемой, у взрослых. Кретинизм очень быстро приводит к отставанию в умственном развитии, микседема — к выраженным отёкам всего тела и вследствие этого к нарушениям функции жизненно важных органов. Гипертиреоз (повышение выработки тиреоидного гормона) редко возникает из-за избытка йода, поскольку лишний йод выводится почками, если они нормально работают. Причиной гипертиреоза в большинстве случаев становится патология гипофиза, то есть повышенная выработка им тиреотропного гормона (ТТГ), ускоряющего синтез тироксина в щитовидной железе. А такое чаще всего случается из-за наследственного предрасположения или опухоли гипофиза, состоящей из клеток, вырабатывающих ТТГ. Опыты по удалению щитовидной железы у животных прекрасно демонстрируют её важность для организма. У молодых крыс эта операция приводит к остановке роста, психическим сдвигам, выраженным обменным нарушениям, дисфункции половых желёз, изменениям состава крови, сухости кожи, снижению иммунологической защиты. У взрослых животных описанные нарушения развиваются медленнее, но качественно проявляются точно так же, как у молодых. Именно поэтому хирурги очень осторожно оперируют щитовидные железы. Ни в коем случае нельзя удалять всю железу, врачи убирают только зоб (избыток тка-

«Со щитом или на щите»

ни щитовидной железы, возникающий вследствие усиленного размножения её клеток). Зоб сопровождается усиленной выработкой тиреотоксина, это приводит к пучеглазию, сердцебиению, потливости, психоэмоциональным расстройствам. По имени Карла Адольфа фон Базедова, впервые описавшего это заболевание, его назвали «базедовой болезнью». Зоб может быть эндемическим и спорадическим (от греческого endemos — местный, sporadikos — рассеянный, отдельный). Именно эндемический зоб обусловлен недостатком йода в питьевой воде и почве. Ещё древнеримский писатель и ученый Плиний и другие древние авторы, путешествуя по свету, отмечали существование чётко ограниченных районов, где зоб встречался очень часто. Сейчас составлены специальные карты очагов эндемического зоба. К таким территориям относятся, например, Центральные Альпы в Швейцарии, долина Судана, Иран, Бразилия, Северная Италия, районы Дербишира и Ноттингемшира в Англии, Карпаты, бассейны реки Святого Лаврентия и Великих озёр в США и другие местности. В этих зонах увеличение щитовидной железы отмечается не только у людей, но и у животных, рыб, птиц. Спорадический зоб не связан с природными очагами. Он возникает в результате приёма продуктов или лекарств, блокирующих усвоение йода и тем самым препятствующих образованию тироксина. Например, в Тасмании у детей встречается зоб, обусловленный употреблением молока от коров, которые питаются растением семейства Barbarea, содержащего антийодные вещества. Также известно, что некоторые сорта капусты, репы, брюквы, турнепса содержат естественные тиреостатические компоненты. Бездумное увлечение только этими продуктами в ущерб другим создаёт предпосылки для возникновения спорадического зоба. Чтобы питание было полноценным, оно должно быть разнообразным. Среди лекарств, недружелюбно настроенных по отношению к йоду, можно назвать сульфаниламидные препараты, аспирин, фенацетин, хлорпромазин, а также лекарства, содержащие серу. Так что, борясь с простудой и головной болью, не будем забывать о других, здоровых в этот момент органах, чтобы не оправдывать выражение «Одно лечишь, другое калечишь». Тот факт, что профилактическое введение йода препятствует возникновению зоба у людей, является наиболее убедительным доказательством связи между причиной патологии и йодной недостаточностью. Метод йодной профилактики зоба и лечения препаратами йода неосложнённых форм болезни разработали американские учёные Дэвид Марин и Орест Кимбалл. Марин в 1916 году впервые отметил возникновение зоба у рыб в аквариуме, вода в котором содержала мало йода. Основываясь на этом, американские врачи провели йодную профилактику у школьников из эндемичного по зобу города Акрона штата Огайо и получили невероятный эффект. Результаты той работы описываются сейчас как классический пример в учебниках по эндокринологии. Если у детей, не получавших йода, зоб возникал в 27,6 % случаев, то среди получивших препараты йода зоб был отмечен только в 0,2 %! Работы Марина и Кимбалла совершили переворот в эндокринологии. По существу, они открыли эру избавления

171

Маршрут 7. Молекулы жизни

172

человечества от тяжёлого страдания. Последующие многочисленные наблюдения специалистов в разных странах полностью подтвердили правоту американских коллег — йод действительно спасал больных зобом. Так в Швейцарии произошло резкое снижение заболеваемости зобом и кретинизмом. Известный американский эндокринолог Артур Гроллман в своём популярном руководстве по клинической эндокринологии пишет, что в тех кантонах Швейцарии, где в законодательном порядке всем жителям предписывалось использовать йодированную соль, полностью исчез ранее широко распространённый зоб. Сейчас йодная профилактика зоба проводится повсеместно путём продажи в магазинах йодированной соли и назначения женщинам в период беременности еженедельного приёма йодида калия. Щитовидная железа не только надёжно охраняет организм от всяких невзгод, но служит настоящим щитом для ещё одного важного эндокринного органа — паращитовидных желёз. Небольшие по размеру (3–8 миллиметров в длину, 2–5 миллиметров в ширину и 0,5–2 миллиметра в толщину), они лежат под щитовидной железой на задней её стенке. Чаще всего их четыре, но иногда может быть две или больше четырёх. Есть сообщения об обнаружении даже 12 паращитовидных желёз. Общий вес четырёх желёз не превышает 0,3 грамма, но вес и размеры вовсе не отражают роль и значение того или иного органа. Наш читатель помнит, что в сказках говорят «мал да удал»? Так вот, паращитовидные железы действительно обладают очень нужной функцией: в них продуцируются жизненно важные гормоны паратгормон (паратиреоидный гормон) и кальцитонин. Являясь антагонистами, они регулируют фосфорно-кальциевый обмен. Кальций с фосфором вместе не уживаются, их отношения складываются не по-приятельски: паратгормон повышает уровень кальция в крови и снижает концентрацию фосфора. Кальцитонин оказывает прямо противоположное действие — снижает продукцию кальция и усиливает накопление фосфора в тканях. Без паращитовидных желёз организм существовать не может, удаление их ведёт к тетании — своеобразным судорогам, подёргиваниям всех мышц, эпителиптоидным припадкам, параличу дыхательной мускулатуры и в короткий период времени заканчивается гибелью. Теперь хирурги это знают, и смертельные исходы практически исключены, а в прошлом и в начале нынешнего века операции по поводу зоба у людей часто приводили к тетании. В паращитовидных железах могут развиваться опухоли аденомы. Это приводит к усилению выработки кальцитонина, потому что новообразования состоят именно из клеток, продуцирующих данный гормон. Впервые заболевание описал ещё в XIX веке известный немецкий патолог Фридрих Даниель фон Реклингхаузен, и с тех пор болезнь носит его имя. При болезни Реклингхаузена в силу повышенной выработки кальцитонина происходит вымывание кальция из костей, так называемый декальциноз скелета. Теряя кальций, кости становятся непрочными, вначале гибкими, потом ломкими, возникают множественные переломы. На ранних стадиях заболевания резко возрастает подвижность суставов, больные могут принимать неестественные позы — закладывать ноги за голову, скручиваться спиралью. В по-

пулярной литературе таких больных называют «гуттаперчевыми людьми». Вспомните героя повести Дмитрия Григоровича «Гуттаперчевый мальчик». Может быть, его прообразом послужил ребёнок с начальной формой болезни Реклингхаузена? С развитием болезни происходят уродующие деформации скелета, выпадение зубов. Функция почек нарушается, в них образуются камни, почечные канальцы закупориваются отложениями кальция, возникает застой мочи. Следствие этого — хроническая почечная инфекция, гнойники и другие тяжёлые осложнения. Единственным радикальным методом лечения болезни Реклингхаузена является удаление аденомы с сохранением оставшейся нормальной ткани паращитовидных желёз и компенсацией возможного резкого снижения кальцитонина после операции введением его синтетических аналогов. Вот какими важными органами оказались щитовидная и паращитовидные железы. Поэтому к пожеланиям медиков и психологов беречь сердце и голову добавим: «И шею тоже».

Есть органы, функция которых ясна сразу. Например, сердце, лёгкие, почки. Но предназначение некоторых органов долгое время оставалось загадкой. Учёные понимали, что природа ничего просто так не создаёт, и, раз какой-то орган существует, значит он необходим и его роль нужно выяснить, ведь она может иметь большое значение для работы всего организма. Одним из самых загадочных органов долгое время оставался тимус, или вилочковая железа, названная так из-за своей двурогой формы. Она лежит за грудиной и обладает удивительным свойством. У новорождённых детей тимус очень крупный, весит 15 граммов. То есть, если принять средний вес младенца за 3 килограмма, то масса вилочковой железы составит 0,5 % веса тела. А у взрослого сорокалетнего человека вес железы не превышает 3 граммов (0,005 % веса тела). Получается, что с возрастом масса тимуса уменьшается в 100 раз. Действительно, у взрослых людей орган настолько атрофируется, что практически незаметен при патологоанатомических исследованиях. Такой метаморфозы не происходит больше ни с одним органом. В чём же тут дело? Если у взрослого человека тимуса почти нет и без него люди живут нормально, так зачем он нужен в детском возрасте, да ещё такой крупный? Может быть, природа ошиблась? Оставила тимус как «след прошлого», рудимент какого-то органа, развитого у животных, стоящих на низшей ступеньке эволюционной лестницы? До 1960-х годов специальных исследований тимуса для выяснения этого вопроса практически не предпринималось. Отдельные наблюдения по удалению оставшейся части тимуса у взрослых животных не выявляли никаких значимых последствий. В 1950 году загадкой тимуса заинтересовался выдающийся австралийский иммунолог, лауреат Нобелевской премии Фрэнк Бернет, в 1944–1965 годах бывший директором Института медицинских исследований Уолтера и Элизы Холл в Мельбурне. Он поручил заняться исследованием функции вилочковой железы своему молодому сотруднику Джеку Миллеру и направил его в Лондонский наци-

Тайны тимуса

173

Маршрут 7. Молекулы жизни

174

ональный институт медицинских исследований, где в то время небольшая группа специалистов взялась за изучение этого органа. Выбор Бернета оказался удачным, Миллер разгадал загадку тимуса. В 1961 году в американском журнале The Lancet появилась его первая работа о вилочковой железе «Иммунологическая функция тимуса», из названия которой уже всё стало ясно. Миллер впервые показал, что тимус является основным органом иммунитета, защиты организма от воздействия чужеродных факторов. Именно в вилочковой железе в период новорождённости возникают лимфоциты, клетки иммунной системы. Из тимуса они расселяются в другие органы — костный мозг, селезёнку, лимфатические узлы. Выполнив свою функцию, тимус отходит в тень, постепенно атрофируется, «передаёт дела» другим иммунокомпетентным органам. Без тимуса невозможно дальнейшее развитие иммунной системы. Удаление тимуса у новорождённых и детей раннего возраста приводит к ослаблению защитных сил и к смерти. В период развития и становления организма это жизненно важный орган. Читатели скажут: «Всё это очень интересно, но при чём здесь эндокринология и гормоны?»

