Вообще чума! И эпидемии нашего времени

Чума

Если выбирать среди заболеваний такое, которое может претендовать на то, чтобы стать синонимом самого выражения «смертельная болезнь», то долго искать не надо. С древних времен и до космической эры это была и будет чума. Действительно, латинское «pestis» в переводе означает просто «зараза», и слово «мор» в древнерусской летописи тоже будет, вероятнее всего, обозначать чуму, а писатели-фантасты, пытаясь придумать заболевание, которое будет убивать целые планеты, недолго думая, называют его космической чумой[1]. «Чума на оба ваши дома» – страшное проклятие из Шекспира – предполагает смерть представителей как Монтекки, так и Капулетти. А поговорка «пир во время чумы» стала названием одного из произведений великого Пушкина.

Это неудивительно, ведь чума на самом деле такое заболевание – смертельное и заразное, которое могло уничтожать целые города и страны.

Смерть от чумы действительно страшна – человек покрывается болезненными наростами, превращающимися в язвы, или не менее болезненными раздувающимися лимфатическими узлами (бубонами), пульс взлетает до 140, появляется аритмия, пневмония с кровохарканьем… У чумы много форм: легочная, кожная, бубонная, иногда – септическая или мгновенная, развивающаяся очень быстро. Результат был один – смерть. До появления работающей терапии заразиться чумой было практически равно смертному приговору: 95 процентов заболевших бубонной формой и 100 процентов легочной умирало. Если началась эпидемия, единственным спасением было запереться в доме и никуда не выходить – может быть, пронесет.

Сейчас мы знаем, что болезнь вызывается бактерией, а переносится блохами от грызуна к человеку. Но тогда, конечно, эпидемия навевала ужас.

Крошечная бактерия Yersinia pestis оставила глубочайший след в культуре и истории человечества. Чума упоминается в Библии – и не раз. Вот, например, из Первой книги Царств, когда Господь насылает кару на филистимлянский город Азот: «И отяготела рука Господня над Азотянами, и Он поражал их и наказал их мучительными наростами, в Азоте и в окрестностях его».

Уже в древности чума вызывала не просто эпидемии – пандемии, когда смертельное заболевание поражало практически всю Ойкумену. Первая пандемия, известная нам, случилась в VI веке нашей эры при византийском императоре Юстиниане I. Точнее, «Юстинианова чума» началась при нем, в 541 году, сам император умер четверть века спустя, в 565 году, а чума, вышедшая из Египта, еще 15 лет гуляла по всему обитаемому миру. А отдельные эпидемии не прекращались еще два века. Кстати, недавно немецкие ученые воссоздали штамм возбудителя этой чумы. Исследование было опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.

Анализ генома бактерии показал, что Юстинианова чума была вызвана той же бактерией Yersinia pestis, что и бубонная чума, разразившаяся в середине XIV века. Ученые выявили 30 уникальных для штамма чумы мутаций и структурных изменений, которые «помогли» бактерии стать особо смертоносной.

XIV век принес в Европу «черную смерть» – пандемию чумы, пришедшую из Китая. Тогда в результате бушевавшей в 1346–1363 годах чумы вымерла треть населения нашего континента – 25 миллионов человек. Кстати, про «черную смерть», термин, ставший синонимом названия болезни, нужно сделать отступление: никто в XIV веке так чуму не называл. «Огромная смертность», «великая опасность», «великая чума»… Только в XVII веке голландец Иоанн Понтан, описывая эпидемию, вспомнил фразу Сенеки atra mors. Но забыл, что на латыни atra переводится не только как «черный», но и как «много». Когда Блок писал «нас тьмы и тьмы», он тоже не имел в виду, что мы – афророссияне… Так и закрепился ошибочный перевод в европейской литературе. А ведь потом она возвращалась: «вторая чума» 1361 года, «третья чума» 1369… Пандемия коснулась даже такой крупной и богатой республики, как Господин Великий Новгород: археологи фиксируют резкое сокращение территории города в это время. А псковские летописи оставили даже описание самого заболевания: «Бысть во Пскове дроугый мор лют зело, бяше тогда се знамение: егла кому где выложится жолоза, то въскоре оумираше». Здесь четко описано образование бубонов, набухших лимфоузлов. Редкость для древнерусских текстов.

