«Микробы – самые маленькие формы жизни на Земле. Этим термином описываются бактерии, вирусы, простейшие и некоторые другие типы организмов, которые можно увидеть только в микроскоп.
Кроме того, микробы – одна из самых древних и успешных форм жизни на нашей планете: они появились задолго до растений и животных (растения и животные на самом деле произошли от бактерий). Они невидимы глазу, но играют заметную роль в жизни на Земле.
На нашей планете живут 5 × 1030 (это 5 с тридцатью нулями – поразительно!) бактерий: для сравнения, во всей видимой Вселенной всего 7 × 1021 звезд. Все вместе эти микробы весят больше, чем все растения и животные Земли. Они могут жить в самых суровых и негостеприимных условиях: от сухих долин Антарктики до кипящих геотермальных источников на дне моря и даже в радиоактивных отходах.
Все живые существа на Земле покрыты микробами и состоят с ними в сложных, но обычно гармоничных отношениях, так что гермофобия – одна из самых бесполезных фобий. Если вы не живете в стерильном пузыре, который вообще никак не контактирует с внешним миром, то от микробов сбежать невозможно – мы живем в мире, покрытом тонкой пленкой микробов.
На каждую человеческую клетку в наших телах приходится по десять бактериальных; на каждый ген в наших клетках – сто пятьдесят бактериальных генов. Возникает даже вопрос: это они живут на нас или же все наоборот?»
Бретт Финлей, Мари-Клэр Арриетта. «МИКРОБЫ? Мама, без паники, или Как сформировать ребенку крепкий иммунитет»
«Говорят, Наполеон, возвращаясь из военного похода, писал императрице Жозефине: «Буду в Париже завтра вечером. Не принимай ванну». Он предпочитал естественный запах своей обожаемой супруги, причем концентрированный. Но почему же, когда мы на какое-то время остаемся без мыла, дезодорантов, пудры и духов, от нас начинает так плохо пахнуть? Главным образом из-за микробов, которые питаются нашими выделениями и делают их еще более пахучими.
Ученые до сих пор пытаются, извините за каламбур, разнюхать, какой практической цели служит деятельность существ, обитающих на самом обширном нашем органе – коже. Одно известно точно: они вносят вклад в формирование запаха нашего тела, включая и те компоненты этого запаха, которые привлекают комаров.
Как уже отмечалось, кровососущие насекомые действительно предпочитают запахи одних людей другим, и виноваты в этом микробы. Они расщепляют вещества, которые выделяет кожа, на летучие соединения, которые могут нравиться или не нравиться комарам. Причем разные виды комаров предпочитают различные участки наших тел. Например, для Anopheles gambiae, одного из основных разносчиков малярии, наиболее привлекателен не запах подмышек, а запах рук и ног. В этой связи возникает заманчивое решение: если втереть в кожу рук и ног антибиотик, можно предотвратить нападение этого вида комаров, потому что, убивая микробов, вы убиваете запах.
Микробы, живущие на нашей коже, – как и все остальные микробы, – необязательно существуют специально для нашего блага. Но они, будучи добросовестными жильцами, и в самом деле здорово нам помогают: уже тем, что они на нас живут, они мешают другим, вредным, микробам нас заражать.
На различных участках кожи обитают различные микробы, причем разнообразие – количество видов – необязательно пропорционально количеству микробов, имеющихся на том или ином участке. Иногда бывает как раз наоборот. Если проводить аналогию с Америкой, представьте себе, что штат Вермонт (население 600 тысяч человек) этнически столь же разнообразен, как Лос-Анджелес (десять миллионов человек), а Лос-Анджелес стал таким же моноэтническим, как Вермонт. У вас на лбу и под мышками огромное количество микробов, но сравнительно немногих видов; и наоборот, на руках (ладонях и предплечьях) относительно немного микробов, зато весьма разнообразных. Микробные сообщества на руках у женщин, как правило, более разнообразны, чем у мужчин, и эта разница сохраняется, несмотря даже на мытье рук, и это заставляет предположить, что причина, пусть еще и неизвестная, кроется в биологических различиях.