Тайны тимуса

А вот при чём. Когда в 1961 году Миллер удалил тимус у новорождённых мышей, он увидел, что у мышат, в отличие от взрослых животных, развивается патологическое состояние, так называемый вастинг-синдром (от английского wasting — истощение): замедляется рост, появляются облысение, кишечные расстройства, происходит разжижение крови (обеднение её клеточными элементами — эритроцитами, лейкоцитами, тромбоцитами), а главное, возникают тяжелейшие иммунологические нарушения вплоть до полной потери иммунитета. Любая, даже лёгкая микробная инфекция оказывается для таких мышей смертельной. Тогда Миллер решил проверить, можно ли компенсировать нарушения, возникающие при вастинг-синдроме, введением экстрактов тимуса. Попробовал, и оказалось, что можно. Описанные нарушения если и не исчезали полностью, то в значительной мере становились менее выраженными. Наблюдения Миллера послужили началом поисков гормонов тимуса. И вот тут исследователи столкнулись с обстоятельствами, которые не перестают удивлять научный мир до сих пор. Тимус оказался в буквальном смысле кладовой гормонов. Предполагалось выделить из вилочковой железы один, пусть два гормона, а обнаружили их значительно больше, и пока, видимо, мы не знаем ещё многих ценностей, в ней запасённых. Из центрального органа иммунитета тимус превратился в один из главных органов эндокринной системы. Известный советский патолог, член-корреспондент АМН СССР Виктор Викторович Серов образно назвал вилочковую железу «перекрёстком иммунной и эндокринной систем регуляции». Какие же гормоны синтезируются в тимусе? В настоящее время установлено, что их более тридцати, среди них мелатонин, серотонин, инсулин, эндорфины. Но большинство из гормонов, вырабатываемых тимусом, пока не имеют специальных названий. Спектр их физиологического действия очень широк: от регуляции размножения и деятельности лимфоидных иммунокомпетентных клеток до участия в обеспечении различных физиологических процессов, антиканцерогенного влияния, взаимодействия с другими гормонами. Из множества биологически активных веществ, вырабатываемых тимусом, наибольшее внимание привлекли три гормона. Тимозин и тимин, выделенные американским эндокринологом Ароном Гольдштейном, и Т-активин, полученный группой известного советского иммунохимика, профессора Виталия Яковлевича Ариона в лаборатории молекулярной иммунологии Института физико-химической медицины в Москве. Тимозин стимулирует развитие лимфоцитов. Предварительное введение его мышам до удаления вилочковой железы предохраняет животных от возникновения вастинг-синдрома и усиливает трансплантационный иммунитет. Тимин специфически действует на мышечную ткань, ингибирует (то есть подавляет, от латинского inhibeo — удерживать) нервно-мышечную передачу, вызывает атрофию мышц. Т-активин обладает свойствами, подобными тимозину, но значительно более активен. Достижение равнозначных эффектов Т-активин обеспечивает в дозах в 6–9 раз меньших, чем химозин. Применение его у больных лимфогранулематозом (злокачественной опухолью лимфатических узлов) показало пер-

175

спективность этого препарата для повышения нарушенного иммунного статуса у онкологических больных. В последние годы в эндокринологии тимуса обнаружились новые факты. Оказалось, что эпителиальные клетки, которых в тимусе меньше лимфоцитов (ранее их функция была неясна), являются источниками уже не гормонов частного специфического иммунотропного характера, а гормонов, обладающих общерегуляторным действием, — серотонина, мелатонина, катехоламинов. Эти исследования представляют большой интерес для установления защитной роли тимуса в адаптации организма к воздействию радиации и при возникновении злокачественных опухолей. Исследования различных сторон работы тимуса приобрели настолько широкий характер, что в литературе появился термин «тимология» — наука о тимусе.

Маршрут 7. Молекулы жизни

Серотонин: любовь или смерть?

176

По данным Всемирной организации здравоохранения, урбанизация неуклонно ведёт к росту психических заболеваний. Среди них одно из первых мест занимает маниакально-депрессивный психоз, при котором периоды глубокой депрессии чередуются с периодами возбуждения, необузданной радости и возвышенного настроения. Кроме официально зарегистрированных больных, немало людей в той или иной степени страдают меланхолией. Да и каждому из нас в различные периоды своей жизни приходилось испытывать чувства разочарования, утраты надежд и ощущение подъёма духовных и физических сил. Что же лежит в основе изменения психоэмоционального состояния? Раньше считалось, что психоэмоциональные процессы в основном регулируются уровнем секреции норадреналина клетками надпочечников. Действительно, чем выше концентрация норадреналина в организме, тем человек более склонен к отрицательным эмоциям. Возможно, что слёзы — уловка природы для быстрого снятия таких состояний путём выведения избытка катехоламинов. Биохимический анализ слёз, спровоцированных различными ситуациями, провёл американский физиолог Уильям Фрей. Результат исследования он описал в своей научно-популярной книге «Плач. Волшебство слёз», вышедшей в 1985 году. Фрей показал, что «эмоциональные» слёзы содержат гораздо больше адреналина и норадреналина (гормонов стресса, возбуждающих нервную систему), чем слёзы, возникающие при чистке лука. Психотерапевты в драматических ситуациях советуют плакать! Известный американский психолог Сидней Леккер из Центра стрессологического контроля в одной из работ писал: «Если бог дал человеку слёзы, они должны быть выплаканы». В последние годы были получены убедительные доказательства того, что не столько норадреналин, сколько серотонин имеет отношение к депрессии. Серотонин — химический регулятор эмоций, его в популярной литературе часто называют «гормоном счастья». Кроме прямых нейрофизиологических доказательств этого факта, существуют и косвенные подтверждения. Оказалось, например, что у боль-

Пророчество великого Шекспира Эмоции отражают состояние души. Боль — защитная реакция организма: горькие эмоции влекут за собой боль, а боль всегда проявляется в эмоциях. Психологи такую замкнутую цепь называют порочным кругом (по-латински circulus vitiosus). Мы только что говорили о том, что природа позаботилась о регуляторах эмоций. Неужели, заложив в организме формирование болевых ощущений, природа не создала бы «контроллеров», регулирующих степень их проявления? Конечно, создала. Последние открытия нейрофизиологов показали: прямое отношение к боли имеют две группы пептидов — вещество Р и эндорфины. Вещество Р известно сравнительно давно, его открыли в 1931 году американские ученые Ульф фон Эйлер и Джон Гаддум. Название (которое не отражает никаких биологических свойств этого пептида) вещество P получило от английского слова power — порошок. А вот эндорфины были названы так из-за своего

Пророчество великого Шекспира

ных гипертонической болезнью, длительно лечившихся резерпином для снижения артериального давления, нередко возникали психические депрессии. Механизм действия резерпина основан на усилении выброса серотонина в кровь клеточными источниками его синтеза в организме. Концентрация серотонина в крови возрастает, а это влечёт за собой снижение кровяного давления и способствует возникновению депрессии. В механизме депрессии большую роль играет нарушение распределения серотонина. Его дефицит в ткани мозга (именно в мозге) даже при достаточно высоком общем уровне является патогенетическим фактором развития депрессии. Повышение концентрации серотонина в центральной нервной системе (опять же независимо от общего содержания гормона в организме) влечёт за собой эмоциональный подъем. Эти данные прежде всего убедительно свидетельствуют о большом значении гормонов в местной регуляции биологических процессов, показывают важность определения концентрации тех или иных биологически активных веществ в конкретном органе или ткани, а не только в общем кровотоке. Современные методы медицинского обследования позволяют врачу получать маленький кусочек ткани практически из любого органа, не нанося никакого вреда пациенту, и определять содержание гормонов и других жизненно важных продуктов обмена в непосредственно интересующих клинициста объектах. Тут важно отметить, что, обсуждая роль серотонина в механизмах развития психических расстройств (это также правомерно и для других гормонов и заболеваний), мы имеем в виду чрезвычайно ничтожные количества вещества. «Пятью миллионными долями грамма серотонина больше или меньше — это самоубийство или жизнь в розовом цвете», — так охарактеризовал роль гормона в интервью французскому журналу LePoint профессор Мишель Гамон. Профессор возглавляет исследования, посвящённые анализу роли гормонов в формировании психоэмоционального статуса и проводимые в Национальном институте здравоохранения и медицинских исследований Франции.

177

Маршрут 7. Молекулы жизни

178

действия — ЭНДогенные мОРФИНЫ (об этом я уже рассказывала в своём прошлом письме). Если вещество Р является медиатором и модулятором боли, то эндорфины, эти внутренние наркотики, боль притупляют. Чем больше вещества Р, тем боль сильнее, а чем больше эндорфинов, тем боль слабее. В медицинской науке вокруг эндогенных опиатов поднялся настоящий ажиотаж. Причиной его стала противоболевая эффективность эндорфинов, которая выше, чем у морфия. И, в отличие от морфия, эндорфины, синтезируясь в организме, не дают побочных эффектов и не вызывают привыкания. Проблема медицинская (избавление от боли) переросла в проблему социальную. Появилась реальная возможность, научившись управлять уровнем эндорфинов, избавиться от применения морфия и других наркотиков, прекратить их выпуск и тем самым успешно бороться с наркоманией. Фармакологи и представители других областей биологии и медицины направили поиски в этом направлении. Сегодня уже достигнуты большие успехи: достаточно подробно изучены места синтеза эндогенных опиатов. Оказалось, что, помимо нервных клеток, они вырабатываются в некоторых клетках АПУД-системы желудка, поджелудочной железы и других органов. Изучены функциональные свойства эндогенных опиатов, а также синтезированы вещества, способные регулировать их секрецию. Последнее обстоятельство считается особенно важным, оно уже находит клиническое применение. В литературе появились сообщения об успешно проведённых небольших операциях, при которых для обезболивания использовали не наркоз общепринятыми средствами, а препараты, усиливающие синтез эндорфинов в организме человека. Поиски продолжаются Эндорфины, являясь «родными» для организма наркотическими веществами, играют немалую роль также и в формировании вредных привычек. Оказалось, что выкуренная сигарета способствует кратковременному выбросу эндорфинов в кровь. Именно это и влечёт за собой чувство расслабления, комфорта, успокоения. Учёные сейчас вплотную заняты вопросом: какой компонент табачного дыма является «пусковым фактором» выброса эндорфинов. Установив и исключив это вещество из табака, можно ожидать отсутствия описанного эффекта выкуренной сигареты, что может привести к снижению потребления табачных изделий. Табачный дым — источник многих бед для организма. Шведский врач Маркус Симмонс подсчитал, что за год курящие шведы поглощают с сигаретным дымом около 108 тонн смол. Этого количества достаточно для асфальтирования 800 квадратных метров шоссе. Британский инженер Тревор Клец вывел уравнение риска: вред от 100 выкуренных сигарет равен тому, который организм человека получает в результате года работы с токсическими веществами или от вождения автомобиля без остановок на расстояние 6 тысяч километров (имеется в виду, что, если бы водитель мог вести машину без остановок, то за это время его организм получил бы дозу выхлопных газов, сопоставимую с вдыханием дыма примерно от 5 пачек сигарет). Интересные данные получены и об участии эндорфинов в формировании пристрастия к алкоголю. Специальными приёмами у животных (крыс, кроликов) можно создать влечение к алкоголю. Такие животные постоянно стремятся к при-

ёму спирта, в организме у них возникают соответствующие биологические перестройки. Эксперименты показали, что в мозге крыс-«алкоголиков» содержится меньше эндорфинов, чем у животных-«трезвенников». «Злоупотребляющие» крысы, которым вводили искусственно синтезированные эндорфины, «пьянствовали» меньше, чем контрольные животные. Дефицит эндорфинов, конечно, не единственная причина алкоголизма, хотя и важная составная часть механизма этого тяжёлого патологического процесса. В Российской академии медицинских наук создана научная программа «Физиологически активные пептиды». В её рамках разрабатываются пути поиска эффективных средств лечения алкоголизма на основе использования эндогенных опиатов. Воистину пророческими оказались слова Уильяма Шекспира: «Лекарство наше часто в нас самих лежит».

