Мечников

Война с противниками фагоцитарной теории разгорается

Первые годы своей работы в Париже Мечников посвятил защите фагоцитарной теории. Мы уже знаем, что согласно учению Мечникова важнейшим защитным свойством организма является способности фагоцитов к заглатыванию и перевариванию микробов. Но другого мнения придерживались представители так называемой школы гуморалистов. Они считали, что уничтожают микробов не фагоциты, а кровяная сыворотка и другие тканевые жидкости организма.

Что такое кровяная сыворотка? Если наполнить стакан кровью и оставить его на некоторое время, то вскоре можно будет убедиться в том, что кровь не представляет собой однородного вещества. В стакане ясно различимы два слоя. На дне лежит свернувшийся сгусток, а над ним — прозрачная жидкость. В сгустке окажутся все так называемые форменные элементы крови: красные кровяные тельца — эритроциты; белые кровяные тельца — лейкоциты (в их число входят и фагоциты); частицы, способствующие свертыванию крови, — тромбоциты и склеивающее вещество крови — фибрин. Таким сложным окажется кровяной сгусток. Прозрачная жидкость под сгустком — это кровяная сыворотка, плазма крови, которую противники Мечникова противопоставляли белым кровяным тельцам — фагоцитам.

Более яростной и длительной борьбы, чем борьба между Мечниковым и гуморалистами, в истории медицины не было. Она принесла человечеству большую пользу, так как дала повод обеим сторонам произвести ряд важнейших изысканий в области медицины.

Баумгартен считал своим долгом ежегодно помещать в научных журналах по нескольку статей, направленных против фагоцитарной теории. Не будучи столь наивным, чтобы категорически отрицать самый факт пожирания фагоцитами микробов, Баумгартен стал на путь опровержения защитной функции фагоцитов. Одним из поводов для очередной статьи Баумгартена послужило опубликование Мечниковым сообщения о невосприимчивости лягушек к сибирской язве, что являлось следствием дружной работы фагоцитов, пожирающих бактерий. В пренебрежительном тоне Баумгартен писал: «Отчего бы лягушке болеть сибирской язвой, если микробы сибирки как огня боятся соков лягушки и умирают в жидкости ее тела? Такого же мнения придерживался г. Нетталь из лаборатории г. Флюге — он тоже указывает на смертельность для микробов сибирской язвы лягушечьих соков».

Много бессонных ночей проводит Илья Ильич, обдумывая организацию опытов, которые с неопровержимостью смогли бы доказать противникам правильность его теории. Наконец-то долгожданные мысли приходят в утомленный мозг. Чтобы не потерять какое-либо звено своих рассуждений, Мечников поднимается с постели ночью и идет к письменному столу, набрасывает свой план на бумагу. Теперь можно бы и заснуть. Но не до сна сейчас Илье Ильичу. Он направляется к водопроводу и окатывает голову холодной водой. Затем одевается и выходит на улицу, в предрассветный туман. Скоро появятся торговцы и повезут на рынок мясо, овощи и фрукты. Выходят консьержки и протирают заспанные глаза. Все бледнее светят газовые рожки. Илья Ильич идет в институт.

Развертывается кипучая работа. Кто-то режет кружочки из пропускной бумаги, другие готовят к опыту лягушек; служитель послан за город со странным поручением — во что бы то ни стало достать камышовые тростинки.

Хитроумный план Ильи Ильича приводит в восторг весь институт. Этот Мечников перехитрит самого дьявола! Суть плана состоит в том, что споры сибирской язвы, заключенные в пропускную бумагу или в мешочки из сердцевины камыша, вводятся под кожу лягушке. Через бумагу или через камыш к спорам сибирской язвы пройдет жидкость, пройдут соки лягушки, но фагоциты не смогут преодолеть бумажный или камышовый барьер. «И тогда мы посмотрим, — думает Мечников, — что получится!» Если прав Баумгартен, споры сибирской язвы должны погибнуть. Если же прав Мечников, то защищенные от фагоцитов споры спокойно разрастутся и образуют колонии бактерий сибирской язвы. Эгот строго научный опыт не оставлял лазеек противнику.