Более того, мы обнаружили, что микробы, живущие на вашей левой руке, отличаются от живущих на правой. Вы можете потирать руки, хлопать в ладоши и касаться обеими руками одних и тех же поверхностей – на каждой все равно развивается отдельное микробное сообщество».
Роб Найт. «Смотри, что у тебя внутри. Как микробы, живущие в нашем теле, определяют наше здоровье и нашу личность»
Микробная теория возникновения и распространения болезней оказалась весьма успешной, особенно если речь идет о практической стороне вопроса – скажем, о сохранении нашей с вами жизни. Теория объясняет, почему недуги способны быстро распространяться среди большого количества людей (так называемый экспоненциальный рост заболеваемости), почему существует так много разных болезней (из-за наличия множества отдельных видов патогенных микроорганизмов) и почему для заражения требуется какой-то контакт (не всегда прямой). Говоря современным языком, большинство симптомов заболеваний, как выясняется, вызваны крошечными самовоспроизводящимися машинами, чьи генетические интересы не совсем совпадают с нашими.
Микробы, обитающие на нас и в нас, необязательно живут специально для нашего блага. Однако они, будучи добросовестными жильцами, здорово нам помогают: уже тем фактом, что они на нас поселились, они мешают другим, вредным, микробам нас заражать.
«Собственно говоря, микробная теория оказалась настолько эффективной, что сейчас она даже и не очень-то интересна. Выявив причины холеры, пневмонии и сифилиса, человечество избавилось от них, по крайней мере – в развитых странах. И теперь настало время, когда некоторые люди даже сопротивляются воздействию средств достижения победы (скажем, противятся вакцинации), ибо уже успели забыть об угрозах.
Но эту теорию по-прежнему стоит изучать – не только для того, чтобы во всеоружии встретить очередную чуму, но и потому, что болезнетворные микробы стали важным фактором в истории и эволюции человечества. Нельзя по-настоящему понять Кортеса, не зная об оспе, а Китса – не зная о туберкулезе».
Грегори Кохрейн. «Микробы – причина болезней»
«С того времени, как человек избавился от своей первичной животной сущности, с того момента, как он стал господствовать над остальными живыми существами, он по отношению к последним проявляет макропаразитизм хищника. Но одновременно, будучи подвержен нападениям бесконечно малых организмов – микробов, бацилл и вирусов, – он сам оказывается жертвой микропаразитизма. Не образует ли эта гигантская борьба, в сущности, историю людей? Она продолжается через посредство живых связей: патогенный элемент, могущий в определенных условиях просуществовать сам по себе, обычно передается от одного живого организма другому. Человек, образующий цель для этой непрестанной бомбардировки, хотя и не единственную ее цель, приспосабливается, вырабатывает антитела, добивается сносного равновесия с внедряющимися в него чужаками. Но это спасительное приспособление требует большого времени. Едва возбудитель болезни выходит из своей «биологической ниши» и настигает не болевшую до того, а значит, беззащитную человеческую группу, как происходит взрыв, вспыхивают катастрофически большие эпидемии».
Французский историк Фернан Бродель (1902–1985). «Материальная цивилизация, экономика и капитализм, ХV – ХVIII вв., т. 1. Структуры повседневности: возможное и невозможное»
«Своей популярностью и репутацией спасителя человечества Пастер обязан прежде всего своему невероятному везению. Глупо было бы отрицать его огромные способности к экспериментальной работе. И вместе с тем это был великий авантюрист: он брался за такие области, в которых ничего не смыслил, он пускал в оборот вакцины, прошедшие лишь первую стадию лабораторных испытаний, он осмеливался пользовать своими аттенуированными микробами не только животных, но и людей. То, что пастерианцы представляют как победное шествие, в действительности было блужданием по пути, усеянному телами как животных, так и людей: ведь от пастеровых прививок не только выздоравливали, но и умирали. Однако ему все сходило с рук, и из каждой авантюры он выходил еще более прославленным. Когда химик-энтузиаст берется лечить препаратами собственного производства, его обычно называют шарлатаном. Пастера называли гением – впрочем, не все».