И в заключение письма хочу поделиться с тобой историей великого открытия, с которым я подробно познакомилась во время поездки в Канаду, а именно в прекрасный город Монреаль, где жил, работал и совершал научные открытия самый известный учёный Канады физиолог Ганс Селье. Символ Канады — кленовый лист. Клёны там повсюду: на улицах и площадях, на бульварах и в скверах, в парках и на чемоданных бирках в аэропортах, на государственном флаге, почтовых открытках и официальных бумагах. Ранней весной нежно-зелёная, в разгар лета более сдержанная, осенью кленовая листва буйно расцвечивается в тона от буро-зелёного до красного и бордового. Представьте себе, что по длинной кленовой аллее ранним утром идёт немолодой человек. Он направляется к своему детищу, имеющему прямое отношение к науке. И человек, и его создание известны не только в учёном мире, но и среди весьма далеких от науки людей. Такое случается лишь тогда, когда результат труда выходит за рамки узкой специальности. В нашем случае так и произошло. В течение 40 лет каждое утро, задолго до начала рабочего дня, выдающийся патолог XX века, нобелевский лауреат профессор Ганс Селье шёл по монреальской кленовой аллее в один из самых известных институтов мира — созданный им Институт экспериментальной медицины и хирургии, который с 1976 года называется Международным институтом стресса. Институт стресса — Мекка патологии. Сюда со всех концов света приезжают специалисты: поработать, обменяться мнениями, услышать о результатах исследований коллег, побывать в знаменитой научной библиотеке. Научное наследие Селье — теория стресса — до сих пор остаётся одним из выдающихся открытий биологии и медицины. Оно положило начало новому огромному направлению исследований по изучению механизмов адаптации. Школа Селье не знает государственных границ, его ученики, последователи и единомышленники успешно работают по всему миру. Рассказ о работе Селье — тема отдельной книги, а я хочу посвятить ей несколько страниц своего письма, ведь Се-

Открытие Ганса Сельe

179

Маршрут 7. Молекулы жизни

180

лье открыл в основе стресса гормональные механизмы, изучение которых имеет далеко идущие перспективы. Издавна клинические лекции в медицинских вузах сопровождаются демонстрацией больных, ведь практика — лучший учитель. Так было заведено и в Немецком университете в Праге на лекциях по внутренним болезням, которые в 1925 году слушал восемнадцатилетний студент-медик Ганс Селье. Профессор, читавший лекции, демонстрировал пациентов с различными заболеваниями и при этом отмечал у каждого бледность кожных покровов, жалобы на боли в суставах, потерю аппетита, веса, желудочно-кишечные расстройства. Молодого Селье заинтересовало, почему у разных больных, страдающих совершенно непохожими заболеваниями, присутствуют одинаковые признаки, неспецифические для какой-либо конкретной патологии, но не встречающиеся у здоровых, а значит, свидетельствующие о нарушении здоровья. Маститый профессор, которому Селье задал этот вопрос, ответил просто: «Не стоит обращать внимания на подобные мелочи». Типичный пример того, что, видимо, во все времена встречаются учёные, считающие, что легче снять вопрос как несущественный, чем попытаться ответить на него. Однако впечатления молодости особенно ярки, и мысль о том, каким образом совершенно различные болезнетворные агенты вызывают сходные неспецифические нарушения, не покидала будущего великого патолога. Но только через 10 лет, в 1935 году, Селье смог приступить к выяснению этого вопроса. Были поставлены многочисленные опыты на различных животных. В качестве повреждающих факторов использовались различные токсические вещества (формалин, ксилол и другие), взвеси микробов, воздействие физических факторов. Первоначальная реакция была однотипной, у животных при вскрытии обнаруживалась триада признаков: гипертрофия (увеличение) коры надпочечников, атрофические

Открытие Ганса Сельe

изменения (приводящие к уменьшению) в иммунокомпетентных органах (тимусе и лимфатических узлах), язвы желудочно-кишечного тракта. Постоянство возникновения таких явлений было удивительным. Это состояние Селье назвал «стресс», подразумевая под ним, как он сам писал, «напряжение в организме, возникшее под воздействием чужеродного фактора (стрессора)». Позднее в его лаборатории было установлено, что на определённом этапе стресс может быть обратимым, и тогда он отражает наступившую адаптацию (приспособление) организма к действию стрессора. Поэтому Селье решил изменить название «стресс» на термин «общий, или генерализованный, адаптационный синдром» (ГАС). Что же лежит в основе ГАС? Селье с сотрудниками удалось выяснить этот вопрос. Оказалось, что стрессор усиливает выработку в гипоталамусе фактора, способствующего высвобождению адренокортикотропного гормона (АКТГ) в гипофизе. АКТТ, в свою очередь, как видно из его названия, стимулирует секрецию кортикоидных гормонов клетками коры надпочечников, которые гипертрофируются и становятся значительно более функционально активными, чем в норме. Гиперсекреция кортикостероидов приводит к резкому уменьшению тимуса, лимфатических узлов и провоцирует развитие острых язв желудка и кишечника. Открытие, дальнейшему развитию которого Селье посвятил жизнь, оказало революционное влияние на современную биологию и медицину. Было установлено, что в основе различных патологических и адаптационных процессов лежат единые физиологические эндокринные механизмы. Открылись заманчивые перспективы разработки новых способов диагностики, лечения и профилактики различных заболеваний. Плодотворное развитие учения Селье привело к познанию механизмов воспаления и успешной борьбы с ним введением в организм кортикостероидных гормонов. Благодаря этому значительно снизилась смертность от ревматизма и других тяжёлых заболеваний. Углублённое изучение биохимических процессов, возникающих при стрессе, привело к открытию так называемых некоронарогенных некрозов миокарда. Оказалось, что инфаркты могут возникать не только при сужении коронарных артерий из-за атеросклероза, но и вследствие прямого некротизирующего действия на мышцу сердца повышенных доз адреналина и норадреналина. Их уровень значительно повышается при воздействии любых стрессоров (даже психоэмоционального характера — например, при волнении, страхе). В настоящее время концепция Селье о генерализованном адаптационном синдроме (или о стрессе, это название более употребимо в научно-популярной литературе) распространилась на все области медицины. Появились важные данные о роли стресса в возникновении и развитии рака, психических нарушений, половых расстройств и других жизненно важных процессов. Основные мишени стресса — сердце, мозг, желудочно-кишечный тракт. Западногерманские учёные под руководством Рудольфа Ланга обнаружили эндорфины в сердечной мышце морских свинок. Это принципиальное открытие, потому что ранее эндорфинов в ткани сердца не обнаруживали. Экспериментальное подведение к сердцу синтезированных опиоидов ослабляет сокращения сердца, то есть способствует отдыху «вечного мотора». Вспомните, что опиоиды, снижая болевую чувствительность,

181

Маршрут 7. Молекулы жизни

защищают тем самым и мозг от стресса. Они же способствуют заживлению язв желудочно-кишечного тракта. Профессор Александр Моисеевич Вейн из Первого Московского государственного медицинского университета имени Сеченова считает, что опиоиды — это своеобразный щит организма при стрессах любого вида. Недавно появились убедительные сообщения о том, что стрессорные нарушения могут приводить к значительно более тяжёлым последствиям, чем мог предположить Селье. На 30-й Международной конференции «Эмоции и поведение: системный подход», посвящённой эмоциональному стрессу, которая проходила в Москве в 1984 году, большой интерес вызвал доклад лондонского психиатра и психолога профессора Ганса Юргена Айзенка, автора всемирно известной теории об экстра- и интровертах. Айзенк пришёл к выводу, что эмоционально неустойчивые, мнительные, paздражительные, самоуглублённые интроверты реже страдают опухолевыми заболеваниями, чем более спокойные, общительные экстраверты. Удивительно! Казалось бы, по логике вещей всё должно быть наоборот, если стресс «мостит дорогу

182

Открытие Ганса Сельe

опухолям». Но опять же, у психических больных со стойким возбуждением и у невротиков, более подверженных, чем нормальные люди, сердечно-сосудистым заболеваниям психоэмоциональной природы, рак встречается реже, чем у уравновешенных людей. Противоречие ещё ждет своего объяснения. Возможно, что в механизмах этого явления задействованы и серотонин с мелатонином, уровень которых, как мы помним, существенно меняется при изменениях эмоционального статуса. Сам Айзенк считает, что ключ к разгадке феномена лежит в различии стрессорных ситуаций, которые переживают экстра- и интроверты. Экстраверты в силу особенностей характера подвержены только острым стрессам, которые периодически возникают и, естественно, сопровождаются пусть кратковременным, но резким изменением функциональной активности эндокринных клеток. А это создаёт благоприятную почву для нарушений клеточного деления, лежащего в основе злокачественного роста. Кроме того, дисфункция гормональной системы, возникающая при острых стрессах, как показали исследования английского профессора Найджела Миллера, влечёт за собой уменьшение образования определённых типов лимфоцитов, вырабатывающих антитела, препятствующие возникновению опухолей. Интроверты, наоборот, не переживают острых стрессов. Они постоянно находятся как бы в хроническом стрессе, у них сглажены изменения выработки гормонов. Организм адаптируется, иммунная система тоже «привыкает» к сложившейся ситуации, то есть происходит постоянная тренировка организма, который приобретает навыки противораковой борьбы. Английские психологи Том Кокс и Колин Маккей в статье, посвящённой психологическим факторам и психофизиологическим механизмам возникновения рака, приводят перечень следующих причин, способствующих развитию опухолей: канцерофобия (боязнь заболеть раком), неверие в возможность излечения, истерия и меланхолия, фригидность (безразличие женщин к половой жизни), семейные конфликты, потеря близких родственников, подавление эмоций гнева и враждебности, сексуальных и материнских инстинктов, нарушения половой жизни, ослабление эмоциональных реакций, другие проявления психического стресса. Кокс и Маккей считают, что повышение уровня АКТГ при стрессе приводит к усиленному выведению из организма витамина А, что способствует возникновению рака. Эта точка зрения основана на результатах экспериментальных работ, в которых развитие рака лёгких предотвращалось введением в организм витамина А. Конечно, во многом эти суждения гипотетичны, данные, положенные в их основу, не следует преувеличивать, но и пренебрегать ими, как это бывает у некоторых онкологов, тоже не стоит. Эмоциональный стресс ещё таит в себе много загадок, решение которых может положительно сказаться на результатах лечения различных заболеваний, в том числе опухолевых. Стрессорные воздействия отрицательным образом сказываются и на половой жизни человека и животных. Уменьшение рождаемости в развитых странах тревожит социологов, психологов, демографов, врачей, политиков. Учёные считают, что стресс снижает у животных и человека желание заниматься брачной деятельностью и лежит в основе одной из причин вымирания определённых групп животных. В нормальной популяции стресс также вредит животному, заставляя

