ВНЕКЛЕТОЧНОЕ РАЗРУШЕНИЕ МИКРОБОВ. РЕАКЦИЯ ОРГАНИЗМА ПРОТИВ ЯДОВ И КЛЕТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Не успел Илья Ильич успокоиться от всех треволнений по поводу холерных опытов и приняться за дальнейшую разработку вопроса, как в 1894 году появилась статья известного немецкого ученого Пфейффера, в которой он приводил новые факты в пользу внеклеточного разрушения микробов.
Изучая влияние на них сыворотки крови в самом организме, а не вне его, как делали его предшественники, он нашел, что если впрыснуть холерные вибрионы в брюшную полость предохраненной против холеры морской свинки, то уже через несколько минут они превращаются в неподвижные, большей частью мертвые зерна. Это зернистое перерождение происходит в н е фагоцитов, следовательно помимо них, говорил Пфейффер.
Илья Ильич тотчас повторил его опыты и удостоверился в их фактической точности. Ввиду сложности биологических явлений, он вполне допускал возможность существования и других способов самозащиты организма на-ряду с фагоцитозом. Но новый факт так противоречил всем его прежним наблюдениям, был так исключителен, что Илья Ильич все же предполагал ошибку в интерпретации Пфейффера. Ошибку эту необходимо было выяснить.
Под влиянием крайнего мозгового напряжения он проводил бессонные ночи, изыскивая постановку нового, доказательного опыта, который объяснил бы „пфейфферовский феномен". Волнение его усиливалось тем, что вскоре он должен был принять участие в международном съезде в Будапеште, на котором хотел представить сводку своих новых исследований, и боялся не успеть сделать всех необходимых опытов, чтобы обставить, как хотел бы, свои возражения. Тем не менее на этом съезде общее впечатление было явно в пользу фагоцитной теории. Ру в следующих картинных выражениях вспоминал об этом
. „До сих пор я так и вижу вас на будапештском конгрессе 1894 года, возражающим вашим противникам; лицо горит, глаза сверкают, волосы спутались; вы походили на демона науки; но ваши слова, ваши неопровержимые доводы вызывали рукоплескания аудитории. Новые факты, сначала казавшиеся в противоречии с фагоцитной теорией, вскоре приходили в стройное сочетание с нею. Она оказалась достаточно широкой, чтобы примирить сторонников гуморальной теории с защитниками клеточной".
Вот как объяснил Илья Ильич кажущееся противоречие пфейфферовского явления со своей теорией. Рядом опытов он показал, что внеклеточное разрушение холерных вибрионов зависит вовсе не от химического свойства жидкой части серума, а от шока, который при впрыскивании в ^рюшную полость разрушает всегда находящиеся в ней лейкоциты; при этом в перитонеальную (брюшную) жидкость высвобождаются переваривающие соки этих лейкоцитов —ц и таз ы. Под их-то влиянием вибрионы претерпевают зернистое перерождение Пфейффера и погибают. Если же помощью различных приемов устранить разрушение фагоцитов (т.-е. фаголиз), никакого пфейфферовского явления не происходит: фагоциты захватывают тогда холерных фибрионов и переваривают их внутри себя.
Илья Ильич подтвердил отсутствие бактерицидной способности соков организма еще следующими опытами.
Если предохраненному против холеры кролику впрыснуть холерные вибрионы в подкожную клетчатку, в переднюю камеру глаза или в искусственно вызванный отек, где вообще отсутствуют фагоциты, тоне произойдет никакого внеклеточного разрушения холерных вибрионов; если же в эти области предварительно ввести экссудат, заключающий поврежденные лейкоциты, то высвободившиеся из последних пищеварительные соки — цитазы — разрушат холерные вибрионы в н е клеток. Те же результаты получил Илья Ильич и вне организма.
Все эти опыты окончательно доказали, что внеклеточное разрушение холерных вибрионов при пфейфферовском явлении зависит исключительно все же от цитаз, высвободившихся из поврежденных лейкоцитов в окружающую жидкость, а вовсе не от действия этой жидкости самой по себе.
Таким образом и на этот раз фагоцитная теория вышла невредимой из нового испытания. Доказав окончательно, что с микробами организм борется посредством фагоцитов, Илья Ильич хотел убедиться, борется ли он тем же способом и с их ядами, т.-е. с токсинами.
Вопрос этот оказался очень трудным и потребовал нескольких лет для своего изучения. В то время как все фазы борьбы лейкоцитов с микробами легко воочию проследить внутри организма, — невидимые яды их не поддаются такому непосредственному наблюдению, и поэтому приходилось искать окольных путей.
