Джон Кейжу - Открытия, которые изменили мир
К этому времени Геркуланум, расположенный примерно в 15 километрах от Помпей на другом склоне Везувия, уже был опустошен. Несколькими часами ранее, вскоре после полуночи, по западному склону горы на скорости более 200 км/ч спустилась лавина вулканических обломков. Всего за несколько секунд Геркуланум оказался погребен под слоем раскаленного пепла глубиной 30 метров. Большая часть жителей уже успела спастись, однако через 2000 лет после трагических событий археологи нашли тех, кому повезло меньше. В 1982 г. ученые обнаружили на побережье в остатках лодочных сараев 250 скелетов, застывших в разных позах. В силу необыкновенных обстоятельств гибели — мгновенное захоронение под слоем тонкой вулканической пыли температурой около 600 °C — останки сохранились практически идеально.
Примите две фиги и перезвоните утром
Неудивительно, что, начав изучать в 1980-х руины древнего Геркуланума, археологи получили массу сведений о повседневной жизни древних римлян. Среди находок были отлично сохранившиеся деревянные сундуки и шкафы, остатки пищи, в том числе оливковое масло, сливовый джем, сушеный миндаль и грецкие орехи, козий сыр, вареные вкрутую яйца, вино, хлеб, сушеные фиги и гранаты. Неудивительно и то, что, вооружившись современными научными инструментами, исследователи смогли узнать ряд красноречивых подробностей о состоянии здоровья и болезнях людей, чьи скелеты были обнаружены на побережье. Они нашли расчесанные язвы на голове у человека, которого мучили вши; поврежденные ребра у того, кто всю жизнь дышал спертым воздухом около кухонной жаровни; деформированные в результате ношения римских сандалий ступни.
Однако удивительнее было то, чего ученые не нашли. Они не нашли следов инфекционных заболеваний.
В одной из статей в журнале International Journal of Osteoarchaeology от 2007 г. говорится, что изучение 162 из 250 найденных близ Геркуланума скелетов показало: неспецифические инфекционные заболевания были крайне редки. Эта находка стала «настоящей загадкой»: подобные заболевания, наоборот, намного чаще встречались у людей в прошлом в силу неудовлетворительных санитарных условий того времени.
Почему же инфекционные заболевания почти не встречались у жителей древнего Геркуланума? Раскрыть эту тайну помогло более пристальное изучение рациона горожан. Исследовав под микроскопом сушеные гранаты и фиги, ученые обнаружили, что они заражены бактерией Streptomyces. Это обширный и широко распространенный род в целом безвредных бактерий, обладающих рядом полезных свойств. Прежде всего они в изобилии водятся в почве, где вырабатывают вещества, играющие важную роль в экологических процессах и помогающие разложению растительных и животных останков и формированию почвы. Не менее важно и то, что на основе бактерий Streptomyces сегодня производят огромное количество лекарственных средств и 2/3 антибиотиков, которые используют в медицине и ветеринарии. Один из них, тетрациклин, сегодня применяют для лечения инфекционных заболеваний, в том числе HP-инфекции, акне, инфекций мочевыводящих путей.
Итак, исследовав останки, ученые нашли подтверждение тому, что жители Геркуланума подвергались действию тетрациклина. Могли ли они получать его, потому что ели зараженные бактериями Streptomyces фрукты? Исследователи установили, что бактериями были заражены все гранаты и фиги без исключения. Причиной, вероятно, послужил древнеримский метод консервации фруктов: их сушили, пересыпав соломой. Это позволило раскрыть первую загадку. Употребляя в пищу зараженные Streptomyces гранаты и фиги, древние римляне неосознанно вводили в организм дозу тетрациклина и тем самым защищали себя от инфекционных заболеваний. Но тут возникает еще один вопрос: в самом ли деле они делали это неосознанно?
Согласно историческим свидетельствам, в Римской империи того времени врачи советовали пациентам лечиться от инфекционных заболеваний, употребляя в пищу те или иные продукты. Фиги и гранаты входили в их число. Например, в I веке н. э. врач Авл Корнелий Цельс лечил с помощью гранатов тонзиллиты, стоматиты и прочие инфекции. Другие римские врачи рекомендовали фиги от пневмонии, гингивита и кожных инфекций. У нас нет достоверных свидетельств того, что врачи древнего Геркуланума намеренно «прописывали» больным начиненные бактериями фрукты для лечения инфекций, но все же возникает вопрос: не могут ли эти находки подсказать нам, кто же открыл «первый» антибиотик?