183

Маршрут 7. Молекулы жизни

184

его игнорировать продолжение рода. Механизм подобного отчуждения интересно объясняет профессор нейрофизиологии Джон Адамс из США: стресс действительно устраняет из взаимоотношений животных действия, необходимые для продолжения рода, — поиск брачных партнёров, предсвадебные турниры, заботу о потомстве и т. п. Однако таким образом хронический стресс не вредит, а, наоборот, облегчает участь зверя, переживающего одиночество, помогает ему выжить, пусть безынициативным, малоподвижным и бесплодным. Так эволюция позаботилась и о том, чтобы у стрессированного животного не было потомства. Можно представить, каким получилось бы следующее поколение, учитывая, что стресс вызывает повреждения хромосом. Адамс объяснил подобное состояние характерными для стресса «гормональными ножницами» — резким падением уровня половых гормонов и увеличением содержания в крови кортикостероидов — важнейших «стрессорных» гормонов надпочечника. Примеров влияния стресса на функции различных органов, биологические и социальные проявления жизнедеятельности можно привести много. При этом во всех случаях будет очевидна роль гормональных нарушений в реализации патологических стрессорных реакций. Установленная Селье ось «гипофиз — надпочечники» («АКТГ — кортикостероиды») дополняется всё новыми и новыми ответвлениями, такими как эндогенные опиаты, субстанция Р, серотонин, мелатонин, другие гормоны. В наше время появилось множество характерных стрессорных факторов: информационный бум, усложнение человеческих взаимоотношений, страх потери работы, рост городской преступности и так далее, концепция стресса приобретает всё большую и большую актуальность. Усилия учёных по борьбе с влиянием неблагоприятных факторов на организм человека приносят результаты, немалая роль в этом принадлежит эндокринологам. Возможно, кто-то из наших читателей выберет эндокринологию делом жизни и тоже откроет новые волшебные молекулы, помогающие человеку ощутить всю полноту жизни. А я теперь жду твоего письма. Джулия, с приветом из тёплого Мадрида!

Маршрут 8. На родину создателя динамита Читатель совершит короткое, но очень интересное путешествие в Стокгольм, на родину знаменитого Нобеля; прочтёт историю о том, как великий изобретатель динамита вложил весь капитал в премию, которой уже более 100 лет награждают великих учёных; узнает о том, что 1/6 часть состояния Нобеля отведена на премию в области физиологии и медицины; побывает в галерее великих имён и открытий

Маршрут 8. На родину создателя динамита

186

Здравствуй, моя милая Джулия! Последнюю неделю я провёл в Стокгольме, невероятно красивом городе с богатой историей, его не зря называют столицей Скандинавии. Здесь находится главная резиденция шведского монарха — Королевский дворец. Я даже побывал в нём, но короля, к сожалению, не встретил. В Стокгольме заседают шведское правительство и парламент. А ещё здесь огромное количество музеев! Есть и Юнибакен — детский развлекательный музей, созданный по мотивам произведений Астрид Линдгрен. Как ты наверняка знаешь, создательница Малыша и Карлсона жила и работала в Стокгольме. Есть Национальный музей Швеции, хранящий огромную коллекцию предметов искусства, главным образом картин и изделий художественных промыслов. Есть даже боевой корабль Vasa. Он затонул в 1628 году, потом его подняли на поверхность, отреставрировали и сделали музеем. Музеи транспорта, музыки и театра, современного искусства, естествознания… Как обойти всё это за неделю? Особенно если на улице стоит прекрасная летняя погода и по Старому городу Стокгольма тоже очень хочется погулять. Моя прогулка по Старому городу получилась короткой, потому что я посвятил полдня музею, в котором давно мечтал побывать. Конечно, ты догадалась, что ноги привели меня в Нобелевский музей, экспозиция которого посвящена самой престижной научной и общественной награде мира, Нобелевской премии, и её основателю — Альфреду Нобелю, а также лауреатам премии и их достижениям. Музей расположен в самом центре Старого города, на площади Стурторьет, совсем рядом с Королевским дворцом.

Маршрут 8. На родину создателя динамита

Постояв немного перед музеем и полюбовавшись его архитектурой, я вошёл внутрь. Первым и самым ярким моим впечатлением стала особая конструкция на потолке: на первый взгляд, это рельсы с прикреплёнными к ним пластинами. Пластин было очень много, и все они двигались по рельсам через выставочные залы. Приглядевшись, я понял, что на пластинах изображены портреты — конечно, всех нобелевских лауреатов прошлых лет! Их, между прочим, сейчас порядка 800. Такая вот интересная задумка. Отдельная экспозиция посвящена нобелевским лауреатам прошедшего года, а в одном из залов представлены традиционные подарки лауреатов фонду музея. На особых электронных щитках можно найти информацию о любом из обладателей премии. Это всё безумно интересно! И конечно, музей рассказывает о жизни и деятельности создателя премии — Альфреда Нобеля. Я хотел бы поделиться с тобой и читателями своими знаниями и впечатлениями, потому что, как мне кажется, это будет полезным, ведь Нобелевской премией награждают за самые выдающиеся открытия, и о многих из них мы уже упоминали на страницах нашего путеводителя. Но сначала о создателе премии. Родился Альфред Бернхард Нобель в 1833 году в Стокгольме, в семье изобретателя и инженера Эммануэля Нобеля и Андриетты Нобель. Семья была бедной, и из восьми детей выжили только четверо мальчиков. Хочу заметить, что в роду Нобеля по отцовской линии есть учёный Улоф Рудбек, область интересов которого была довольно широка: он занимался анатомией и ботаникой, преподавал математику, физику и даже музыку. Альфред унаследовал «учёные» гены предков, уже с малых лет он начал интересоваться изобретательством и механикой. Во многом, конечно, это заслуга его отца, который в своё время окончил Королевский технологический институт в Стокгольме и привил сыновьям интерес к технике. Отец Альфреда был необычайно энергичным и работоспособным человеком. Во время обучения в институте он неоднократно получал награды за изобретения, а впоследствии даже оформил три патента: на строгальный станок, станок для катания и механическую передачу. Он работал на строительстве и восстановлении домов в Стокгольме, параллельно пытаясь реализовать свои новые идеи. К несчастью, в начале 1830-х годов в Швеции разразился экономический кризис, и Нобель обанкротился. Дальнейшая череда событий привела к тому, что в 1837 году Эммануэль, а в 1842 году и Андриетта с сыновьями оказались… в Санкт-Петербурге! И всё потому, что Эммануэль предложил российскому Морскому ведомству новую конструкцию морских мин.

187

Маршрут 8. На родину создателя динамита

188

Морское ведомство, а также российское правительство остались довольны работой Нобеля и выделили ему средства для развития бизнеса. Дальше дела пошли в гору: вскоре он получил разрешение основать литейный завод для производства вооружения. Это предприятие, построенное в 1846 году на левом берегу Большой Невки около Сампсониевского моста называлось «Литейные заводы и механические мастерские. Эммануэль Нобель и сыновья». А в 1853 году Эммануэль получил Императорскую золотую медаль за оснащение 11 военных судов своими паровыми машинами. Труды Нобеля были вознаграждены, теперь его финансовое состояние позволяло дать сыновьям хорошее образование. Альфред был очень способным учеником и преуспевал в обучении, в особенности в области химии и языков. Он свободно владел шведским, русским, немецким, французским и английским. Эти знания очень пригодились ему чуть позже: спустя семь лет пребывания в России его отец решил, что пора отправить сына на обучение в Европу и Америку. В период с 1850 по 1852 год Нобель побывал во Франции, Италии, Германии и США. В Париже Альфред встретил Асканио Собреро, создателя нитроглицерина. Хотя сам Собреро был против использования нитроглицерина из-за непредсказуемой взрывоопасности, в Альфреде взыграла предпринимательская жилка, и он задумался об использовании нитроглицерина в качестве коммерчески полезного взрывчатого вещества. После поражения России в Крымской войне Нобель потерял военные заказы, производство на его предприятии остановилось, и тысячи рабочих остались без дела. В 1859 году семье Нобеля пришлось вернуться обратно в Швецию. Работая с нитроглицерином в России, Альфред столкнулся с проблемой: частным лицам запрещалось производство взрывчатых веществ. Тем более совсем невозможно было получить на них патент, поэтому по приглашению отца Альфред тоже вернулся на родину. Здесь 14 октября 1863 года он подал патентную заявку на детонатор — пороховой заряд, усиленный нитроглицерином. Этот патент стал первым в мире патентом на использование нитроглицерина как взрывчатого вещества. С заявкой Альфред посетил Париж, где обратился в «Генеральное общество кредитов под недвижимость», которое принадлежало братьям Перейра, видным финансистам, построившим первую железную дорогу во Франции. Они выдали Альфреду ссуду в 100 000 франков, которые он вложил в производство нитроглицерина. Альфред с отцом оборудовали лабораторию и фабрику по производству глицерина в Хеленборге, пригороде Стокгольма. 3 сентября 1864 года на фабрике произошла трагедия, непосредственно затронувшая семью Нобелей: взорвалось 100 килограммов нитроглицерина, погибли четыре человека, среди которых был брат Альфреда Эмиль. Несчастье стало причиной инсульта у Нобеля-старшего, последние 8 лет жизни он провёл в постели. Гибель брата, болезнь отца, трудности в отношениях с властями, проблемы с промышленным производством и хранением нитроглицерина не сломили Альфреда, а, наоборот, активизировали его. Он упорно работал, доказывая важность своего изобретения. Нобелю пришлось стать инженером, изобретателем,

Маршрут 8. На родину создателя динамита

рекламным агентом и соучредителем возможных предприятий по производству нитроглицерина. Для предотвращения несчастных случаев с большим числом жертв Нобель организовал лабораторию вдали от населённых мест, на барже среди озера Меларен. Там продолжились исследования, несмотря на то что качка, перемена погоды и перепады температуры делали работу с нитроглицерином очень опасной. Нобель встречался с потенциальными инвесторами, и не только в Швеции, он предпринял поездку по всем странам, где его изобретение могло пригодиться. Борьба за успех была нелёгкой хотя бы потому, что то и дело появлялись сообщения о новых взрывах на заводах и фабриках, вызванных нитроглицерином. Про анализировав все стадии производства вещества, условия хранения и перевозки, Нобель составил инструкцию по технике безопасности, соблюдать которую должен был весь персонал. С этого времени взрывы на заводах прекратились. Для безопасности транспортировки в нитроглицерин добавляли метиловый спирт, но перед применением его надо было отгонять, что было также опасно. Стало понятно, что жидкую взрывчатку нужно заменить каким-то сыпучим веществом, и в 1867 году Нобель получил патент на динамит — смесь нитроглицерина со способными впитывать его веществами. Рекламируя своё открытие, он проводил публичные демонстрации нового вещества и читал лекции о том, как оно работает. Дальше последовала борьба с запретами на изготовление и использование динамита в разных странах, которая завершилась для Нобеля успешно. Динамит был запатентован в США и Великобритании и стал широко использоваться в горнодобывающей промышленности и строительстве транспортных сетей на международном уровне.