Именно чума сформировала понимание заразной болезни, именно она помогла придумать первые меры обеззараживания и карантина, а одеяние чумных докторов стало чуть ли не символом средневековой медицины (и одной из традиционных масок Венецианского карнавала).

Кстати, нужно сказать, что не вся «чума» оказалась на поверку чумой. Современные исследования, опирающиеся на изучение ДНК останков жертв, показывают, что, например, знаменитая Афинская чума, разразившаяся на втором году Пелопоннесской войны в 430 году до нашей эры и спутавшая все планы великого полководца Перикла, не была чумой. В 2006 году была опубликована работа по изучению ДНК зубной пульпы останков людей, умерших в эту эпидемию. Никакой бактерии чумы в останках не обнаружено. А вот возбудитель брюшного тифа присутствует.

Именно чума стала первым бактериологическим оружием – как в кавычках, так и без. Средневековые источники часто упоминают, как при помощи трупов умерших заражали воду, трупы катапультировали через стены осажденных городов (так было, например, при осаде Каффы), а во время Второй мировой войны японский отряд 731 экспериментировал в Китае, Маньчжурии и Корее, заражая местных жителей (отметим, что отряд вообще занимался оружием массового поражения, и в его состав входили самые разные группы, в том числе и работавшие с сибирской язвой, холерой и тифом, но по чуме была отдельная выделенная группа). Японцы вывели штамм, в 60 раз вирулентнее природного, и создали специальные керамические бомбы, которые были начинены инфицированными блохами. К счастью, до применения дело не дошло, а руководители группы предстали перед судом на Хабаровском процессе, который, к сожалению, освещен меньше Нюрнбергского.

Для того, чтобы справиться с чумой, нужно было понять, как она возникает, и открыть ее возбудителя. Удивительно, но это случилось уже после открытия микробов, которые вызывают такие болезни, как туберкулез, сибирская язва, дифтерия и холера. И сделали это два удивительных человека, проживших меньшую часть своей жизни в Европе.

Сибасабуро Китасато родился 29 января 1853 года в небольшом селе Окуни в провинции Хито на острове Кюсю. Сын сельского старосты, он решил поначалу делать военную карьеру, однако родители посоветовали ему стать врачом и поступать на медицинский. В 1872 году в Японии уже закончился период Эдо, время сегуната, и уже началась эпоха Мэйдзи. Япония стала открытой страной, в ней появились иностранцы – в гораздо большем количестве, чем раньше. И во время обучения в медицинском училище города Кумамото, совсем недавно бывшего столицей феодального княжества Кумамото, Китасато повстречал голландского врача Константа Георга ван Мансвельта (1832–1912). Этот человек был еще из тех голландцев, которых допускали в Нагасаки – единственный порт в Японии, принимавший европейские корабли в период изоляции. Именно ван Мансвельт распознал медицинский и научный талант Китасато. Он направил юношу в столицу, рекомендовав ему продолжить обучение в Европе.

В 1875 году юноша поступил в медицинское училище в Токио. Учился упрямый Китасато сложно, порой конфликтовал с бюрократией – и в итоге, когда он окончил это училище, получив степень в 1883 году(!), это уже был медицинский факультет Токийского университета. В 1885 году первый в Японии профессор бактериологии Огата Манасори направил толкового 32-летнего ученого, своего ученика, на стажировку в Берлин, к знаменитому Роберту Коху, где через стенку с ним работал другой ученик – Адольф Эмиль фон Беринг, с которым они стали друзьями.

В 1889 году Китасато впервые в мире выделил культуру опаснейшей бактерии – столбняка, о чем сообщил 27 апреля 1889 года на съезде немецких хирургов. Через год Китасато сделал важнейшее открытие, сумев доказать, что в поражаемых столбняком нервах нет самой бактерии Clostridium tetani. Нервы убивает выделяемый ею тетанотоксин. И уже через год они вдвоем с Берингом разработали сывороточную терапию столбняка, а затем и дифтерии. И Китасато, и Беринга десять лет спустя номинируют на Нобелевскую премию по физиологии или медицине 1901 года – самую первую «медицинскую нобелевку» в истории. Но вот несправедливость: Берингу премию дадут, а Китасато – нет, хотя статус премии позволял ее разделить. Печально, тем более что у Китасато к тому моменту заслуг было уже гораздо больше. Интересно, что, работая у Коха, Китасато создал еще и собственный вариант химической посуды: толстостенную колбу для вакуумного фильтрования. У нас эту колбу принято называть колбой Бунзена или Бюхнера, но можно встретить и название «колба Китасато».