Российский философ Александр Владимирович Дьяков (родился в 1972 году). Предисловие к книге Бруно Латура «Пастер: война и мир микробов»
«Прежде всего миф о всемогуществе микроорганизмов опирается на их древнейшее происхождение… Согласно современной естественно-научной версии, жизнь на нашей планете началась с одноклеточных организмов, которые очень долго, более трех миллиардов лет, владели всей планетой, точнее – всей водой на планете, поскольку защитный озоновый слой, позволивший жизни выйти из воды на сушу, образовался в атмосфере нашей планеты «всего» четыреста с чем-то миллионов лет назад. Возраст Земли, если кто не в курсе, примерно равен четырем с половиной миллиардам лет. То есть на протяжении двух третей своего существования Земля принадлежала микроорганизмам…
”Принадлежала? – удивятся сторонники ТМВ – теории микробного всемогущества. – Ха! Ха! И еще раз ха! Земля до сих пор принадлежит микробам. Они здесь хозяева, а мы – всего лишь гости!“»
Андрей Сазонов. «Мифы о микробах и вирусах: как живет наш внутренний мир»
Глава 3Война с микробами
«Мысль о том, что болезни вызываются некими заразными веществами, которые могут передаваться от человека к человеку, высказывалась и до Левенгука. Почему же его открытие не привело к немедленному созданию микробной теории инфекции? Во-первых, при том уровне увеличения, который он использовал, было трудно отличить одних микробов от других. Во-вторых, Левенгук, может быть, и давал кому-то заглянуть в свои микроскопы, но он не продавал их и никому не открывал секрета изготовления самых сильных на то время в мире линз, который так и унес с собой в могилу.
Развитию микробной теории помешала другая распространенная и казавшаяся в то время убедительной теория: самопроизвольного зарождения жизни…»
Роб Найт. «Смотри, что у тебя внутри. Как микробы, живущие в нашем теле, определяют наше здоровье и нашу личность»
Новое время с его культом исключительности человека никак не могло поставить его на один уровень с грызунами, насекомыми и тем более тварями столь ничтожными, что они даже не видимы глазу. Но, рассчитывая свою стратегию на основании человеческой исключительности, человечество классической эпохи неизменно проигрывало этим жалким тварям. Более того, их существование далеко не всегда принималось как факт. П. Гассенди в своем «Своде философии Эпикура» дает следующее описание заразы (пишет он от лица самого Эпикура, но, по-видимому, не считает его идеи устаревшими для своей эпохи):
«Зараза, или пагубное влияние воздуха, хотя оно, подобно облаку и туману, сможет прийти и сверху, возникает, однако, преимущественно тогда, когда земля из-за несвоевременных дождей и жары становится гнилой и из нее поднимаются вверх испарения, заражающие воздух, которые на далеком расстоянии вокруг оказывают пагубное действие не только на людей, но и на другие живые существа.
[…]
Однако сам характер распространения заразы говорит о том, что она переносится иногда по воздуху. […] Это распространение, далее, происходит тогда, когда ядовитые испарения, примешивая к воздуху свои тельца, так изменяют положение телец воздуха и переворачивают их, но все, что было в воздухе неоднородного с их собственными тельцами, они соединяют в одну и ту же ткань, подобно тому как тельца огня, проникнув в дерево, так изменяют связь его частей, что выбирают из него все имеющиеся в нем огнеподобные тельца и образуют из них новый, подобный себе огонь. Затем, точно так же как огонь, который все время ползет вперед в силу своей подвижности и распространяется благодаря этому по нетронутому лесу, так и влияние заразы вследствие подвижности телец, из которых она соткана, постепенно распространяется, и до тех пор, пока оно не встречает противодействия совершенно противоположного влияния, оно изменяет воздух на обширном пространстве.
Заразный воздух, заразная среда, гнилостные испарения и миазмы – вот вредоносные факторы, посредством которых действует зараза. Чрезвычайно трудно от такого понятийного аппарата перейти к представлению о мельчайших тварях, проникающих повсюду, переносящихся водой и воздухом и вызывающих болезни людей и животных. Вспомним хотя бы отчаянные попытки И. Земмельвейса убедить своих коллег в существовании невидимых глазу животных, переносимых руками медицинского персонала и вызывающих родильную горячку. Для того чтобы опрокинуть такую картину распространения заразы, необходимо произвести настоящую эпистемологическую революцию.