189

Производство динамита и других взрывчатых веществ позволило Альфреду Нобелю накопить значительное состояние. За свою жизнь он получил 355 патентов международного уровня, и уже после его смерти в его бизнесе было создано более 90 заводов по производству вооружения. Нобеля называли «миллионером на крови», «торговцем взрывчатой смертью», «динамитным королём». По иронии судьбы в течение всей жизни Нобель исповедовал пацифистские идеи. Он оказывал финансовую поддержку многим шведским изобретателям и финансировал проведение новых научных исследований. Нобель посетил Всемирный конгресс

Маршрут 8. На родину создателя динамита

190

мира и финансировал фонд пацифистского движения. Он твёрдо решил, что не останется в памяти человечества «злодеем мирового масштаба». 27 ноября 1895 года Альфред Нобель пригласил нотариуса и в его присутствии подписал завещание, которое гласило: «Всё моё движимое и недвижимое имущество должно быть обращено моими душеприказчиками в ликвидные ценности, а собранный таким образом капитал помещён в надёжный банк. Доходы от вложений должны принадлежать фонду, который будет ежегодно распределять их в виде премий тем, кто в течение предыдущего года принёс наибольшую пользу человечеству. Указанные проценты необходимо разделить на пять равных частей, которые предназначаются: одна часть — тому, кто сделает наиболее важное открытие или изобретение в области физики; другая — тому, кто сделает наиболее важное открытие или усовершенствование в области химии; третья — тому, кто сделает наиболее важное открытие в области физиологии или медицины; четвёртая — тому, кто создаст наиболее выдающееся литературное произведение идеалистического направления; пятая — тому, кто внёс наиболее существенный вклад в сплочение наций, уничтожение рабства или снижение численности существующих армий и содействие проведению мирных конгрессов. Моё особое желание заключается в том, чтобы при присуждении премий не принималась во внимание национальность кандидатов». Альфред Нобель скончался 10 декабря 1896 года в возрасте 63 лет от кровоизлияния в мозг на своей вилле в Сан-Ремо. После его смерти завещание долго пытались оспорить, но 26 апреля 1897 года оно наконец было утверждено. Чтобы заботиться об исполнении завещания и организовывать вручение премий, был организован Фонд Нобеля. Благодаря Альфреду Нобелю, выдающемуся учёному и прекрасному человеку, мы вот уже более 100 лет каждый год наблюдаем за вручением одной из наиболее престижных международных премий, присуждаемой за выдающиеся научные исследования, революционные изобретения или крупный вклад в культуру или развитие общества. На этом я заканчиваю свой длинный рассказ о Нобеле и созданной им премии. Узнав про не самую простую жизнь этого великого человека, я поразился его упорству и мужеству, которые позволили внести настолько существенный вклад в науку, и его щедрости, благодаря которой выдающиеся учёные и по сей день награждаются за свою работу. Что ж, я надеюсь, тебе было интересно, а не утомительно! С нетерпением жду твоего ответа. Может быть, ты тоже бывала в Стокгольме, бродила по улочкам Старого города, заходила в Нобелевский музей. А может быть, тебе только предстоит это путешествие. Твой друг Алекс

Привет, мой питерский друг! Огромное спасибо за увлекательное письмо. В Стокгольме я не была, но теперь обязательно съезжу, очень хочется увидеть всё своими глазами. Что-то из рассказанного тобой было мне известно, а что-то стало открытием. На самом деле, я никогда не задумывалась о причине, побудившей Нобеля завещать всё состояние на учреждение премии, так что этот рассказ расширил мой кругозор. Вдохновившись твоим письмом, я решила почитать про Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. С 1901 года её были удостоены 216 учёных! Церемония вручения премии проходит в Стокгольме 10 декабря, в день смерти Альфреда Нобеля. Как и лауреатам других Нобелевских премий, лауреатам премии по физиологии или медицине вручают диплом и медаль, а также денежное вознаграждение. На реверсе медали для лауреатов в области физиологии или медицины изображена женщина, олицетворяющая гений медицины. На коленях она держит чашу, в которую собирает воду, льющуюся из скалы, чтобы утолить жажду больной девочки, стоящей рядом.

Выдающиеся открытия физиологии и медицины в истории Нобелевской премии

191

Маршрут 8. На родину создателя динамита

192

Бесспорно, все открытия, удостоенные Нобелевской премии, являются важными и передовыми. Но сейчас я хотела бы поделиться с тобой самыми интересными, по моему скромному мнению, открытиями в области физиологии и медицины, за которые присуждали Нобелевскую премию. Прости меня, и пусть простят меня читатели за некоторые повторы, ведь мы уже в разных главах нашего путеводителя упоминали про Нобелевские премии, но для стройности рассказа мне придётся повториться. А поскольку повторение — мать учения и наш путеводитель отчасти носит характер учебного пособия, то думаю, что даже полезно собрать сведения о выдающихся биомедицинских открытиях, удостоенных премии Нобеля, в одной главе. Начну я, пожалуй, с первой Нобелевской премии, присуждённой в 1901 году немецкому врачу Эмилю фон Берингу, посвятившему себя борьбе с дифтерией. В XIX веке в Европе от этой болезни умирали тысячи детей, и не было средства, способного облегчить их страдания и агонию. До Беринга проблемой лечения дифтерии занимались Луи Пастер и Роберт Кох (будущий нобелевский лауреат «за исследования и открытия, касающиеся лечения туберкулёза»), а также ученики Коха Фридрих Лёффлер (именно он открыл бактерию-возбудитель дифтерии, дифтерийную палочку) и Эмиль Ру (он, в свою очередь, показал, что дифтерия вызывается не бактерией, а бактериальным токсином, который она вырабатывает). Основываясь на наблюдениях коллег, Беринг вместе с японским учёным Сибасабуро Китасато выяснил, что если сыворотку крови морских свинок, перенёсших дифтерию и выздоровевших, ввести заболевшим морским свинкам, те выздоравливают. Так был сделан вывод о появлении в крови переболевших некоего антитоксина, нейтрализующего токсин дифтерийной палочки.

Выдающиеся открытия физиологии и медицины в истории Нобелевской премии

Новую сыворотку Беринга в 1891 году ввели больным дифтерией берлинским детям. Многие из них были спасены, однако смертность всё ещё имела место. На помощь Берингу пришёл его друг, учёный Пауль Эрлих, который благодаря своим открытиям в области иммунологии усовершенствовал сыворотку. Он оптимизировал дозировку антитоксина и создал высококонцентрированную и очищенную сыворотку, показавшую отличные результаты в клинических испытаниях и нашедшую успешное применение. Впоследствии, в 1908 году, Пауль Эрлих также был удостоен Нобелевской премии «за труды по иммунитету», разделив награду с Ильёй Ильичом Мечниковым, российским микробиологом, цитологом, эмбриологом, иммунологом, физиологом и патологом. Я начала свой рассказ с Беринга не потому, что присуждённая ему Нобелевская премия была первой в медицине. Беринг занимался исследованием не ради награды, но это была настоящая борьба с болезнью, уносящей жизни тысяч детей, и в этой борьбе сплотились великие умы. Только благодаря каждому из них в результате было найдено решение проблемы. Две следующие премии присуждены за похожие заслуги: в 1902 году премии был удостоен Рональд Росс, проделавший огромную работу по исследованию возбудителя малярии, а в 1903 году — Нильс Рюберг Финзен, открывший применение концентрированного светового излучения для лечения ряда болезней, особенно туберкулёзной волчанки. Возможно, истории этих открытий не наполнены интересными фактами, но в них заключена сама суть медицины — борьба за жизнь человека. Конечно, стоит упомянуть про Нобелевскую премию 1906 года (хотя, возможно, ты знаешь о ней даже лучше меня), присуждённую итальянскому врачу Камилло

193

Маршрут 8. На родину создателя динамита

194

Гольджи и моему прапрадеду испанскому врачу и гистологу Сантьяго Рамон-и-Кахалю «в знак признания их трудов о структуре нервной системы». Камилло Гольджи был талантливым врачом, долгое время служил ректором университета Павии и даже избирался сенатором Итальянского королевства, а в 1905 году стал иностранным членом-корреспондентом Российской академии наук. Величайшая заслуга Гольджи — изобретение революционного метода окрашивания отдельных нервов и клеток, названного «чёрной реакцией». В методе используется слабый раствор нитрата серебра, с помощью которого удаётся проследить процесс деления клетки. Метод оказался поистине инновационным, и в течение всей жизни Гольджи продолжал работу над процессом, изменяя и совершенствуя технологию. Сантьяго Рамон-и-Кахаль, будучи гениальным анатомом и выдающимся гистологом, создал нейронную теорию нервной системы, впервые дал детальное описание нервных структур, открыл принцип динамической поляризации нейрона, изучал нейрогенез. Создавал и совершенствовал гистологические методики, а также создал труд «Правила научных исследований», который выдержал шесть изданий на испанском языке и был переведён на немецкий. Работы Гольджи и Рамон-и-Кахаля дополняли друг друга и положили начало современной нейробиологии и нейрофизиологии, за что и были отмечены Нобелевской премией. В 1923 году Нобелевская премия была присуждена Фредерику Бантингу (Канада) и Джону Маклауду (Шотландия) за открытие инсулина. Фредерик Бантинг

Выдающиеся открытия физиологии и медицины в истории Нобелевской премии

стал самым молодым лауреатом премии, на момент вручения ему исполнилось 32 года. Интересно, что изначально Бантинг никак не был связан с изучением диабета. Он занимался ортопедией, работал хирургом, а параллельно читал лекции по фармакологии. Однако в 1920-х годах Бантинг заинтересовался сахарным диабетом. Изучая уже имеющиеся на тот момент результаты исследований, он обнаружил, что диабет, вероятнее всего, возникает из-за недостатка пептидного гормона, производимого островками Лангерганса поджелудочной железы. Гормон получил название «инсулин», а идея лечения диабета состояла в компенсации недостатка эндогенного инсулина введением его извне. Проблема состояла в том, что никому до сих пор не удавалось выделить инсулин, по-видимому, из-за расщепления гормона ферментами поджелудочной железы. Бантингу же пришла в голову идея о перевязке протоков поджелудочной железы, в результате которой произойдёт разрушение клеток, продуцирующих протеолитические ферменты. При этом, однако, клетки островков Лангерганса, продуцирующие инсулин, остаются неповреждёнными, потому что ткань островков к протокам не прилегает. В надежде получить возможности для реализации этой идеи Бантинг обсуждал её со многими учёными. Одним из них был Джон Джеймс Рикард Маклауд, профессор физиологии в университете Торонто. Маклауд на тот момент занимался сахарным диабетом, и в частности инсулином, уже около 15 лет и владел самыми современными данными по этой проблеме, а в его лаборатории было всё необходимое оборудование для проведения экспериментов. Маклауд предоставил Бантингу и его ассистенту возможность проводить в лаборатории эксперименты. В результате через несколько месяцев был получен многообещающий экстракт, который показал хорошие результаты в экспериментах с сахарным диабетом. Следующей проблемой, с которой столкнулись исследователи, было выделение экстракта высокой чистоты в больших количествах. На помощь пришёл химик Джеймс Коллип, и в конечном счёте путём спиртовой экстракции из поджелудочной железы взрослого быка был выделен продукт, который стал использоваться для лечения пациентов с сахарным диабетом. Идея, положившая начало великому открытию, принадлежала Фредерику Бантингу, однако без знаний и возможностей лаборатории Джона Маклауда нельзя было бы добиться таких впечатляющих результатов за столь короткий срок. Поэтому Маклауд и Бантинг поделили премию между собой, а Бантинг к тому же отдал половину своей части премии ассистенту, Чарльзу Бесту. Способ получения инсулина, предложенный Бантингом, Бестом и Маклаудом, стал фундаментальным открытием, нашедшим применение в практической медицине и спасшим жизнь тысячам людей, больных сахарным диабетом. О следующем нобелевском лауреате слышали, без сомнения, все. Да и историю открытия пенициллина в общих чертах знает тоже большая часть человечества. Как ты догадался, я собираюсь рассказать про Александра Флеминга, британского бактериолога, известного всему миру создателя первого антибиотика. Он разделил Нобелевскую премию 1945 года с Эрнстом Борисом Чейном и Хоуардом Уолтером Флори, разработавшими методы очистки пенициллина.