В 1892 году Китасато вернулся в Японию уже в статусе профессора медицины. И здесь у него произошел конфликт с его учителем. Дело в том, что в Стране восходящего солнца тоже была заметна заболеваемость странной болезнью бери-бери, что означает на сингальском языке дважды повторенное слово «слабый». Дословно мы бы перевели это название как «слабый в квадрате». Питавшиеся рисом заключенные или военные «получали» довеском комплекс из трех неврологических проблем: энцефалопатию Вернике (поражение среднего мозга – нарушение координации движений – атаксия, параличи, нарушения зрения, сумеречность сознания), корсаковский синдром (невозможность запоминать текущие события – часто бывает с алкоголиками по той же самой причине, что и при бери-бери), и их комбинацию – синдром Корсакова – Вернике.

Теория возникновения этого заболевания тоже существовала, даже две. Поскольку в «режимных» бери-бери в питании всегда фигурировал рис, его быстро начали подозревать. Одна теория считала, что в рис попадает некий яд, другая – что в рисе не хватает жиров и белков. Как мы увидим, принципиально вторая теория была лучше.

Бактериолог Огата решил, что раз сейчас в мире мода на открытие новых инфекций, вот и его ученик отличился, то и бери-бери вызывается микробами. А он был главным авторитетом в науке Японии на то время. Но вот беда – в 1890 году уже вышла статья Христиана Эйкмана «Полиневрит у цыплят» (о нем читайте в главе «Тиаминовые истории»), которая показала, что если кормить людей нешлифованным рисом, то бери-бери не возникнет. Потом (в 1901 году) стало ясно, что рисовая шелуха содержит тиамин, то бишь витамин B₁, и его-то отсутствие и вызывает все симптомы. Но уже после выхода статьи будущего нобелевского лауреата 1929 года стало понятно, что микробы к бери-бери имеют такое же отношение, как кометы к эпидемии гриппа (была и такая версия).

Вернувшийся Китасато осмелился спорить со своим учителем. А спор с учителем в Японии – это совсем не то, что спор с учителем в Германии (Китасато часто спорил с Кохом, а после его отъезда с Кохом разругался Беринг). Дома его объявили чуть ли не предателем, однако Китасато уже нахватался европейской предприимчивости к своему упрямству. Тем более он – первый японец, ставший европейским профессором и отвергший предложения ведущих западных университетов (после открытия столбнячного токсина он был экзотической звездой европейской науки). Так что Китасато мог рассчитывать на большее, чем подобострастно взирать на профессора Токийского университета.

Поэтому наш герой нашел, как сейчас модно говорить, инвесторов, и открыл Институт инфекционных болезней, став во главе одного из первых научных институтов страны (кстати, двух своих благотворителей, вложивших деньги в институт и быстро вернувших средства за счет производства сыворотки от столбняка, Китасато бесплатно лечил до конца их дней).

Через два года после возвращения в Японию главного инфекциониста страны (Китасато то бишь – кто теперь вспомнит Огату) по просьбе правительства направили в Гонконг. Там разразилась эпидемия чумы. И именно там два человека независимо друг от друга открыли возбудителя чумы – Александр Йерсен (кстати, тоже связанный с дифтерией – он открыл дифтерийный токсин вместе с Эмилем Ру) и наш герой.

Позже в литературе развернулись настоящие баталии на тему – открыл ли Китасато возбудителя или нет (в открытии Йерсена никто не сомневается). Однако сейчас принято считать, что Китасато все же выделил именно Yersinia pestis, возбудителя чумы, который носит имя французского сооткрывателя, а то, что его первые сообщения были очень неопределенны, и что Китасато сначала не смог определить, грамположительные или грамотрицательные эти бактерии, объясняется тем, что его культура была загрязнена пневмококками.