Верный своему обычному методу — исходить от простейшего выражения явления, Илья Ильич обратная сначала к низшим существам. Уже одноклеточные, как миксомицеты, амебы и инфузории, — иногда естественно невосприимчивы к различным ядам. Но у них можно и искусственно вызвать такой иммунитет посредством постепенного приучения к ядам, которые без постепенного приучения сразу убили бы их. Явления эти, наблюдаемые у одноклеточных, по одному этому, несомненно, связаны с воздействием самой клетки.
Вот почему Илья Ильич уже a priori предположил, что фагоциты, — эти примитивные, аналогичные простейшим клетки высших организмов, — должны также реагировать против ядов. И действительно он мог убедиться в этом, найдя, что число лейкоцитов кролика значительно уменьшается в крови под влиянием смертельных доз мышьяка и, наоборот, очень увеличивается от малых доз этого яда, к которому можно постепенно приучить животное.
Ученик Ильи Ильича, доктор Безредка, сделал очень интересные исследования, вполне подтвердившие роль фагоцитов в борьбе с минеральными ядами, а именно с солями мышьяка. Для того, чтобы легче было обнаружить их в организме, он избрал соль, мало растворимую и окрашенную в оранжевый цвет (треххлористый мышьяк). Впрыскивая несмертельные дозы в брюшную полость, он вызывал в ней экссудат, в котором все оранжевые зерна соли через некоторое время оказывались заключенными почти исключительно в фагоцитах — м а-крофагах (лейкоциты с крупным, цельным ядром); соль постепенно переваривалась в них и, наконец, исчезала; кролики при этом оставались живы и здоровы. Наоборот, они умирали, когда те же дозы мышьяковистой соли были защищены от лейкоцитов фильтрующей пленкой бузины, или же когда фагоциты были отвлечены предварительным впрыскиванием безразличного вещества. Это доказывало несомненную роль фагоцитов в уничтожении минеральных ядов.
Что касается микробных ядов—токсинов, то Ру и Борель наблюдали, что токсин столбняка (яд для нервных клеток), впрыснутый непосредственно в мозг кролика, вызывает столбняк и убивает животное, в то время как впрыснутый под кожу он или вовсе не действует или производит лишь слабое и преходящее заболевание. Это объясняется тем, что яд разрушается фагоцитами раньше, чем успеет достичь нервных клеток.
Изучив разрушение ядов и токсинов, Илья Ильич хотел выяснить происхождение противоядий организма —антитоксинов, впервые открытых Берингом. Вопрос этот оказался еще более трудным.
Ввиду того, что самые первобытные существа уже борются между собой, Илья Ильич задался вопросом, не вырабатывают ли микробы для этой борьбы противоядий — антитоксинов — против враждебных им организмов? Он потратил много времени на эту задачу, но получил отрицательные результаты и пришел к выводу, что антитоксины должны вырабатываться самим организмом. Способность эта, повидимому, приобретена позднее фагоцитарной, потому что вовсе не наблюдается ни у растений, ни у низших животных. Илье Ильичу удалось обнаружить антитоксичность соков, лишь начиная с высших холоднокровных позвоночных (и то при искусственных условиях). Прививая крокодилу несмертельные дозы яда и постепенно приучая его к нему, он нашел, что кровь и соки фагоцитарной системы (т.-е. органов, в которых образуется кровь и, в частности, лейкоциты) через некоторое время становятся антитоксичными. Следовательно именно в фагоцитарной системе образуются антитоксины, т.-е. противоядия к введенному яду. Опыты с различными высшими животными также подтвердили локализацию антитоксинов исключительно в соках, содержащих фагоциты. Поэтому Илья Ильич вывел, что именно последние вырабатывают эти антитоксины, как конечный результат переваривания токсинов. Так как токсины поглощаются главным образом макрофагами, то он заключил, что среди фагоцитов именно они, переваривая яды, этим путем вырабатывают специфические противоядия. Но сложность и трудность вещественного доказательства этого не допускали окончательного решения вопроса, и Илья Ильич высказал свое мнение лишь в качестве крайне вероятной гипотезы. В пользу ее говорили различные наблюдения относительно токсинов и антитоксинов.