Десятки лягушек были подвергнуты исследованию. Каждая из них получила свою порцию изолированных от фагоцитов спор сибирской язвы. Контрольным лягушкам споры сибирки были впущены непосредственно в тело без всяких преград. Весь институт в напряжении ждал результатов поединка между Мечниковым и Баумгартеном. Когда мешочки со спорами сибирской язвы были извлечены из тела лягушки, обработаны и окрашены, началось неописуемое ликование.

В микроскоп было видно сплошное поле микробов. Споры проросли прекрасно. Очевидно, соки лягушки не только не убили бактерий, но явились для них отличной питательной средой. Контрольные же лягушки показали, что пожирателями бактерий сибирской язвы являются только фагоциты.

Баумгартен и его единомышленники были разбиты наголову, но оружия складывать не хотели. Проходит известный срок, и Баумгартен выдвигает новые возражения против теории Мечникова. Ученик Баумгартена Чаплеевский пишет диссертацию и получает за нее научную степень. Новоиспеченный ученый заявляет, что голуби не боятся сибирской язвы, так как имеют к ней естественную невосприимчивость. Дальше он пытается доказать, что бактерии сибирской язвы умирают в соках голубей, а если иногда и наблюдается фагоцитоз, то, без сомнения, фагоциты пожирают уже убитых соками голубя бактерий. Гуморалисты непримиримы. Теперь они не отрицают более факта поглощения фагоцитами микробов, но фагоциты, по их мнению, поедают лишь мертвых микробов. Нужно было доказать, что фагоциты пожирают живых бактерий.

Хитер Баумгартен! Он стоит за спиной Чаплеевского и грозится Мечникову: «Теперь не отвертитесь! Все предусмотрено… Мы не отрицаем факта заглатывания микробов, сделайте одолжение. Этот факт, правда, встречается редко, но он существует в природе… Но фагоциты, это уж несомненно, поедают убитых нашей сывороткой микробов, они — гиены поля битвы».

Трудную задачу поставил Баумгартен. Нужно доказать ему, что фагоциты едят живых микробов. Но что поделаешь, для того и существуют препятствия, чтобы их преодолевать! Вызов был принят Мечниковым. Незадолго до этого Мечникову довелось наблюдать, как копошатся внутри фагоцита синегнойные палочки (известные как возбудители частых нагноений; синегнойные палочки имеют на конце один жгутик и обладают большой подвижностью). Раз они передвигаются, следовательно они живые. Однако этот опыт наблюдался в фагоцитах лягушек, а не голубя.

Чтобы не оставалось никаких сомнений, новый опыт нужно было поставить на тех же животных, что и Баумгартен, — на голубях. Но как его поставить?

Проходят дни подготовки. Вырабатывается методика опытов.

Ассистент держит в руках голубя, другой умудрился широко раскрыть веко глаза испуганной птицы. Третий помощник входит в кабинет Мечникова и приглашает его в лабораторию:

— Все готово, Илья Ильич, ждем вас.

— Иду, иду! — потирая руки, весело говорит Мечников.

Мечников берет маленькую пипетку и впускает в глаз голубю каплю сибиреязвенной культуры. Через некоторое время Илья Ильич той же пипеткой высасывает из глаза птицы немного водянистой жидкости.

«За истекшее время, — рассуждает Мечников, — фагоциты уничтожили изрядное количество ранее впущенных микробов, а теперь остается быть терпеливым, засесть за микроскоп и заняться ловлей отдельных фагоцитов. Нужно посмотреть, как они расправятся с микробами».

Убедившись, что внутри многих фагоцитов находятся палочки сибирской язвы и в капле жидкости свободных, несъеденных микробов не осталось, Илья Ильич просит перенести его микроскоп в комнату-термостат. Мечников спешит к себе в кабинет и там быстро снимает пиджак и жилет. Он надевает халат на рубашку и идет продолжать свои наблюдения.

Комната-термостат отличается от других тем, что в ней можно точно регулировать температуру, необходимую для исследований. Температура установлена в тридцать семь градусов; обливаясь потом, Илья Ильич терпеливо работает.