Да и что такое зараза? Это какой-то злой дух, это некая сущность? Почему же тогда она ведет себя столь непредсказуемо? Почему одних она губит, а других минует? Где, на каких тропах нужно расставлять ловушки, чтобы она в них попалась? К ХIХ столетию стало ясно: надо предпринять что-то новое – вот только непонятно, что именно. И тогда стали пробовать все подряд и выдвигать самые невероятные, с точки зрения потомков, гипотезы. Автор настоящей книги, французский философ и антрополог Бруно Латур, достаточно много говорит о мощном движении гигиенистов, так что нам нет нужды предвосхищать его рассказ. Заметим лишь, что пастерианцы, о которых преимущественно пойдет речь в этом тексте, появились на гребне этой гигиенистской волны.
Нельзя сказать, что на протяжении тысячи лет западное человечество только и делало, что ошибалось или двигалось наобум, а потом, наконец, пришел великий Пастер и открыл истину, только его и дожидавшуюся. Именно такую мысль утверждает Латур в своей замечательной книге. Гигиенисты во многом были правы, и мы сегодня по-прежнему пользуемся их открытиями и наработками. Пастер не создал ни гигиену, ни антисептику, он застал их уже сложившимися, однако ему удалось весьма удачно переставить акценты, или, как любит говорить Латур, изменить расстановку сил».
Александр Владимирович Дьяков. Предисловие к книге Бруно Латура «Пастер: война и мир микробов»
Антони ван Левенгук открыл глаза человечеству. Познакомил с миром крошечных, невидимых обычному глазу существ. Но он вел себя при этом как ребенок, неожиданно получивший новую удивительную игрушку. Левенгук ликовал, ахал, охал, радовался, любовался, поражался тому, что пред ним представало. И только.
Он, к сожалению, не был исследователем, ученым человеком, который по роду своей деятельности не только наблюдает явления, но и постоянно задает сам себе многие вопросы о природе того, что он наблюдает. ПОЧЕМУ, КАК, ЗАЧЕМ и т. д. Левенгука, мы помним, сделали членом Королевского общества в Лондоне, познакомили с миром ученых, но при этом так и не смогли превратить его в человека науки.
Загрязненный воздух, гнилостные испарения и миазмы – вредоносные факторы, посредством которых действует зараза.
А ведь мир микробов таит в себе массу догадок, целый обширный океан доселе неизведанного. И прежде всего, тут вновь возникает старинная проблема, над которой издавна бьется человеческая мысль – мысль о возможном самозарождении живых существ и, в частности, микробов.
3.1. Самозарождение
Издревле люди решали вопросы происхождения жизни довольно прямолинейно и однозначно. Сведения о том, как живые существа появляются из воды, грязи и гниющих остатков, можно найти в древних китайских и индийских рукописях, об этом также рассказывают египетские иероглифы и клинописи Древнего Вавилона. Да что там говорить, к примеру, известно, что народ Древнего Египта свято верил в существовавшее тогда убеждение о том, что лягушки, жабы, змеи и даже более крупные животные могут рождаться не только от себе подобных, но и возникать из неживой материи. Считалось, например, что крокодилы рождаются из слоя ила, остающегося на берегах Нила после его сезонных разливов.
Подобного рода суждения, кажущиеся нам совершенно невообразимыми, стойко возникали и в Средние века. Так, бельгийско-голландский ученый, химик, физиолог, врач и мистик Ян Баптиста ван Гельмонт (1580–1644) предложил даже конкретный рецепт получения мышей. Открытый кувшин нужно набить нижним бельем, загрязненным по́том, и добавить туда некоторое количество пшеницы, и тогда приблизительно через 3 недели появится мышь. По мнению Гельмонта, закваска, находившаяся в белье, проникнет через пшеничную шелуху внутрь и превратит зерно в мышь.
Понятно, что подобного рода убеждения (спонтанное зарождение) усилились с открытием мира микробов. И было поставлено множество экспериментов для того, чтобы подтвердить или же опровергнуть доктрину о самозарождении жизни. К счастью, все эти усилия – поиски экспериментальных доказательств «за» или «против» – стали сильным импульсом для возникновения и становления в будущем науки о микробах – микробиологии.
