Рэм Петров - Беседы о новой иммунологии
Теории Мечникова и Эрлиха исключали одна другую. Спор велся не за закрытой дверью, а перед лицом всего мира. На конференциях и съездах, на страницах журналов и книг — всюду скрещивали оружие очередные экспериментальные выпады и контрвыпады оппонентов. Оружием были факты. Только факты.
Идея родилась внезапно. Ночью. Мечников сидел один за своим микроскопом и наблюдал жизнь подвижных клеток в теле прозрачных личинок морских звезд. Он вспоминал, что именно в этот вечер, когда вся семья ушла в цирк, а он остался работать, его осенила мысль. Мысль, что эти подвижные клетки должны иметь отношение к защите организма. (Наверное, это и надо считать «мигом рождения».)
Последовали десятки опытов. Инородные частицы — заноза, зерна краски, бактерии — захватываются подвижными клетками. Под микроскопом видно, как собираются клетки вокруг непрошеных пришельцев. Часть клетки вытягивается в виде мыса — ложной ножки. По–латыни они называются «псевдоподии». Инородные частицы охватываются псевдоподиями и оказываются внутри клетки, как бы пожираются ею. Мечников так и назвал эти клетки фагоцитами, что значит клетки–пожиратели.
Он обнаружил их у самых разных животных. У морской звезды и червей, у лягушек и кроликов и, конечно, у человека. У всех представителей царства животных почти во всех тканях и в крови присутствуют специализированные клетки–фагоциты.
Самое интересное, конечно, фагоцитоз бактерий.
Вот ученый вводит в ткани лягушки возбудителей сибирской язвы. К месту введения микробов стекаются фагоциты. Каждый захватывает одну, две, а то и десяток бацилл. Клетки пожирают эти палочки и переваривают их.
Так вот он, таинственный механизм невосприимчивости! Вот как идет борьба с возбудителями заразных болезней. Теперь понятно, почему один человек заболевает во время эпидемии холеры (да и не только холеры!), а другой нет. Значит, главное — это количество и активность фагоцитов.
В то же самое время, в начале восьмидесятых годов, ученые Европы, особенно Германии, несколько по–иному расшифровали механизм иммунитета. Они считали, что микробы, оказавшиеся в организме, уничтожаются вовсе не клетками, а специальными веществами, находящимися в крови и других жидкостях организма. Концепция получила название гуморальной, то есть жидкостной.
И начался спор…
1887 год. Международный гигиенический конгресс в Вене. О фагоцитах Мечникова и его теории говорят лишь попутно, как о чем–то совсем неправдоподобном. Мюнхенский бактериолог, ученик гигиениста Макса Петтенкофера Рудольф Эммерих в своем докладе сообщает, что он вводил иммунным, то есть предварительно вакцинированным, свиньям микроб краснухи, и бактерии погибали в течение часа. Погибали без всякого вмешательства фагоцитов, которые за это время не успевали даже «подплыть» к микробам.
Что делает Мечников?
Он не ругает оппонента, не пишет памфлетов. Свою фагоцитарную теорию он сформулировал до того, как увидел пожирание клетками именно микробов краснухи. Он не призывает на помощь авторитеты. Он воспроизводит опыт Эммериха. Мюнхенский коллега ошибся. Даже через четыре часа микробы еще живы. Мечников сообщает результаты СВОИХ опытов Эммериху.
Эммерих повторяет эксперименты и убеждается в своей ошибке. Микробы краснухи гибнут через 8—10 часов. А это как раз то время, которое и нужно фагоцитам для работы. В 1891 году Эммерих публикует опровергающие себя статьи.
1891 год. Очередной международный гигиенический конгресс. Теперь он собрался в Лондоне. В дискуссию вступает Эмиль Беринг — также немецкий бактериолог. Имя Беринга навсегда останется в памяти людей. Оно связано с открытием, спасшим миллионы жизней. Беринг — создатель противодифтерийной сыворотки.
Последователь гуморальной теории иммунитета, Беринг сделал очень логичное предположение. Если животное перенесло в прошлом какую–нибудь заразную болезнь и у него создался иммунитет, то и сыворотка крови, ее бесклеточная часть, должна повысить свою бактериоубийственную силу. Если это так, то можно искусственно вводить животным микробы, ослабленные или в малых количествах.