Тонкой стеклянной трубочкой Мечникову удалось захватить фагоцита, наполненного микробами, и перенести его в каплю бульона. Вне живого организма фагоцит жить не может, и в бульоне он не только погибнет, но и растворится. А микробы, если они живые, будут размножаться.

Склонившись над микроскопом, Илья Ильич не выпускает фагоцита из поля зрения. Проходят часы.

Задыхаясь от жары, Мечников дождался результатов. Ученый видел, как погиб, растворившись в бульоне, фагоцит, как микробы начали быстро размножаться.

Илья Ильич получил разводку сибирской язвы из «мертвых», по Баумгартену и К°, бактерий. Их проглотил, но не успел переварить изолированный фагоцит.

Измученный, с красным лицом, но сияющий вышел из комнаты-термостата Илья Ильич.

«Из мертвых живые не родятся, так-то… Говорят, что фагоциты, подобно гиенам, питаются падалью, а у меня из „падали“ выросли миллиарды живехоньких микробов», — заявляет Мечников далеким противникам.

— Придумайте, почтенный Баумгартен, что-нибудь поумнее! А молодому человеку, господину Чаплеевскому, за легковесные диссертации надобно не степень давать, а гнать в шею из лаборатории, — полусерьезно-полушутя говорит Илья Ильич.

Он демонстрирует ученикам «чудо» оживления «мертвых» микробов.

Полученную разводку сибирской язвы впрыснули морским свинкам, и те по истечении короткого срока погибли.

Поглощенная фагоцитом бактерия, давшая разводку, оказалась способной умертвить свинок, то есть вирулентной. Из «мертвых», по Баумгартену, микробов Мечников получил культуру сибирской язвы.

Множество нападок пришлось выдержать фагоцитарной теории. Ее творец с изумительной энергией подтверждал свою идею не рассуждениями, а новыми и новыми фактами.

Дорогой гость

В 1891 году Илья Ильич побывал в Англии. Причиной поездки было избрание его почетным доктором Кембриджского университета. Вскоре после этого в Лондоне должен был состояться Международный конгресс естествоиспытателей, на котором предстояла серьезная схватка с противниками фагоцитарной теории. К съезду готовился не только Мечников, но и весь институт Пастера. Честь фагоцитарной теории должен был защищать весь коллектив института. Доктор Ру, правая рука Пастера и его заместитель, принял личное участие в подготовке опытов, подтверждающих теорию Мечникова. Он же являлся официальным докладчиком от института. В защиту гуморальной теории должен быть выступить Бюхнер.

Ольга Николаевна лечилась в Швейцарии. Илья Ильич и его друг доктор Ру напряженно работали в лаборатории, используя дорогое время, оставшееся до съезда. К величайшей досаде обоих ученых, их труд прерывался нескончаемым потоком посетителей. В институт Пастера, в эту Мекку охотников за микробами, приезжали правоверные бактериологи из всех стран света. Да и не только бактериологи. Любой человек, имевший отношение к биологии и медицине, счел бы непростительной глупостью не использовать случая пребывания в Париже, чтобы не пойти в институт Пастера. Русские же путешественники все поголовно делали визиты Мечникову, всемирная известность которого составляла гордость соотечественников.

Илья Ильич на курсах бактериологов при институте Пастера читал лекцию о возвратном тифе. После лекции демонстрировались препараты. Во время этих демонстраций Мечников заговорил с пожилым человеком с седеющей головой. Оба собеседника не очень уверенно говорили по-французски. И вдруг Илья Ильич рассмеялся и сказал: «А зачем это мы, Александр Яковлевич, мучаемся, не лучше ли нам перейти на ридну мову…» Мечников узнал земляка по Харькову и заключил его в свои объятия.

В очередное воскресенье Илье Ильичу пришлось отменить занятия в лаборатории, что было большой жертвой с его стороны, так как воскресные дни из-за отсутствия посетителей оказывались самыми продуктивными в работе. В это воскресенье в Севре (пригороде Парижа, где Мечниковы проводили летние месяцы) у Ильи Ильича обедали Ру и гость из родного Харькова, профессор университета Александр Яковлевич Данилевский. Известный биохимик Данилевский создал первую в России большую физиолого-химическую школу. Его труды, посвященные ферментам, химии белков и проблемам питания, прочно вошли в физиологию.