Издревле люди решали вопросы происхождения жизни довольно прямолинейно и однозначно. Считалось, например, что крокодилы рождаются из слоя ила, остающегося на берегах Нила после его сезонных разливов.
Современный немецкий микробиолог Ганс Гюнтер Шлегель в своей обстоятельной книге «История микробиологии», обсуждая проблему самозарождения, пишет следующее:
«Путь от убеждения, что жизнь возникает каждый раз из неживой материи, до признания, что все живое происходит от живого “omne vivu mex vivo”, от макроорганизмов и до мельчайших живых существ, был очень длинным. Трудно представить, как много красноречия, воинственного задора и душевных сил было потрачено и как мало экспериментов было предпринято в спорных вопросах о происхождении жизни. Дискуссии начинались с обсуждения возникновения высших животных, мышей, амфибий, рыб, через насекомых, червей до кишечнополостных и простейших и останавливались, наконец, на дрожжах, грибах и бактериях. Создавалось впечатление, что натурфилософы получили столько же удовольствия от открытия мельчайших существ, как и владевшие экспериментом исследователи. Противоборствующие стороны имели разные исходные позиции. В то время как одни считали возможным возникновение живых существ из неживого материала, из неорганической материи, другие верили, что происходит превращение распавшихся организмов в новые мелкие формы. Фантазии и рассуждения были безграничны. Следует, однако, допустить, что стремление подтвердить или опровергнуть служило импульсом к исследованиям».
Доказательства с помощью прямых экспериментов? Они были и всячески приветствовались. Так, Лондонское королевское общество, проявившее такой большой интерес к открытиям Антони ван Левенгука, взяло в качестве девиза выражение «не верь словам». И всегда старалось проверять большинство возникающих и привычных для того времени небылиц.
Так что же говорили эксперименты? Начнем с крупных животных. Здесь проблема самозарождения решалась быстро и просто. Поставим простой опыт. Берем банку с илом и убеждаемся (сколько бы мы ни ждали), что лягушки в банке самопроизвольно не возникают. Но вот микробы, эти загадочные существа. Как с ними? Может быть, они-то как раз способны возникать «из ничего»?
Этим вопросом вплотную занялся итальянский натуралист, профессор университета в городе Павия Ладзаро Спалланцани (1729–1799). Он поставил простой и остроумный опыт. Ему после многих трудных попыток удалось отсадить в отдельную капельку воды одного-единственного (!) микроба.
Спалланцани навел на него «глаз» микроскопа и стал вести наблюдения. Микроб сначала плавал как ни в чем не бывало, а затем вдруг начал увеличиваться в длину, истончаться посередине и наконец разделился надвое. При этом половинки ничем не отличались от своего родителя (его можно называть сразу и отцом, и матерью). Они также плавали в капельке воды, а через некоторое время и сами начинали делиться.
Всегда ли новые микробы возникают путем деления «своих предков»? Может быть, все же они порой возникают и из неживого вещества? Спалланцани много усилий приложил, чтобы опровергнуть и это соблазнительное предположение. И все же окончательные доводы, отрицающие самозарождение живого, удалось привести не Спалланцани, а гению французской и мировой науки микробиологии Луи Пастеру.
3.2. Луи Пастер (1822–1895)
«Пастер стал увлекаться чтением книг, когда учился в Арбуа. Он был самым молодым учеником в небольшом колледже, но очень хотел стать помощников учителя; у него была страсть учить других мальчиков и особенно поучать их. Он стал помощником. Ему еще не исполнилось и двадцати лет, когда он получил место младшего преподавателя в колледже в Безансоне и работал там с дьявольским усердием, настаивая при этом, чтобы и другие работали так же. Он писал длинные вдохновенные письма своим сестрам, в которых поучал их: «Желание – это великая вещь, дорогие сестры. Ибо за Желанием обычно следуют Действие и Труд, а Труд почти всегда сопровождается Успехом. Эти три вещи – Труд, Желание и Успех – наполняют всю человеческую жизнь. Желание открывает врата блестящему и радостному Успеху; Труд проходит через эти врата и в итоге встречается с Успехом, который его завершает…» К семидесяти годам заглавные буквы в его проповедях исчезли, но по сути своей они оставались примерно такими же.