195

Маршрут 8. На родину создателя динамита

196

«Когда я проснулся на рассвете 28 сентября 1928 года, я, конечно, не планировал революцию в медицине своим открытием первого в мире антибиотика или бактерии-убийцы», — такую запись в дневнике сделал Флеминг. В то время учёный исследовал культуры стафилококков и, вернувшись в лабораторию, обнаружил, что в чашке с кокками, куда упала его слеза (учёный во время проведения эксперимента был простужен), выросли плесневые грибы. Колонии стафилококков, жившие на этом месте, погибли, в то время как соседние колонии выжили. Флеминг отнёс грибы к роду пеницилловых, а позже назвал выделенное вещество «пенициллин». Затем он обнаружил, что пенициллин воздействует не только на стафилококки, но и на другие грамположительные бактерии, вызывающие скарлатину, пневмонию, менингит и дифтерию — заболевания, от которых в 1930-х годах погибали десятки тысяч людей. Однако пенициллин не помогал против брюшного тифа или паратифа, возбудителями которых являются грамотрицательные бактерии (получившие название из-за негативной окраски по методу Грама. Подробнее читатель узнает об этом на кафедре микробиологии). К тому же Флеминг не мог выделить и очистить действующее вещество, поэтому применял пенициллин только местно, что далеко не всегда давало ожидаемый терапевтический эффект. В конце концов учёный перестал работать с пенициллином, а его дело продолжили Флори и Чейн. Они разработали метод выделения и очистки пенициллина, затем подтвердили нетоксичность пенициллина для животных и человека и провели клинические испытания. В результате пенициллин занял уникальное место среди эффективных средств против человеческих болезней. К 1944 году благодаря огромным усилиям американских производителей и исследовательских групп стало возможным лечить пенициллином каждого раненого на фронте. Вот так, совершенно случайно, был открыт первый в мире антибиотик, спасший тысячи человеческих жизней и положивший начало эре антибиотиков. Кто знает, что бы было, если бы Флеминг был чуть более аккуратен и чуть менее любознателен. Идём дальше. Перенесёмся в 1951 год в Кавендишскую лабораторию Кембриджского университета, где, объединённые интересом к тайне хранения и передачи генетической информации, работали вместе 23-летний биолог Джеймс Уотсон и 35-летний Френсис Крик. Кроме них, в истории, которую я собираюсь тебе и читателям рассказать, фигурировали также и другие сотрудники Кавендишской лаборатории: Розалинд Франклин, её аспирант Реймонд Гослинг и Морис Уилкинс. Уотсон и Крик пытались понять структуру ДНК и получить модель, отражающую её. А Франклин получила в 1952 году знаменитую «фотографию 51». Фотография 51 (по-английски Photograph 51) — это рентгенограмма волокон натриевой соли тимусной ДНК в B-форме. Названа она так в честь года начала работы Франклин в Кавендишской лаборатории. Биофизику удалось обнаружить, что в зависимости от влажности в камере, в которой вытягивались волокна натриевой соли ДНК, можно получать две различные структуры ДНК: A-форму и B-форму. Именно эта рентгенограмма послужила главным толчком к открытию

Выдающиеся открытия физиологии и медицины в истории Нобелевской премии

двуспиральности ДНК и построению модели структуры ДНК Уотсоном и Криком. Я посылаю тебе это знаменитое фото. Гослинг помогал Франклин, а Уилкинс поделился полученными данными с Уотсоном и Криком. В результате этого в 1951 году была опубликована первая модель ДНК, созданная Уотсоном и Криком. Впоследствии выяснилось, что она была ошибочной, и Уотсон и Крик продолжили поиски. Нужно признать, что важную роль в их дальнейшей работе сыграли неопубликованные рентгенограммы ДНК из коллекции Розалинд Франклин. 28 февраля 1953 года Уотсон и Крик всё-таки открыли структуру ДНК. Молекула оказалась похожей на верёвочную лестницу, свёрнутую в двойную спираль. ДНК состоит из двух цепей нуклеотидов, каждый из которых в свою очередь образован углеводом дезоксирибозой, азотистым основанием и фосфатом. Через фосфатные группировки нуклеотиды связаны друг с другом, а внутри двойной спирали они соединены через пары азотистых оснований, «ступеньки лестницы». Чередование четырёх оснований и определяет генетический код ДНК. Нобелевскую премию за это поистине величайшее исследование получили Уотсон, Крик, а также Уилкинс в 1962 году. Любопытно, что по статусу премии максимальное число лауреатов — трое учёных. И, к сожалению, Франклин в него не вошла. Вообще, можно сказать, что вторая половина XX века была ознаменована огромным числом открытий в области молекулярной биологии и генетики. Например, в 1968 году Нобелевской премии были удостоены американский биохимик Роберт Уильям Холли, индийский и американский молекулярный биолог Хар Гобинд Корана и американский биохимик и генетик Маршалл Ниренберг «за расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белков». Холли, Корана и Ниренберг работали в разных лабораториях, но над одной проблемой — изучали механизмы биосинтеза белка. Холли вручили премию за обнаружение транспортной РНК и последующее установление её структуры. Ниренберг также работал с РНК, изучая её роль в биосинтезе белка. Труд Кораны был, пожалуй, самым фундаментальным. После нескольких лет работы над выяснением структуры белков и механизмов передачи сигнала он сменил направление исследований и стал заниматься нуклеиновыми кислотами. И надо сказать, что успешно: он синтезировал все известные нуклеотиды и коферменты, то есть ферменты, участвующие в метаболизме нуклеиновых кислот. Он также

197

Маршрут 8. На родину создателя динамита

198

описал реакции синтеза АТФ и АДФ. Корана и его коллеги синтезировали даже самый сложный кофермент — коэнзим А, и эта работа принесла им мировую известность и признание. В начале 1960-х годов Корана перешёл в Висконсинский университет в Мэдисоне, где стал работать над расшифровкой генетического кода. За это он и получил Нобелевскую премию. Причём о присуждении премии Корана узнал одним из последних. В тот день он уехал в коттедж на берегу озера, без телефона и радио, чтобы писать статьи, новость ему сообщила приехавшая на озеро жена. Нобелевская премия не стала последним достижением в жизни Кораны. В 1970-х годах он впервые синтезировал ген, используя ферменты полимеразу и лигазу, а также методы, которые предвосхитили изобретение полимеразной цепной реакции (ПЦР). Эта работа стала поворотным моментом в генетике и положила начало эре создания рекомбинантных ДНК. Так называются молекулы ДНК, синтезированные путём объединения чужеродных (в природе никогда вместе не существующих) фрагментов ДНК с использованием методов генной инженерии. Теперь отвлечёмся от молекулярной биологии и генетики. Я познакомлю тебя и читателей с человеком, благодаря которому мир узнал, как работают гормоны. Это Эрл Уилбур Сазерленд-младший, американский физиолог. На момент, когда Сазерленд начал заниматься гормонами, уже было известно, что это биологически активные вещества, синтезирующиеся в организме и регулирующие

Выдающиеся открытия физиологии и медицины в истории Нобелевской премии

различные физиологические функции. Изначально Сазерленд изучал вообще не гормоны, а фосфорилазу — фермент, катализирующий превращение гликогена в глюкозу в печени и мышцах. Затем Сазерленд попытался определить, каким образом адреналин (гормон надпочечников) и глюкагон (гормон поджелудочной железы) влияют на высвобождение глюкозы из печени. Спустя некоторое время Сазерленд и его коллеги обнаружили, что адреналин и глюкагон оказывают влияние не на целую клетку, как считалось ранее, а, по-видимому, манипулируют какими-то молекулами в клетке, которые и опосредуют действие гормонов. Продолжив свои исследования, Сазерленд обнаружил такую молекулу, ею оказался циклический 3’,5’-аденозинмонофосфат (цАМФ). Учёный предположил, что гормоны являются первичными посредниками, переносящимися с кровью к тканям-мишеням. Затем они связываются с рецепторами клетки, и это служит для неё сигналом к повышению концентрации цАМФ, который Сазерленд назвал «вторичным посредником», или «медиатором». В дальнейшем цАМФ стимулирует специфические функции многих уже имеющихся в клетке ферментов, а те, в свою очередь, катализируют образование новых веществ.

199

Маршрут 8. На родину создателя динамита

200

Сосредоточившись исключительно на изучении цАМФ, Сазерленд и его коллеги показали, что это вещество служит вторичным посредником для более чем 12 гормонов млекопитающих. Кроме того, оказалось, что цАМФ участвует в регуляции активности нервных клеток и в экспрессии генов у бактерий. В 1971 году Сазерленд получил Нобелевскую премию «за открытия, касающиеся механизмов действия гормонов». При вручении награды исследователь из Каролинского института Петер Рейхард, представляя Сазерленда, отметил, что, хотя о существовании гормонов известно уже давно, механизмы их действия до работ Сазерленда оставались полной загадкой. Как я уже упоминала, вторая половина XX века ознаменовалась всплеском открытий в области молекулярной биологии и генетики. Не отставали и биохимики с физиологами, а сколько различных интересных методов диагностики было разработано в то время! Так, например, в 1979 году Нобелевскую премию получили американский физик Аллан Кормак и британский инженерэлектрик Годфри Хаунсфилд за разработку компьютерной томографии, метода, без которого сейчас не обходится практически ни одна клиника. Премию за другой широко распространённый теперь метод, магнитно-резонансную терапию (МРТ), получили в 2003 году американский химик Пол Лотербур и британский физик Питер Мэнсфилд. Правда, годом открытия МРТ официально считается 1973-й. То есть прошло целых 30 лет между созданием метода и вручением премии за него. В области иммунологии Нобелевская премия также вручалась несколько раз. За открытие химической структуры антител её получили в 1972 году Джералд Эдельман и Родни Портер. За открытие главного комплекса гистосовместимости (группы генов, отвечающих за распознавание чужеродных веществ и развитие иммунного ответа) в 1980 году нобелевскими лауреатами стали Барух Бенасерраф, Жан Доссе и Джордж Снелл. Премия 1990 года была вручена Джозефу Мюррею и Эдварду Донналлу Томасу за исследования, положившие начало современной трансплантологии. Нейробиологи тоже внесли весомый вклад в науку: по меньшей мере 1/5 часть всех Нобелевских премий по физиологии и медицине за вторую половину XX века вручена за открытия в области нейробиологии. Это были исследования в самых разных областях дисциплины, начиная с механизмов работы ионных каналов в мозге и принципов переработки информации в нейронных структурах, заканчивая секрецией пептидных гормонов в мозге и функциональной специализацией полушарий головного мозга. Да, история Нобелевской премии очень богата именами и событиями, а ведь мы сейчас говорим только о премии по физиологии и медицине, 1/6 части всех вручаемых премий! Конечно, я рассказала далеко не всё, но, надеюсь, моё письмо пробудило в тебе и читателях интерес к открытиям, которые сделали нашу жизнь такой, какая она есть сейчас. С нетерпением жду новых писем! Джулия