Так, в сотрудничестве с Ру и Салимбени Илья Ильич нашел, что холерные вибрионы вредят организму и убивают его посредством растворимых ядов, малые дозы которых, однако, вакцинируют против больших; кровь предохраненного таким образом животного становится антитоксичною. Наоборот, вакцинация микробами предохраняет лишь от микробов, а не от их ядов, и кровь в этом случае не приобретает антитоксических свойств. Это объясняется тем, что не одни и те же клетки переваривают микробов и токсины: вибрионы уничтожаются микрофагами, в то время как яды их разрушаются макрофагами, вырабатывающими, вероятно, как продукт этого разрушения (посредством пищеварения)—соответствующие противотела, т.е. холерные антитоксины. Наоборот, в тех случаях, когда микробы поглощаются макрофагами, как, например, при чуме, кровь приобретает антитоксические свойства даже при впрыскивании одних микробов. То же наблюдал Илья Ильич относительно кайманов, у которых макрофаги переваривают микробов.
В этих примерах микробы и их яды (токсины) перевариваются одними и теми же клетками, вырабатывающими поэтому одновременно противотела и против микробов и против их ядов. Эти факты подтверждали законность -предположения происхождения антитоксинов от макрофагов.На московском конгрессе 1897 года Илья Ильич сделал сообщение о своих исследованиях фагоцитной реакции против токсинов и доклад о современном научном положении чумного вопроса. Он закончил свою речь защитой науки, так часто обвиняемой в том, что она ничего не сделала для разрешения таких существенных задач, как вопросы нравственности. Установлением законов борьбы за существование наука скорее как бы подтверждала право сильного.
Илья Ильич возражал против этого, что, разоблачая законы природы, наука, наоборот, пользуется ими, поскольку они служат благу человечества, и старается в то же время противодействовать им в тех случаях, где они жестоки. Конкретный пример этому — борьба науки с чумой и болезнями вообще: здесь медицинская наука противодействует жестокости „естественного подбора".
И закончил свою речь следующими словами: „Точно так, как для удовлетворения своих эстетических чувств человек идет наперекор законам природы и создает бесплодные и хрупкие породы цветов, так и для удовлетворения своих нравственных чувств он без колебаний охраняет слабых наперекор законам естественного подбора. Наука не изменяла своей миссии и великодушным традициям. Дадим же ей беспрепятственно итти вперед".
Вот что писал мне по поводу доклада Ильи Ильича на съезде товарищ его, французский ученый Нокар, бывший с ним в Москве: „Не верьте ни слову из того, что говорит вам Илья Ильич. Он имел безумный успех. Несколько свободная форма его сообщений была одним из условий к этому, до такой степени чувствовалась убежденностьего увлечения. Он был подобен Сибилле на треножнике".
В те времена в лаборатории Ильи Ильича работал очень талантливый молодой бельгийский ученый Бордэ. Он сделал ряд крайне важных исследований, проложивших новые пути. Между прочим он показал, что внеклеточное пищеварение может быть обнаружено относительно клеточных элементов. Если впрыснуть в организм одного животного красные шарики другого вида, то они растворятся и притом не внутри фагоцитов, а в окружающей их жидкости. Илья Ильич стал изучать
это явление и доказал, что оно объясняется точно так же, как и „пфейфферовский феномен" при введении вибрионов в брюшную полость. В опытах Бордэ предсуществующие лейкоциты также разрушались под влиянием шока при впрыскивании. Если же устранить это повреждение фагоцитов, то они захватывают и поедают кровяные шарики, как и в случае холерных вибрионов. Эти наблюдения привели Илью Ильича к подробному изучению разрушения фагоцитами клеточных элементов. Он уже раньше наблюдал, что в то время как с микробами вообще борются мелкие, многоядерные лейкоциты, микрофаги,— против клеточных элементов главным образом выступают более крупные, одноядерные лейкоциты, макрофаги) те же, которые уничтожают и токсины.
Макрофаги находятся не только в крови, но входят в состав различных органов (печени, селезенки, почек и т. д.). Они захватывают живые клетки, присасываясь к ним своими подвижными протоплазматическими отростками) которыми постепенно втягивают добычу внутрь себя. Макрофаги захватывают не только посторонние клеточные элементы, введенные в организм (кровяные шарики, семенные тела и т. д.), но и всякие почему-нибудь ослабевшие клетки самого организма. Ослабление это может зависеть от разных причин. Иногда оно сопровождает нормальные явления, как, например, превращения насекомых и некоторых позвоночных (головастика в лягушку, тритона); но гораздо чаще это ослабление патологическое, как при атрофиях, отравлениях микробными ядами и т. д.
Во всех этих случаях ослабление клеток организма ведет к их поеданию макрофагами, обусловливая атрофии не только отдельных клеток, но даже целых органов.
Эти наблюдения навели Илью Ильича на предположение, что механизм старческих атрофий сводится к тому же процессу, и мысли его все более и более стали направляться на вопрос о причинах старческих явлений вообще. Но прежде чем перейти на новые рельсы, он хотел завершить свои наблюдения явлений фагоцитоза, которыми занимался уже более 20 лет. Он усиленно принялся пополнять свои исследования о невосприимчивости организма, чтобы подвести итоги своим многолетним наблюдениям и окончательно формулировать теорию иммунитета.