Земляк Ильи Ильича — Данилевский, раньше на несколько лет Мечникова окончивший Харьковский университет, первоначально возглавлял кафедру в Казанском университете, но был уволен за участие в защите преследуемого царским правительством ученого-анатома Лесгафта. Позднее Данилевский вернулся в Харьков профессором физиологической химии. Александр Яковлевич живо рассказывал о Харьковском университете, о трудных условиях научной деятельности на родине Мечникова.

Прошедший в теплой и непринужденной обстановке обед закончился в саду. Беседа продолжалась под сенью тенистых деревьев.

…Все меньше времени оставалось до лондонского съезда. Сотни опытов производились для освещения сложнейшей проблемы иммунитета.

«До конгресса остается всего месяц с небольшим, и потому нельзя терять ни единой минуты…» — писал Илья Ильич жене в те дни.

Мечников в Лондоне. В столицу Великобритании съехались сотни ученых из разных стран света.

О том, как выступал Илья Ильич, по его весьма кратким сообщениям судить трудно: «сошло благополучно» — вот и все, что Мечников писал о своих речах на научных съездах. Другую оценку дают его друзья.

В дни съезда Ру писал в Париж: «Мечников сейчас занят демонстрацией своих препаратов, и к тому же он не рассказал бы вам всего своего собственного успеха. Он говорил с такой страстью, что всех воспламенил. Мне кажется, что с сегодняшнего дня теория фагоцитов приобрела много новых друзей».

И здесь фагоциты!

При явлениях воспаления, чем бы оно ни было вызвано — ожогом, обморожением, инородным телом, микробами, — можно наблюдать одну и ту же картину: к месту воспаления, пробираясь через стенки кровеносных сосудов, выходят белые кровяные тельца (лейкоциты) и окружают пораженное место. Процесс выхода лейкоцитов из стенок кровеносных сосудов принадлежит к одному из наиболее удивительных явлений в природе.

Человек порезал себе руку. В рану успели проникнуть микробы. С этого началось. Прошло несколько часов — рука покраснела, распухла, появились жар и боль. Знакомая и давно известная картина: еще тысячи лет назад врачи древности довольно подробно описали все признаки воспаления. Но никто не знал природы воспаления — этого самого распространенного болезненного состояния. Мечников сорвал покрывало тайны, окутывавшее воспалительные процессы. Фагоциты играют главную роль и в воспалении.

Сложна и причудлива система кровеносных сосудов. Сердце, подобно насосу, гонит кровь в крупные артерии, которые, бесконечно дробясь, заканчиваются бесчисленными капиллярами — тончайшими кровеносными трубками. Толчок за толчком быстро пробегает свой круг кровь. В токе крови плывут фагоциты, оберегая наше здоровье. Но вот в каком-то месте организма через рану под кожу проникли микробы. На участке, где в организм пробрались микробы, ток крови в капиллярах замедлился. Фагоциты из середины кровяного русла, где они до того двигались, подошли к стенкам сосудов и медленно продвигаются вдоль них.

Борьба между бактериями и фагоцитами. Через рану (справа) в тело проникают бактерии. К ране через стенку кровеносного сосуда (разрез его виден слева) спешат фагоциты. Внутри сосуда — округлые красные кровяные тельца и неправильной формы — фагоциты.

Все это Мечников впервые в истории науки подверг глубокому микроскопическому исследованию. В наши дни мы имеем возможность в натуральных красках на большом полотне киноэкрана увидеть воспалительный процесс. Вот в тончайшем капилляре бежит кровь. В токе крови красные бляшки — это красные кровяные тельца. У стенок капилляра проплывают белые кровяные тельца — фагоциты. Заметим, что некоторые из них имеют крупные ядра, а другие — мелкие. Еще внимательнее вглядываясь в экран, мы замечаем, как белые кровяные тельца — те, у которых мелкие ядра, — вытягивают отростки в направлении стенки сосуда.