***
Впрочем, историки медицины могут не беспокоиться. Сушеные фиги, древние римляне и бактерии Streptomyces не претендуют на честь открытия, которую традиционно делят между собой трое исследователей, спустя 2000 лет (в 1945 г.) получившие Нобелевскую премию в области медицины и физиологии за открытие первого антибактериального препарата — пенициллина.
Почести, которые воздают этим ученым, заслужены. Пенициллин был впервые открыт Александром Флемингом в 1928 г., позже очищен Говардом Флори и Эрнстом Чейном, которые получили более мощную его разновидность, пригодную для широкого использования, и серьезно повлиял на жизнь общества. Он превратил смертельные инфекционные болезни в легко излечимые и помог спасти миллионы жизней. Антибиотики (общее название лекарственных средств, которые подавляют рост или уничтожают микроорганизмы) стали классической «чудесной пилюлей» XX века и одним из величайших прорывов в истории медицины.
Однако в истории антибиотиков есть свои курьезы и противоречия. Открытие бактерий — возбудителей опасных заболеваний подтолкнуло ученых к поискам антибиотиков для борьбы с ними. Сегодня мы пали жертвой собственного успеха. Злоупотребление антибиотиками заставляет ученых искать новые средства для лечения тех же болезней.
Предпосылки: от целителей древности до войны микробов
Многие люди, представляя себе, как Александр Флеминг нашел пенициллин, рисуют перед мысленным взором неаппетитное зрелище: темно-зеленые пятна микроскопического грибка, который без спроса заводится на влажных занавесках в душевой, старом ковре или в буханке хлеба. Хотя многие антибиотики, в том числе пенициллин, действительно вырабатываются плесневыми грибками, Флеминг сделал свою уникальную находку не в хлебнице и не в отсыревшей ванной, а в стеклянной чашке в своей лаборатории. Однако неудивительно, что первый антибиотик выделен из плесени. Ведь лечебные силы этой пушистой грибковой культуры были давно известны целителям всех времен и народов.
Первое письменное упоминание об исцеляющей силе плесени имеется в старейшем медицинском документе — папирусе Эдвина Смита, датированном приблизительно XV веком до н. э., авторство которого приписывают древнеегипетскому лекарю Имхотепу. В этом древнем сочинении целителям советуют при лечении открытых ран накладывать компресс из свежего мяса, меда, растительного масла и «заплесневевшего хлеба». Более поздние исторические документы сообщают, что просветленные монахи в Средней Азии накладывали на поверхность ран плесневые препараты, состоящие из «разжеванного ячменя и яблока», а также что в некоторых областях Канады советовали при респираторных инфекциях съесть ложку заплесневелого варенья. Во времена не столь давние (в 1940-х) один врач сообщил «широко известный факт»: в некоторых странах Европы в крестьянских домах всегда держат буханку заплесневелого хлеба, чтобы лечить членов семьи от синяков и порезов. Врач написал: «Тонкий ломтик, срезанный с внешней части буханки, растирают в кашицу вместе с водой, накладывают на рану и перевязывают. Тогда порез заживает без инфекции».
Однако терапевтическое использование плесени в народной медицине не сыграло никакой роли в современном открытии антибиотиков. Лишь в конце XIX века ученые, заинтригованные открытием бактерий и микробной теории, начали задумываться о том, нельзя ли вылечить болезнь, натравив одних микробов на других.
Один из первых отчетов по этому вопросу оставил Джозеф Листер, врач, впервые использовавший антисептики для предотвращения послеоперационных инфекций. В 1871 г. он экспериментировал с образцом плесени под названием Penicillium glaucum (родственным тому виду, который приведет к открытию пенициллина, но не слишком на него похожим) и сделал неожиданное наблюдение: в присутствии плесени бактерии, которые обычно деловито сновали взад-вперед по предметному стеклу микроскопа, становились «сравнительно медлительными», а некоторые даже «полностью замирали». Листер был так заинтригован, что намекнул в письме к брату, что хотел бы выяснить, оказывает ли плесень подобное воздействие в человеческом организме. «Если представится подходящий случай, — писал Листер, — я применю Penicillium glaucum, чтобы установить, подавит ли плесень рост болезнетворных организмов в человеческих тканях». Но хотя Листер очень близко подошел к эпохальному открытию, его исследованиям что-то помешало, и первооткрывателем он так и не стал.