ИССЛЕДОВАНИЕ КИШЕЧНОЙ ФЛОРЫ. КИСЛОЕ МОЛОКО
Вопрос кишечной флоры так обширен и труден, что требует многолетней разработки. Много фактов было уже собрано в науке относительно кишечной флоры; тем не менее вопрос этот оставался далеко невыясненным и неразработанным. Некоторые ученые утверждали, что микробы, разлагая пищевые вещества в кишках, способствуют этим пищеварению и, следовательно, полезны и даже необходимы организму. Другие были совершенно обратного мнения; поэтому прежде всего надо было решить этот вопрос.
Объектом для исследования Илья Ильич выбрал летучую мышь, животное с коротким кишечником и без обособленных толстых кишек. Как он предполагал a priori, оказалось, что в кишечнике этого животного почти нет микробов. Факт этот доказывает, что кишечное пищеварение может совершаться без их помощи. Затем ученикам Ильи Ильича (Коэнди и Вольману) удалось выращивать некоторых животных при полном отсутствии всяких микробов. Убедившись в том, что последние не необходимы для пищеварения, Илья Ильич приступил к выяснению их роли по отношению к организму. Общепризнано, что продукты гниения ядовиты; он спросил себя: нет ли среди кишечных микробов гнилостных начал? Вопрос этот не был еще выяснен. Некоторые бактериологи думали, что в нормальных кишках не происходит гниения или что оно про-; является лишь в очень незначительной степени.
Систематические исследования кишечной флоры привели, однако, Илью Ильича к убеждению, что она заключает не- сколько видов гнилостных микробов, выделяющих очень сильные яды. Задавшись вопросами, какие именно бактериальные продукты отравляют клетки нашего организма, он предпринял со своими учениками " ряд опытов, которые показали, что отравление это обусловлено бактериальными ядами ароматической группы—фенолами и индолами. Этими ядами ему и его сотрудникам удалось искусственно вызывать у животных (кроликов, свинок, обезьян) артериосклероз и изменения органов, соответствующие наблюдаемым в старости. Найдя причину этих изменений, Илья Ильич стал, естественно, искать средства борьбы против микробов кишечного гниения. Для жизни гнилостных микробов необходима щелочная среда, какой она и представляется в нормальных толстых кишках. Поэтому Илья Ильич стал искать средства окислить ее, не вредя в то же время самому организму.
Давно уже было замечено, что молоко, скисая, не загнивает; поэтому он сказал себе, что молочнокислые бактерии, вызывающие скисание молока, мешают этим его разложению. Выделяя кислоту, они являются таким образом антагонистами гнилостных бактерий. Из этого он вывел, что кислое молоко должно быть полезным, благодаря присутствию в нем кислотворных микробов. Подтверждение этого он находил в факте искл ючительной долговечности населения, питающегося главным образом кислым молоком. Так, в Болгарии жители целых пастушеских деревень употребляют в пищу почти одно кислое молоко и отличаются особенной долговечностью. На основании этих соображений он стал делать опыты над самим собой и ввел в свой обиход систематическое употребление кислого молока, приготовленного из чистых культур кислотворных бактерий. Когда на его здоровье обнаружилось благоприятное влияние этого режима, среди его окружающих многие последовали его примеру. Некоторые врачи стали советовать кислое молоко как гигиеническое средство, и мало-по-малу употребление его распространилось. Илья Ильич считал это лишь первым шагом к достижению искусственного превращения дикой и вредной кишечной флоры в культивированную и полезную.
Изучение кишечной флоры оказалось крайне сложным ввиду огромного количества микробов, входящих в ее состав, разнообразия их продуктов и трудности при их перекрестных влияниях выделить действие на организм каждого вида микробов в отдельности. Ввиду этого он стремился организовать коллективные работы; он говорил, что жизни и знания одного человека не хватит на решение такой обширной задачи что только солидарной разработкой, „симбиозом научных сил" можно будет добиться этого. Ему удалось до известной степени осуществить такой „симбиоз в своей лаборатории.
ПРОДОЛЖЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИШЕЧНОЙ ФЛОРЫ. «СОРОК ЛЕТ ИСКАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ»
С тех пор как Илья Ильич пришел к выводу об огромном значении кишечной флоры в жизни человека, мысль его сосредоточилась на этом вопросе, и главные исследования его были направлены на изучение кишечных микробов и их влияния в нормальной
8-09-2015, 20:34