Что же, можно сказать, что на этом научная история Китасато заканчивается, но на смену исследователю, который и к своей 42-й годовщине совершил немало открытий, пришел выдающийся организатор медицины. Который часто фокусировался именно на чуме. Так, в 1911 году мы застаем его борющимся с эпидемией чумы в Маньчжурии, в том же году он возглавляет японскую делегацию на международной противочумной конференции в Мукдене… В 1913 году он, сын сельского старосты, получает за научные и медицинские заслуги титул дансяку (некий аналог баронства)… И тут же снова ввязывается в конфликт: годом позже его институт инфекционных болезней включают в состав Токийского императорского университета, альма-матер Китасато, «назначившей» его предателем, Китасато выходит в отставку в знак протеста и тут же организует маленькое скромное заведение – Институт Китасато…

Он дожил до 78 лет и умер от инсульта. До конца дней он что-то делал: организовал фирму по производству термометров (существует и поныне), создал и возглавил Медицинскую ассоциацию Японии…

А напоследок – еще один примечательный факт. В 2015 году Нобелевскую премию по физиологии или медицине получил Сатоси Омура, сумевший выделить из почвы бактерии – производители препаратов против гельминтов, вызывающих страшные заболевания в Азии и Африке – речную лихорадку, слоновую болезнь… К тому времени Омура полвека проработал в Институте Китасато – главном наследии первооткрывателя бактерии чумы.

Еще один герой борьбы с чумой, который точно и безоговорочно открыл чумную палочку и внес большой вклад в победу над самой чумой, был поистине гражданином мира. Он родился в Швейцарии, жил в Германии, Франции, на судах, в Гонконге и в Меконге, а последние 40 лет из своих 80 прожил во Вьетнаме. Он не застал своего отца, тоже Александра Йерсена, преподавателя естественных наук в колледжах Моржа и Обона, но любовь к познанию нового, видимо, передалась Александру Йерсену-сыну по наследству.

…В 1935 году Йерсен признавался внуку Луи Пастера, что стал микробиологом, потому что в молодости прочитал книгу о Пастере и решил попасть в этот дивный мир великих ученых. Сказал – сделал! Сначала учился медицине в швейцарской Лозанне, затем – в немецком Марбурге, а затем – в вожделенном Париже. И юноша сумел обратить на себя внимание! В 1886 году, когда ему исполнилось 23, знаменитый Эмиль Ру пригласил его работать в Пастеровскую лабораторию в Эколь Нормаль Супериер. Работать у самого Пастера, кумира юности!..

Йерсен сразу же включается в научную работу – вместе с Ру они разрабатывали вакцину от бешенства. Двумя годами спустя он защитил докторскую диссертацию, посвященную экспериментальному исследованию развития туберкулеза (читайте в нашей книге главу об этом заболевании), работал два месяца у Коха…

В следующем году Йерсен – уже сотрудник свежесозданного Пастеровского института – снова по приглашению Ру, и снова вместе с Эмилем трудился над разгадкой тайн микробов. На этот раз им противостояла дифтерия. И именно Ру с Йерсеном поняли, что не сам микроб убивает человека, а выделяемый им токсин. Это чуть позже поможет Эмилю Берингу создать противодифтерийную сыворотку и получить Нобелевскую премию.

А Йерсеном после открытия овладела муза дальних странствий. В 1890 году он внезапно уезжает во Французский Индокитай – работает врачом на судах Messageries Maritimes, курсировавших по маршруту Сайгон – Манила, а затем – Сайгон – Хайфон, участвует в качестве врача-исследователя в знаменитой экспедиции Огюста Пави по Меконгу…

В 1894 году французское правительство направило Йерсена в Гонконг, где разразилась эпидемия маньчжурской легочной чумы. Английские госпитали закрыли перед ним двери, и Йерсен расположился в маленькой хижине, где занялся изучением болезни. Удивительно, но в условиях гораздо худших, чем были у Китасато, он получил лучшие результаты и выделил возбудителя чумы на пару дней раньше. О том, что возбудитель чумы найден, Александр Йерсен объявил 20 июня 1894 года.

Но Йерсен, в отличие от Китасато, не остановился на этом. Он сумел доказать, что те же самые бациллы, которые потом назовут в его честь Yersinia pestis, присутствуют в грызунах, что наводило на мысли о способе передачи заболевания: блохи. Этот результат был доложен в том же году Французской академии наук старшим коллегой Йерсена, Эмилем Дюкло.