Затем отец отправил его в Париж в «Эколь нормаль», педагогическое училище, и там он уже приготовился было к великим свершениям, как вдруг ужасная тоска по родине погнала его назад, на двор кожевенного предприятия, и он вернулся в Арбуа, на время отказавшись от амбиций. В следующем году он отправился в ту же школу в Париж и на этот раз в ней остался; а однажды вышел из лекционного зала химика Дюма весь в слезах.
«Какая великая вещь химия, – бормотал он про себя, – и как восхитительны популярность и слава Дюма!»
В тот момент он точно знал, что станет великим химиком; серые и туманные улицы Латинского квартала расплывались в безумно сложный и фривольный мир, спасти который могла только химия. Он бросил заниматься живописью, но в душе оставался художником.
Вскоре он приступил к своим первым, бессистемным опытам со всякими зловонными веществами и удивительными разноцветными растворами в стеклянных пробирках. Его близкому другу Шаппюи, студенту философии, доводилось выслушивать многочасовые лекции Пастера о кристаллах виннокаменной кислоты, и при этом Пастер говорил ему: «Досадно, что ты не химик!» Он бы всех студентов сделал химиками – как сорок лет спустя хотел всех врачей превратить в охотников за микробами».
Поль де Крюи. «Охотники за микробами»
«Пастер не был первооткрывателем микромира, да и о специфических возбудителях инфекционных болезней было известно уже давно. Кроме того, ему не всегда удавалось «изловить» того или иного микроба. Вирус бешенства, например, микроскопы ХIХ в. увидеть не позволяли. И тем не менее он угадывал, он шел наудачу, и удача ждала его в конце пути. В чем же заключался секрет его неслыханного успеха? Бруно Латур дает на этот вопрос целый ряд ответов, порой дополняющих друг друга, а порой существующих в разных регистрах. Прежде всего, Пастер не был первым: он оказался на гребне могучей волны, поднимавшейся по всему Западному миру во второй половине ХIХ в., – волны интернационального движения гигиенистов. Конечно, никакого гигиенистского «Интернационала» никогда не существовало, не было единой школы с членством и жесткой иерархической структурой, которую мог бы возглавить харизматичный лидер. И тем не менее было широчайшее общественное движение, затронувшее все сферы предлагаемых им мер. Теперь нужен был человек, который красивым жестом продемонстрировал бы действенность гигиенических приемов, и лучше всего, чтобы эта действенность измерялась в денежном эквиваленте. Пастер сделал это: «вылечил» вино, «спас» шелководство и «исцелил» скот. Во всяком случае, он произвел ряд демонстраций, которые благодаря его счастливой звезде оказались удачными.
Для французского химика Пастера микробы были не врагами, а помощниками – ведь он стремился воспользоваться их силой, заставив работать на себя. Аттенуированный, т. е. ослабленный, микроб «предает» своих сородичей и переходит на сторону людей; нужно только суметь его переманить.
Кроме того, Пастер был не один: он быстро приобрел приверженцев, учеников и союзников, уверовавших в его гений. Этот момент является центральным для книги Латура, «толстовская стратегия» которого основывается на убеждении, что битвы выигрывают не великие полководцы, а армии, т. е. не единицы, а множества. Как складываются множества, способные действовать в качестве боевых единиц, как вербуют сторонников и как заключаются альянсы – вот что интересует французского исследователя.
И наконец, Пастеру удалось обрести значительную силу и власть благодаря союзу с невидимыми союзниками – микробами. Для Пастера они были не врагами, но помощниками – ведь он стремился воспользоваться их силой, заставив работать на себя. Аттенуированный, т. е. ослабленный, микроб «предает» своих сородичей и переходит на сторону людей; нужно только суметь его переманить. Но куда важнее то, что Пастер и пастерианцы могут теперь ссылаться на грозные невидимые силы, выступая посредниками между этими силами и человечеством и обретая благодаря этому значительную власть…»
Александр Владимирович Дьяков. Предисловие к книге Бруно Латура «Пастер: война и мир микробов»
«Первое победное сражение микробам дал Луи Пастер. Он стал одним из величайших полководцев медицинской науки и повел в бой многотысячную армию врачей, вооруженных не ружьями и пушками, не саблями и пиками, а колбами и пробирками, шприцами и пипетками. Это они нанесли тяжелейший удар самому многочисленному войску жестоких убийц человека – микробам.