Можно искусственно выработать такой иммунитет. И сыворотка этого животного должна убивать соответствующие микробы. Беринг создал противостолбнячную сыворотку. Чтобы ее получить, он вводил кроликам яд столбнячных бацилл, постепенно увеличивая его дозу. А теперь надо проверить силу этой сыворотки. Крысу, кролика или мышь заразить столбняком, а потом ввести противостолбнячную сыворотку, сыворотку крови иммунизированного кролика.
Болезнь не развивалась. Животные оставались живыми. То же самое Беринг проделал и с дифтерийными палочками. И именно так дифтерию стали лечить у детей и лечат до сих пор, используя сыворотку заранее иммунизированных лошадей. В 1901 году Беринг за это получил Нобелевскую премию.
Но при чем здесь клетки–пожиратели? Вводили сыворотку, часть крови, где нет клеток. И сыворотка помогла бороться с микробами. Никакие клетки, никакие фагоциты в организм не попадали, и тем не менее он получал какое–то оружие против микробов. Следовательно, клетки ни при чем. Что–то есть в бесклеточной части крови. Значит, верна теория гуморальная. Фагоцитарная теория неверна.
В результате такого удара ученый получает толчок к новой работе, к новым исследованиям. Начинается… вернее, продолжается поиск, и, естественно, Мечников опять отвечает экспериментами. В результате выясняется: не сыворотка убивает возбудителей дифтерии и столбняка. Она обезвреживает выделяемые ими токсины, яды, и стимулирует фагоцитов. Активизированные сывороткой фагоциты легко расправляются с обезоруженными бактериями, чьи ядовитые выделения нейтрализованы находящимися в той же сыворотке антитоксинами, то есть антиядами.
Две теории начинают сближаться. Мечников по–прежнему убедительно доказывает, что в борьбе с микробами главная роль отводится фагоциту. Ведь в конце концов все равно фагоцит делает решающий шаг и пожирает микробов. Тем не менее и Мечников вынужден принять некоторые элементы гуморальной теории.
Гуморальные механизмы в борьбе с микробами все же действуют, они существуют. После беринговских исследований приходится согласиться, что контакт организма с микробными телами приводит к накоплению циркулирующих в крови антител. (Появилось новое понятие — антитело; подробнее об антителах будет дальше.) Некоторые микробы, например холерные вибрионы, под влиянием антител гибнут и растворяются.
Отменяет ли это клеточную теорию? Ни в коем случае. Ведь антитела должны вырабатываться, как и все в организме, клетками. И конечно же, на фагоцитах лежит основная работа по захвату и уничтожению бактерий.
1894 год. Будапешт. Очередной международный конгресс. И опять страстная полемика Мечникова, но на этот раз с Пфейффером. Менялись города, менялись темы, обсуждаемые в споре. Дискуссия уводила все дальше в глубины сложных отношений животных с микробами.
Сила спора, страсть и накал полемики оставались прежними. Через 10 лет, на юбилее Ильи Ильича Мечникова, Эмиль Ру вспоминал эти дни:
«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 фагоцитарной теорией, вскоре приходили в стройное сочетание с нею».
Таков был спор. Кто победил в нем? Все! Мечниковская теория стала стройной и всеобъемлющей. Гуморальная теория нашла свои главные действующие факторы — антитела. Пауль Эрлих, объединив и проанализировав данные гуморальной теории, создал в 1901 году теорию образования антител.
15 лет спора. 15 лет взаимных опровержений и уточнений. 15 лет спора и взаимопомощи.
1908 год. Высшее признание для ученого — Нобелевская премия присуждена одновременно двум ученым: Илье Мечникову — создателю фагоцитарной теории, и Паулю Эрлиху — создателю теории образования антител, то есть гуморальной части общей теории иммунитета. Противники всю войну шли вперед в одном направлении. Такая война — хорошо!
Мечников и Эрлих создали теорию иммунитета. Они спорили и победили. Все оказались правы, даже те, кто, казалось, прав не был. Выиграла наука. Выиграло человечество. В научном споре побеждают все!
Великая иммунологическая дискуссия благодаря Мечникову сфокусировала внимание на клетке.
— Если я правильно понял, то уже на заре иммунологии произошло разделение иммунологических механизмов защиты на два типа — неспецифические и специфические.
— Да, фагоцитоз направлен на все инородные объекты, будь то микроб, заноза, частицы краски. Антитела действуют только против того чужеродного объекта, против которого выработались. Противодифтерийные связывают и нейтрализуют только возбудителей дифтерии или их токсины. Противохолерные — только вибрионов холеры. Их способность узнавать объект удивительна. Может быть, нет ничего более специфического в природе. Новая иммунология занимается главным образом специфическим иммунным ответом.