Здравствуй, милая Джулия! Твоё последнее письмо было очень интересным и важным. Конечно, о некоторых открытиях я слышал и читал, но рад был подробно узнать о тех, которые показались тебе наиболее важными и значимыми. Чтобы закончить нашу дискуссию, я решил немного (совсем чуть-чуть, правда!), поговорить с тобой о Нобелевских премиях, вручённых уже в наше время. Важно помнить историю, но ещё более важно и полезно знать, чем же сейчас занимаются ведущие лаборатории и лучшие учёные мира. Начну с конца: в 2018 году Нобелевский комитет присудил премии по физиологии и медицине двум ученым — Джеймсу Эллисону (США) и Тасуку Хондзё (Япония). Эти исследователи независимо друг от друга обнаружили важный механизм активации Т-лимфоцитов в организме онкологических больных. Если «включить» этот механизм с помощью введения препаратов, активирующих Т-лимфоциты, то они начинают усиленно размножаться и поражают опухолевые клетки. Это явление лежит в основе так называемой «иммунотерапии рака», которая уже успешно применяется в клиниках и открывает широчайшие перспективы в борьбе с онкологическими заболеваниями. В 2017 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине вручили Джеффри Холлу, Майклу Росбашу и Майклу Янгу, трём американским генетикам, за открытие молекулярных механизмов, управляющих циркадным ритмом – биологическим ритмом, связанным со сменой дня и ночи, периодичность которого близка к 24 часам. Исследования в этой области проводились учёными в 1980-х годах независимо друг от друга. Холл и Росбаш обосновали, что с помощью ингибирующей петли обратной связи белок PER (кодируемый геном period) может препятствовать своему собственному синтезу и тем самым регулировать собственный уровень в непрерывном циклическом ритме (тут надо пояснить, что в синтезе любого белка существует так называемая «обратная связь», которая регулирует количество синтезируемого белка путем ингибиции (подавления) его синтеза специфическим ферментом). Янг и его лаборатория в Рокфеллеровском университете внесли значительный вклад в хронобиологию, определив основные гены, связанные с регулированием внутренних часов, ответственных за циркадные ритмы (помимо гена period, они открыли также другие подобные гены и назвали их timeless и doubletime, в переводе с английского — «без времени» и «двойное время»). Как видишь, сейчас работа многих учёных направлена на то, чтобы объяснить известные физиологические механизмы с точки зрения молекулярной биологии и генетики. Ведь если мы поймём процесс целиком, начиная с функционирования гена, у нас появится больше возможностей для лечения различных патологий. Почему интересно изучить всё досконально, понять механизмы функционирования различных генов? Потому что тогда станут возможными такие невероятные вещи, как, например, изменение фенотипа клетки путём модификации всего нескольких генов. В 2012 году Нобелевскую премию получили британский биолог Джон Гёрдон и японский ученый Синья Яманака за открытие так называемых индуцированных

Нобелевские премии последних лет

201

Маршрут 8. На родину создателя динамита

202

стволовых клеток. По сути, они открыли репрограммирование клеток: вводя в среду, где культивировались клетки кожи, всего четыре транскрипционных фактора (другими словами, четыре регуляторных белка), они добились того, что из-за активации четырёх генов клетки кожи превращались в стволовые клетки, регулируемые этими факторами. Таким образом, благодаря открытию Гёрдона и Яманаки стало возможным получать стволовые клетки из наиболее легкодоступных клеток, таких, например, как клетки кожи, которые лежат на поверхности, а не в глубине органов. Это по-настоящему прорывное открытие, ведь оно показало новые перспективы для терапии различных заболеваний при помощи стволовых клеток. Ценность стволовых клеток заключается в том, что при введении в тот или иной орган они могут превращаться (дифференцироваться) в различные типы клеток. Так, например, стволовые клетки, введённые через коронарные артерии в зону инфаркта миокарда, дифференцируются в нормальные кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы) и замещают очаг поражения, в котором мышечные клетки сердца погибли. Уверен, ты знаешь, что такое экстракорпоральное (с латинского extra — вне, corpus — тело) оплодотворение, то есть оплодотворение вне матки. Ведь этот метод дал возможность многим бездетным семьям познать счастье родительства. Нобелевскую премию за открытие искусственного оплодотворения (invitro, то есть в пробирке, вне живого организма) получил в 2010 году британский физиолог Роберт Эдвардс. Работы по изучению эмбриогенеза человека проводились Эдвардсом ещё в 1960-х годах, а впервые успешно эту технологию применили в Великобритании в 1977 году. В результате в 1978-м родилась Луиза Браун, первый человек, зачатый в пробирке. После такого успеха Эдвардс совместно с британским гинекологом Патриком Стептоу открыл первый в мире центр экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). К 1990 году в мире насчитывалось уже свыше 20 000 детей, зачатых в пробирке, а к 2010 году — около 4 000 000. В 2016 году в России в результате процедуры ЭКО родилось 22 396 детей. Генетические механизмы старения, вирус иммунодефицита человека, вирус папилломы человека, врождённый иммунитет, методики генетических модификаций с использованием стволовых клеток, участие микроба Helicobacter pylori в развитии язвы желудка — вот какие открытия отмечены Нобелевской премией в наше время. Конечно, большинство этих исследований было проведено в конце XX века, но сейчас мы можем видеть, насколько активно они применяются на практике (взять хотя бы ЭКО или МРТ) или как на их основе формируются новые гипотезы. Трудно представить, сколько ещё раз будет вручена Нобелевская премия по физиологии и медицине и насколько невероятные исследования станут её удостоены. В одном я уверен точно: будущие открытия изменят жизнь человечества к лучшему. На этой оптимистической ноте я заканчиваю письмо и наш с тобой краткий экскурс в историю Нобелевской премии. Спасибо за увлекательную и познавательную дискуссию! Может быть, когда-нибудь мы с тобой вместе напишем книгу, в которой подробно расскажем обо всех нобелевских лауреатах и их открытиях. До скорой встречи. Алекс

Напутствие вместо послесловия. В нём авторы выражают надежду, что эта книга поможет читателю принять важное решение, кем быть — врачом или избрать другую профессию, и что это решение станет осмысленным

Белые халаты

204

Вот и заканчивается наше путешествие по миру медицины. Конечно, мы прошли далеко не по всем его маршрутам, не посетили многих заповедных уголков царства науки и рукоделия, хранящего много тайн о здоровье человека, которые предстоит разгадать вам, читателям этой книги, будущим врачам. Началом и концом нашего путешествия по миру медицины стали две российские столицы. Начали мы его в Санкт-Петербурге, где познакомились наши рассказчики, Александр и Джулия, а завершим в Москве, где они решили встретиться опять, теперь на ступенях знаменитой «Сеченовки» — Первого Московского медицинского университета, носящего имя великого русского физиолога Ивана Михайловича Сеченова. История знаменитого учебного заведения вобрала в себя, пожалуй, всю историю российской медицины. Здесь учились и преподавали, лечили больных, оперировали, принимали роды, проводили научные исследования выдающиеся врачи и учёные, имена которых составляют славную летопись великих судеб и достижений отечественной медицины. Назовём только некоторые из них. Владимир Фёдорович Снегирёв, один из основоположников отечественной гинекологии. Максим Петрович Кончаловский, основатель клиники внутренних болезней. Сергей Сергеевич Корсаков, выдающийся психиатр. Николай Иванович Пирогов, великий хирург и анатом. Николай Васильевич Склифосовский, знаменитый хирург и организатор здравоохранения. Именно он стал инициатором и автором первого проекта строительства клинического городка Сеченовского университета. И многие, многие другие блестящие учёные. Прежде чем закрыть последние страницы нашего путеводителя, давайте пройдёмся по клиническому городку на Девичьем поле, в аллеях которого встретим спешащих по своим делам врачей и студентов, людей в белых халатах, в особой форме, которая олицетворяет надежду и веру в помощь и спасение для страждущих больных людей. Молодые врачи, вступая в профессию, надевая белые халаты, с древних времён и до сих пор дают клятву Гиппократа — клятву верности своей великой миссии и высокому человеческому долгу.

«Клянусь Аполлоном-целителем, Асклепием, Гигиеей и Панакеей и всеми богами и богинями и призываю их в свидетели, что эту мою клятву и обязательства, которые я беру на себя, я буду исполнять по мере сил моих и понимания. Тех, кто обучал меня врачебному искусству, я буду почитать, как своих родителей, я разделю их судьбу, по их желанию я буду доставлять им всё, в чём они нуждаются. В их детях я буду видеть своих братьев, буду обучать их врачебному искусству, если они того захотят, без всякой платы и без всяких письменных обязательств с их стороны. Обязуюсь далее передать все правила, постановления и всё содержимое врачебной науки моим сыновьям, сыновьям моего учителя и его ученикам, если они войдут во врачебное сословие и возьмут на себя обязательства согласно врачебному закону. Никому другому всего этого я не сообщу. Диетические мероприятия я буду назначать на пользу больного и по моему умению и разумению; если больным будет угрожать опасность и вред, я буду оберегать их. Никому, даже при усиленных просьбах с его стороны, я не буду давать средства, которые могли бы причинить смерть, я не буду также давать каких

Клятва Гиппократа

205

Белые халаты

бы то ни было советов в этом направлении. Я не дам также женщинам средств, которыми можно было бы произвести выкидыш. Чисто и благочестиво устрою я свою жизнь и буду отправлять своё искусство. Ни в каком случае не буду производить операцию камнесечения, предоставив её тем, чьей профессией она является. Во все дома, куда меня позовут, я буду входить с намерением принести пользу больному и буду воздерживаться от всяких преднамеренных, приносящих вред поступков, в особенности же от половых сношений с мужчинами и женщинами, рабами и свободными. Обо всём, что во время лечения я увижу и услышу, а также обо всём, что я узнаю и независимо от лечения в повседневной жизни, поскольку об этом нельзя рассказывать другим, я буду молчать, видя в этом тайну».

206

Вот вы и прочитали нашу книгу. Теперь хорошо подумайте, хотите ли быть врачом и посвятить себя спасению человеческих жизней? Ведь это значит часто «не принадлежать себе», ограничить свои желания и свободное время, быть постоянно готовым по первому звонку мчаться в клинику и в любых условиях бороться за жизнь человека всеми своими знаниями и опытом. Или вы решите выбрать другую, более спокойную и менее ответственную профессию? Выбор за вами. Какое бы решение вы ни приняли, мы, авторы этой книги, живущие в медицине уже более 40 лет, и наши юные рассказчики, молодые врачи Александр и Джулия, будем рады, что помогли вам принять верное решение. Успехов вам в любой профессии! А читателям, выбравшим нашу профессию, Добро пожаловать в мир медицины! Учитесь, дерзайте и помогайте людям!