Из чего состоит эта внутренняя поверхность сосуда, куда направляет свой отросток фагоцит? Разумеется, из клеток. Она выложена ими, как мозаикой. Одна клеточка плотно прилегает к другой. Отросток, выпущенный фагоцитом, попадает в то место, где клеточки касаются одна другой. Отросток фагоцита как бы раздвигает клеточки и затем весь фагоцит втискивается в стенку сосуда. Кажется, что фагоцит спешит вылезть из сосуда и направиться туда, где нужна его помощь. Вот он ползет между клетками стенки сосуда. Вот он выползает наружу и покидает сосуд. Многие сотни тысяч, миллионы фагоцитов выходят из кровеносных сосудов и спешат к пораженному микробами участку нашего тела. Прибыв на место, они набрасываются на лютых врагов нашего здоровья — заглатывают и уничтожают микробов.

Способность фагоцитов приходить в необходимых случаях на помощь пораженным участкам организма Мечников объяснял так называемым положительным хемиотаксисом[23], который и обусловливает передвижение фагоцитов к месту поражения. Некоторые ученые той эпохи — такие имеются и в наши дни — были склонны приписать фагоцитам даже известные психические способности. С их точки зрения, фагоциты обладают своеобразным разумом. Идеалистические ошибки таких ученых вскрыл сам Мечников. В своей, ставшей впоследствии классической, книге «Лекции о сравнительной патологии воспаления» он писал:

«Совершенно ошибочно также приписывают телеологический[24] характер фагоцитарной теории, рассматривающей воспаление, как реакцию организма против раздражающих деятелей. Вся эта теория основана на законе эволюции, по которой свойства, полезные организму, сохраняются естественным отбором, тогда как вредные постепенно уничтожаются. Из низших животных выживают те, у которых подвижные клетки выходят на борьбу с врагом, захватывают его и разрушают; другие же, фагоциты которых не функционировали, должны необходимо погибнуть. Вследствие подобного естественного отбора полезные свойства, и в числе их те, которые служат для воспалительной реакции, устанавливались и передавались без заранее предусмотренной какой-нибудь цели, как это должно было делаться с телеологической точки зрения» (курсив наш. — Б. М.).

«Лекции о сравнительной патологии воспаления» подводили итог многим годам напряженной работы Ильи Ильича в области изучения внутриклеточного пищеварения и фагоцитов. Добытые в результате исследований факты приобрели форму стройной теории. Эта же книга определила направление будущих работ Мечникова и его учеников. Особый интерес приобрели исследования явлений старости и долголетия.

Главная цель книги, как заявлял Илья Ильич, состояла в том, чтобы установить прочную связь между учением о болезненных процессах и биологией вообще. Биолог в самом широком смысле этого слова, дарвинист Мечников настойчиво и последовательно внедрял в учение о болезнях сравнительно-биологический метод. Выводы биолога совпали с выводами патолога. Теория воспаления Мечникова стала классической.

Руку — друзьям, бой — противникам

Жизнь Ильи Ильича проходила в непрерывном вдохновенном труде. Он отлучался из лаборатории только для того, чтобы несколько часов поспать. Ольга Николаевна также не покидала института: она принимала больных, которые толпами шли к Пастеру за исцелением. Мечниковы живут в Париже, но они мало знают город: в труде протекают месяцы и годы. Появились новые друзья и новые недруги. Одним из самых близких товарищей Мечникова стал доктор Ру, спаситель детей от дифтерийного яда.

Доктор Ру и его товарищ по охоте за микробами Иерсен впервые в истории медицины добыли из дифтерийных палочек настоящий дифтерийный яд. От этого яда погибали лабораторные животные, от яда гибли или становились на всю жизнь калеками дети. Обнаружив убийцу, оставалось его обезвредить. Ру и независимо от него другой бактериолог, Беринг, пользуясь методикой Пастера, нашли способы ослабления дифтерийного яда, открыли противодифтерийную сыворотку. Илья Ильич назвал этот научный подвиг «триумфом новой медицины».