Но научные достижения Пастера не только плод его удивительного таланта, они были подготовлены всем развитием науки и техники ХIХ века».
В. М. Жданов, Г. В. Выгодчиков, Ф. И. Ершов, А. А. Ежов, Н. Г. Коростылев. «Занимательная микробиология»
Французский химик и микробиолог, позднее (в 1881 году) ставший членом Французской академии[8], Луи Пастер родился в семье ветерана Наполеоновских войн, который владел небольшим заводом по обработке кожи в городке Доль. Его отец Жан-Жозеф не имел никакого образования, едва мог читать, но мечтал порадоваться успехам своих детей.
Луи окончил колледж в Арбуа, затем продолжил учебу в парижской Высшей нормальной школе. Именно здесь он увлекся химией, стал слушателем курса лекций известного французского ученого, химика-органика Жана Батиста Дюма[9] в Сорбонне и начал работать в лаборатории над собственными исследованиями.
В 20 лет он был уже весьма известен благодаря созданной им теории кристаллов. Именно Луи Пастер объяснил, почему лучи поляризованного света по-разному отражаются в кристаллах веществ органического происхождения.
В юные годы у Пастера было еще одно сильное увлечение – живопись. Сохранились портреты сестер, отца и матери, соседей и мэра Арбуа, выполненные пастелью. В 16 лет Луи всерьез подумывал стать профессиональным художником.
В 26 лет Пастер в университете Страсбурга занимает должность профессора физики. Здесь он знакомится с дочерью ректора, начинает ухаживать за ней, и вот уже назначена дата свадьбы. В браке родились пятеро детей, но трое из них погибли в эпидемии тифа. Считается, что именно из-за этой личной драмы с 1870 года Пастер начал заниматься только медициной.
В 1854 году (Луи всего 32 года) в университете Лилля открывается новый факультет – естественных наук. Пастер соглашается возглавить его. И здесь он начинает интересоваться не только химией, но и биологией.
1857 год. Пастеру предлагают пост директора по учебной работе в Высшей начальной школе Парижа. Собственной лаборатории у Луи не было. Что делает Пастер? На собственные деньги сооружает лабораторию на чердаке одного из корпусов школы. Именно там он сделал свои самые важные открытия.
В 1869 году, Пастеру 47 лет, произошло несчастье – апоплексический удар. В результате вся левая сторона тела Луи оказалась парализована. Однако именно после этого злосчастного кровоизлияния в мозг Пастер сделал свои знаменитые открытия, которые до сих пор спасают человечество.
Французский химик Пастер, страдая близорукостью, совершенно серьезно утверждал, что настолько привык работать с микроскопом, что и невооруженным глазом способен воспринимать мельчайшие детали, недоступные простому смертному.
Отметим, что за научные заслуги в 1874 году Пастеру присудили пожизненную пенсию в размере 12 тысяч франков ежегодно. Через девять лет за новые заслуги перед человечеством ее увеличили до 26 тысяч франков.
Пастер обладал огромным трудолюбием. В зрелые годы он неоднократно заявлял, что своим успехом обязан исключительно каждодневному труду, настойчивости и упорству. Он вставал обыкновенно на рассвете, навещал свою лабораторию в утренние часы и всегда работал по вечерам, обычно до глубокой ночи. Его сотрудники и помощники отмечали его удивительную способность сосредоточиваться на одной проблеме в течение долгого времени. Ученый часто повторял слова: «В области наблюдений случай благоприятствует только подготовленному уму».
Пастер, страдая близорукостью, совершенно серьезно утверждал, что настолько привык работать с микроскопом, что и невооруженным глазом способен воспринимать мельчайшие детали, недоступные простому смертному.
Луи Пастер умер в городке Вилденеф-Летан, недалеко от Парижа. Причиной смерти назвали серию инсультов и уремию – у ученого отказали почки. После вскрытия оказалось, что огромная часть мозга Пастера была разрушена частыми инсультами. Поразительный факт: как ему в таком состоянии удалось сделать столько великих открытий?