В 1895 году Йерсен вернулся в Париж – на два года, продолжить работы над чумой в более оснащенной лаборатории. Нужно было придумать способ борьбы с болезнью. Сывороточная терапия тогда уже была освоена, и Йерсен вместе с Ру, Альбером Кальметтом (вы узнаете о нем чуть больше, когда прочитаете про вакцину БЦЖ в главе про туберкулез) и Амадеем Боррелем (в честь которого названа вызывающая боррелиоз бактерия Borrelia) разработали противочумную сыворотку и вакцину. После чего Йерсен счел свой долг науке отданным и уехал в Индокитай. Навсегда. 8 января 1902 года он стал первым главой Ханойского медицинского университета и проработал на благо своей новой родины более 40 лет, умерев во время японской оккупации Вьетнама. Йерсена очень чтут во Вьетнаме, но почти забыли в родной Швейцарии. Говорят, к 120-летию со дня открытия чумной палочки посол Швейцарии во Вьетнаме уговорил известного швейцарского режиссера Стефана Клееба снять о Йерсене полуторачасовой документальный фильм.

И напоследок два маленьких факта: во-первых, Александр Йерсен был семь раз номинирован на Нобелевскую премию по физиологии или медицине за открытие возбудителя чумы (одна из номинаций была еще и за создание противочумной сыворотки). А во-вторых, вьетнамские буддисты считают Йерсена бодхисатвой – существом, достигшим просветления, но отказавшимся от нирваны ради спасения других. Жаль, что человечество лишилось шанса иметь нобелевского лауреата-бодхисатву, в честь которого назван возбудитель чумы.

Итак, Йерсен, Ру, Кальметт и Боррель создали сыворотку и вакцину против чумы. Это заметно снизило и заболеваемость, и смертность. Но эпидемии продолжались. Перелом наступил после Второй мировой войны, когда были открыты и получили распространение антибиотики. Смертность от чумы упала до 5–10 %, однако надеяться на то, что чума полностью исчезнет с лица Земли, подобно оспе, не приходится. Если вирус без человека жить не может, то у бактерии чумы есть природные резервуары. Она преспокойно выживает в земле. И поэтому ежегодно в мире регистрируются новые заболевания без тенденции к снижению уровня. По данным ВОЗ, в 2010–2015 годах во всем мире было зарегистрировано 3248 случаев заболевания чумой, в том числе 584 со смертельным исходом.

Как бактерия выживает в земле? Недавние исследования показали, что Yersinia pestis может жить внутри встречающихся повсюду в земле одноклеточных амеб. Такую способность им обеспечивает выделение белка, который защищает бактерию от пищеварения протиста. Об открытии сообщается в журнале Applied and Environmental Microbiology.

Ученые по отдельности вырастили три штамма чумной палочки, связанные с эпидемиями, вместе с распространенным лабораторным штаммом свободноживущей почвенной амебы Acanthamoeba castellanii в среде, благоприятной для последней. Потом они убили всех находящихся вне клеток амеб бактерий, затем лизировали (разложили ферментами) самих амеб и поместили результат в среду, благоприятную для роста бактерии. Только после успешного лизиса им удалось вырастить палочку.

Полное собрание русских летописей. Т. V, вып. 2. с. 27 «DNA examination of ancient dental pulp incriminates typhoid fever as a probable cause of the Plague of Athens». International Journal of Infectious Diseases 10 (3): 206–214. DOI:10.1016/j.ijid.2005.09.001.

Howard-Jones, Norman (1973). “Was Shibasaburo Kitasato the Co-Discoverer of the Plague Bacilllus?”. Perspectives in Biology and Medicine. 16 (Winter): 292–307. doi:10.1353/pbm.1973.0034.

Solomon, Tom (July 5, 1997). “Hong Kong, 1894: the role of James A Lowson in the controversial discovery of the plague bacillus”. Lancet. 350 (9070): 59–62. DOI:10.1016/S0140-6736(97)01438-4. PMID 9217728.

La Peste Bubonique A Hong-Kong (Ann. Inst. Pasteur. 8: 662–667).

Yersinia pestis resists predation by Acanthamoeba castellanii and exhibits prolonged intracellular survival. Javier A. Benavides-Montaño and Viveka Vadyvaloo. Applied and Environmental Microbiology.

Рosted online 28 April 2017, DOI:10.1128/AEM.00593-17.

http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs267/ru/.