Книга закончена. Работая над ней, мы вспоминали о своём собственном пути по миру медицины, о победах и неудачах. Мы с благодарностью думали об учителях, наставниках, коллегах и учениках, с которыми прожили долгие годы и продолжаем работать сейчас, эта книга была бы невозможна без них. Мы всех помним и всем благодарны! Путеводитель для юных читателей с нами создавала молодая команда наших учеников, которые с большим желанием и воодушевлением собирали исторический материал, составивший основу медицинских маршрутов. Мы искренне признательны за эту важную работу Виктории Поляковой, Анне Дробинцевой, Наталье Линьковой, Екатерине Мироновой, Анастасии Ильиной, Анастасии Дятловой, Оксане Кондауровой. Особая благодарность Валерии Родичкиной за творческие идеи для иллюстраций и помощь в организации художественного оформления книги. Слова признательности адресуем генеральному директору издательства «Молодая мама» Виталию Родину и редакторам Ольге Смирновой и Алёне Васнецовой за проявленный интерес к нашему проекту, за их высокопрофессиональную, ответственную, тщательную работу по улучшению текста книги. Мы благодарим наших любимых внуков Фёдора, Гордея и Матвея, которые, ещё не выбрав собственного пути, на протяжении многих лет задавали нам такое количество медицинских вопросов, что мы решили ответить на все сразу, написав эту книгу. Сердечно благодарим их бабушек — наших жён — за постоянную поддержку, любовь и терпение. И конечно, наших детей — мам и пап наших внуков, для которых мы это всё и придумали.

Благодарности

207

Словарь терминов Адренерги́ческие не́рвные воло́кна содержат и продуцируют в си́напс гормон адреналин...............................................................................164 Аортокорона́рное шунти́рование — кардиохирургическая операция, при которой между поражённой атеросклерозом корона́рной артерией и аортой накладывается шунт для обеспечения обходного пути кровотока. Шунт чаще всего формируется из внутренней грудной артерии или лучевой артерии пациента................................................................................................ 67 Аппара́т Го́льджи — органоид (внутриклеточная структура) живой клетки, основной функцией которой является завершение синтеза и выведение из клетки веществ, образованных в другом органоиде, эндоплазматическом рети́кулуме. Назван по имени ученого Камилло Гольджи, впервые его описавшего............ 120

Словарь терминов

Гиппока́мп — отдел головного мозга, отвечающий за эмоции и память. Своё название получил от древнегреческого слова ἱππόκαμπος — морской конёк — за сходство формы с этой рыбкой.................................... 133

208

Гормо́ны (от греческого ορμόνη — побуждение к активности) — высокоактивные химические вещества, вырабатываемые нейроэндокри́нными клетками и оказывающие действие на другие клетки в различных органах. Гормоны делятся на три класса: биоге́нные ами́ны, пепти́дные (белковые) гормоны, стеро́идные гормоны. Под действием гормонов клетки, имеющие реце́пторы к этим гормонам, (так называемые клетки-мишени) осуществляют определённые функции и тем самым обеспечивают жизнедеятельность организма.......................... 59 Декарбоксили́рование — процесс отщепления двуокиси углерода (CO2) от органических кислот или аминокислот. В биологическом смысле особое значение имеет декарбоксилирование аминокислот, в результате чего образуются биогенные амины, обладающие высокой фармакологической активностью.............................166 Иммунокомпете́нтные кле́тки — клетки иммунной системы, обеспечивающие иммунную защиту организма.............................................. 67 Ингиби́рующая обра́тная свя́зь — вид обратной связи, при которой изменение выходного сигнала системы (например, усиление синтеза гормона) приводит к такому изменению входного сигнала, которое противодействует первоначальному изменению (снижает эффективность его действия на клетки-мишени)...................................................................... 201

Интуба́ция (от латинского intubatio; in — в, внутри; tuba — труба) — введение в трахею специальной трубки с целью обеспечения проходимости дыхательных путей, чаще всего применяется при эндотрахеа́льном наркозе во время хирургических операций............... 71 Кле́точная тео́рия иммуните́та — предложенная Ильёй Ильичём Мечниковым теория, согласно которой в организме животных и человека присутствуют подвижные клеточные элементы (лейкоциты и макрофаги), способные поглощать и переваривать чужеродные микроорганизмы............................ 44 Когнити́вные нейро́ны — нейроны гиппока́мпа, обеспечивающие процессы запоминания и мышления................................. 133

Кри́охирургия — вид оперативного лечения путём низкотемпературного воздействия на аномальные или поражённые заболеванием ткани с целью их удаления. Так удаляют, например, мелкие опухоли кожных покровов или гипофиза............................................................................................................... 67 Лейкоци́ты — клетки крови, захватывающие чужеродные для организма клетки и микроорганизмы и уничтожающие их................................................27 Микрогаме́ты — подвижные жгутикообразные мужские половые клетки малярийного паразита (Plasmodium) и других одноклеточных существ.....109 Микседе́м а (от греческого myxa — слизь, oidema — отёк) — тяжелое эндокринное заболевание, возникающее при резком снижении или полном прекращении поступления в кровь гормонов щитовидной железы. Заболевание проявляется отёком слизистых оболочек, кожи и подкожной клетчатки. Отёк, особенно заметный на лице и шее, приводит к сужению носовых ходов, изменению голоса, искажению речи, возникают кашель и одышка. В основе лечения лежит заместительная терапия — больной должен регулярно принимать повышенные дозы тирео́ идных гормонов.. .............................................. 170 Нейроакти́вные вещества́ — химические вещества, стимулирующие деятельность нервной системы, в частности, передачу нервных импульсов............................................................................ 55 Парасимпати́ческая не́рвная систе́ма отвечает за создание покоя (расслабления) органов, чередование их активного и пассивного состояний....................... 126

Словарь терминов

Кретини́зм — особая форма умственной отсталости, вызванная недоразвитием (гипофункцией) щитовидной железы................168

209

Патогенети́ческая терапи́я — лечение, направленное на борьбу с заболеванием для прекращения его развития и достижения полного выздоровления. Учитывает патогенез — механизм возникновения заболевания................... 66 Пепти́ды (от греческого πεπτος — питательный) — биологически активные вещества, состоящие из цепи двух и более остатков аминокислот.............. 59 Перфу́зия — процесс постепенного введения жидкости....................................... 126

Словарь терминов

Порфири́я (от греческого πορφύριος — багряный, пурпурный) — нарушение пигментного обмена, при котором в крови и тканях организма происходит накопление порфири́нов — пигментов, входящих в состав гемоглобина. Они откладываются в эпиде́рмисе кожи, придают коже и внутренним органам красный (иногда бордовый) цвет, а также усиленно выделяются с мочой. Проявляется порфирия также дерматозами, нарушениями деятельности желудочно-кишечного тракта и нервными расстройствами. В 95 % случаях заболевание передается по наследству.................................. 57

210

Психотро́пные сре́дства — вещества, изменяющие функциональную активность центральной нервной системы (тормозящие или, наоборот, стимулирующие её деятельность).................................................................... 67 Рети́кулум, или эндоплазмати́ческий рети́кулум (от латинского reticulum — сеточка), — структурная часть клетки, состоящая из разветвлённой сети мембранозных трубочек и лаку́н, что позволяет клетке продуцировать и секретировать большое количество белков, гормонов и других сигнальных молекул................. 121 Серде́чные гликози́ды — группа лекарственных препаратов растительного происхождения, обладающих кардиостимулирующим и антиаритмическим действием............................................................................................................ 67 Cимпати́ческая не́рвная систе́ма — обеспечивает активную работоспособность различных органов и систем организма путём поддержания оптимального тонуса сосудов, мышц и других тканей............................................................ 126 Симптомати́ческая терапи́я — лечение, направленное на устранение конкретных признаков болезни (симптомов) без учёта механизма их возникновения. Используется в сложных, непонятных случаях для быстрого облегчения состояния больного, например, для устранения жара при лихорадке разного происхождения..................................................................................... 66 Спинна́я струна́, или хóрда, — шнурообразно сформированный тип соединительной ткани, встречающийся у некоторых млекопитающих.

Тянется от основания черепа до хвоста и составляет основу позвоночника.......................................................................................... 37 Стволовы́е кле́тки — недифференцированные (незрелые) клетки, из которых в процессе развития организма происходит образование дифференцированных (зрелых) клеток, выполняющих строго определённые функции.................................................................................... 202 Стенти́рование — установка в просвете коронарных сосудов сердца специального каркаса, обеспечивающего расширение участка, суженного патологическим процессом............................................................................... 67

Тео́рия гумора́льного иммуните́та — теория Пауля Эрлиха, согласно которой организм способен распознавать микроорганизмы, проникшие в биологические жидкости организма (кровь, лимфу, слюну и другие), и образовывать при их проникновении специфические белки — антитела, которые уничтожают чужеродные микроорганизмы..................................... 45 Тео́рия фагоци́тов объясняет процесс самоуничтожения организмом чужеродных факторов (см. фагоцитоз)............................................................ 40 Фагоцито́з (от древнегреческого φαγεῖν — пожирать и κύτος — клетка) — процесс распознавания лейкоцитами чужеродного агента (бактерии либо химического вещества), проникшего в кровь или другую ткань организма; целенаправленное движение к нему, захват и поглощение с последующим расщеплением..................................................................................................... 40 Фармакокине́тика — отрасль фармакологии, изучающая пути распределения и выведения из организма лекарственных препаратов.................................... 143 Ферме́нты (от латинского fermentum — брожение, закваска) — белки, способные ускорять биохимические процессы в организме. Ферменты обладают специфичностью, то есть каждый фермент стимулирует только определённую биохимическую реакцию. В англоязычной литературе этот термин часто заменяется понятием «энзим» (enzyme)................................................................................................ 57

Словарь терминов

Схола́стика (от греческого σχολή — свободное время, досуг, школа, σχολαστικός — учёный) — средневековое европейское философское течение, берущее за основу божественные теории и логические представления Аристотеля. В современной литературе схоластикой принято называть теории, основанные не на научном опыте, а на отвлечённых от практики рассуждениях.......................................................... 28

211

Функциона́льная морфоло́гия — наука, изучающая строение клетки или ткани живого организма с оценкой выполнения клеточными структурами определённых функций. Для функциональной морфологии применяются такие современные методы, как иммуноцитохимия, электронная микроскопи́я и другие....................................................................................... 122 Холинерги́ческие не́рвные воло́кна содержат и продуцируют в синапс гормон ацетилхоли́н...........................................................................164 Цитостати́ческие вещества́ — тормозящие деление клеток; на их основе разрабатываются противоопухолевые препараты.......................................... 67

Словарь терминов

Эндоваскуля́рная хирурги́я — сосудистая хирургия, операции при которой направлены на расширение суженного просвета сосудов (например, при атеросклерозе или тромбозе) путём введения в сосуд искусственных протезов (стентов), расширяющих просвет до нормальных показателей...................................... 67

212

Эндоскопи́ческая хирурги́я — технология, позволяющая проводить операции внутри органов путём введения микрохирургических инструментов через гастроскопы, бронхоскопы и другие приборы без рассечения кожных покровов.............................................................................................................. 67 Эффекто́рный о́рган (от латинского effector — создатель, творец) — исполнительный орган, то есть орган, функция (ответная реакция) которого определяется воздействием какого-либо раздражителя или рефлексом (например, мышцы)........................................................................................... 127

ISBN 978-5-906328-52-6

12+

ПУТЕШЕСТВИЕ ПО МИРУ МЕДИЦИНЫ: ОТ ДРЕВНИХ ВРЕМЁН ДО НАШИХ ДНЕЙ

Михаил ПАЛЬЦЕВ, Игорь КВЕТНОЙ