Ру жил одиноко, без семьи. Он был болен туберкулезом. Болезнь прогрессировала, и близился роковой исход. Илья Ильич добился, чтобы Ру переехал к нему. Когда больному становилось хуже, Мечников забывал о своей работе в лаборатории, не отходил от его постели. Летом Илья Ильич регулярно отправлял Ру в деревню. Наука обязана Илье Ильичу спасением от гибели славного охотника за микробами — доктора Ру.

Ру с любовью говорил в институте о Мечникове:

— Мечников отдыхает, работая за четверых. Какой восхитительный человек! Но его добродетель слишком высока, ею можно восхищаться, но ей нельзя последовать.

Июль 1890 года. Ру в письме сетует на Ольгу Николаевну за то, что и она работает сверх сил:

«Госпожа Мечникова делает все возможное, чтобы уставать. Я отсюда вижу ее среди больных, несчастной болезнью каждого пациента и счастливой от возможности лечить ее».

Доктор Ру узнает, что Илья Ильич закончил работу над «Лекциями о сравнительной патологии воспаления». Он пишет Мечникову:

«Это всем нам будет полезно. Что Вы пишете о препятствиях, вызванных Вашим незнанием французского! Лекция всегда хороша, если она учит чему-либо. А нам нужно все узнать о воспалении и о других вещах, которым Вы можете нас научить…

Я только что совершил прогулку по деревне. Есть вишни, но на самых кончиках веток вишневых деревьев. Я лазил по деревьям, как мальчишка, разодрал рубашку и ноги. Но вишни от этого стали еще. вкуснее. Жизнь в поле определенно лучше, чем в лаборатории… по крайней мере до октября месяца».

Но как бы хороши ни были вишни в садах и душистые травы на лугах, Мечников и Ру остаются учеными, и в их письмах все время слышатся отзвуки бури, которая бушует вокруг теории фагоцитов.

Доктор Ру отвечает на письмо Мечникова: «Итак, я вижу по Вашему письму, что оценка Коха теории фагоцитов Вас огорчила. Господин Кох не обладает никакой специальной компетенцией в этом вопросе. Он никогда не делал ни одного опыта по этому поводу. Значит, его мнение не имеет большой научной ценности. Но оно, к сожалению, имеет значение для других ученых из-за авторитета, которым обладает Кох. И вот поэтому-то Кох лучше бы сделал, если бы ничего не сказал».

Роберт Кох не признал теории фагоцитов. Придет время — он признает ее, а пока он научный противник Мечникова. Но это не мешает Илье Ильичу и его другу доктору Ру с величайшим вниманием следить за выдающимися работами Коха по изучению туберкулеза. В том же письме Ру пишет Мечникову:

«Что же касается его (Коха) открытия о лечении и иммунитете против туберкулеза, я думаю, что это очень серьезная вещь и что он доведет свои работы до конца. Но я не очень одобряю эту манеру заявлять на конгрессе о факте такой важности и не говорить о способе, при помощи которого он наблюдал его. Он должен был или совершенно молчать, или говорить до конца… Какие странные научные нравы!

После Вашего возвращения в Париж нам надо будет заняться опытами на эту тему в различнейших направлениях».

Каждый шаг жизни Мечникова — это непрекращающаяся битва за свои идеи и взгляды. Несдобровать противнику, если он встретится лицом к лицу с Ильей Ильичом!

Однажды к Мечникову пришел доктор, полемизировавший с ним в своей диссертации. Не успел он войти в кабинет Ильи Ильича и назвать свое имя, как Мечников тут же ошеломил его:

— Это вы не признали правильность моих наблюдений? Да неужели я решился бы опубликовать свои идеи без достаточной проверки!

Вслед за этим Мечников на память начал приводить ошибочные, по его мнению, толкования своего противника. Гость был так напуган гневной речью Ильи Ильича, что почти утратил способность возражать и забыл все свои заранее подготовленные доводы. Заметив смущение своего посетителя, Мечников хотел было перевести разговор на другую тему, но не смог сдержать себя и продолжал разносить работу своего противника. Обескураженный доктор после этого боялся встречаться с Мечниковым.