Луи Пастера похоронили в соборе Парижской Богоматери (Нотр-Дам-де-Пари), одном из священных символов французской столицы. Однако потом тело перенесли в склеп, расположенный в Пастеровском институте, открытом в 1887 году. На постройку института собирались огромные пожертвования из многих стран мира, а Пастер несколько лет подряд был первым директором этого заведения.
3.3. «Что я сделал для своей страны?»
«В Париже на здании, где работал Пастер, висит мемориальная доска, на ней надпись: «Здесь была лаборатория Пастера».
1857 – Брожение
1860 – Самопроизвольное зарождение
1865 – Болезни пива и вина
1868 – Болезни шелковичный червей
1881 – Зараза и вакцина
1885 – Предохранение от бешенства
Однажды к Луи Пастеру пришел незнакомец и представился секундантом некоего графа, которому показалось, будто ученый оскорбил его. Граф требовал сатисфакции. Пастер спокойно выслушал и сказал: «Раз меня вызывают на дуэль, я имею право выбрать оружие. Вот две колбы: в одной – возбудитель холеры, в другой чистая вода. Если человек, приславший вас, согласится выпить одну из них на выбор, я выпью другую колбу».
Дуэль не состоялась…»
В. М. Жданов, Г. В. Выгодчиков, Ф. И. Ершов, А. А. Ежов, Н. Г. Коростылев. «Занимательная микробиология»
«Пастер, который сам мучился параноидальным страхом перед микробами, был убежден, что переносчиками серьезных инфекционных заболеваний являются микробы, летающие по воздуху на частицах пыли. Его девиз гласил: «Это должно быть во власти человека – истребить с поверхности земли все болезни, вызываемые паразитами». Пастер полагал, что ткани здоровых живых существ бактериологически стерильны и бактерии не могут присутствовать в здоровом организме: ”Только деятельность бактерий растворяет и разрушает ткани“».
Берт Эхгартнер. «Крах гигиены»
Переходим теперь к краткому описанию научных подвигов Луи Пастера, которого очень интересовала не только теоретическая, но и практическая, возможно более важная, часть науки, которая могла бы принести пользу как отдельным людям, так и всему человечеству. Дальше целый ряд тому подтверждений.
Французские виноделы обращаются к молодому ученому. У них беда: по непонятным причинам вино скисает. Пастер смотрит в микроскоп и видит в пробах вина дрожжи, которые и превращают виноградный сок в доброе вино. Но что это? Он видит и другие микробы, а именно молочнокислые палочки. Они-то, оказывается, и ведут отчаянную «драку» с дрожжами. В случае победы они-то и превращают хорошее вино в кислятину. Итак, Пастер установил причину. И назвал к тому же спасительные меры: достаточно нагреть вино до 60 градусов, и молочнокислые палочки, не выдержав такой температуры, погибнут. Всем известное теперь слово «пастеризация» как раз и означает такую тепловую обработку продуктов.
А вот еще один пример того, как Пастер соединял теорию с практикой. В те времена юг Франции славился шелководством: в год получали до 25 тысяч тонн шелка. Но вот на шелковичных червей напала какая-то хворь, и производство шелка упало до 4 тысяч тонн.
Пастер берется за дело и устанавливает, что и тут виноваты микробы. Как же избавиться от болезни? Пастер предлагает уничтожить заболевших бабочек и отложенные ими яйца. И все нормализуется: шелководство Франции спасено!
Исследования по брожению, изучение болезней шелковичных червей позволяют Пастеру приняться и за более важные задачи – перейти к исследованию болезней животных и человека. Зреет четкая мысль: причина инфекционных болезней – микробы.
Первым заболеванием, которое начал изучать Пастер, была сибирская язва. От нее страдали не только овечьи стада, но и люди. Были найдены бациллы – возбудители этой страшной болезни. Встал вопрос, как лечить животных и людей?
Как всегда, помог случай. Эксперименты Пастера на животных наглядно демонстрировали то, что казалось парадоксом. Ослабленные (извлеченные из погибших животных) возбудители болезни могут стать средством борьбы с самим заболеванием! Такой способ избавления от заболевания при помощи ослабленных тем или иным способом культур заразных микробов получил название вакцинации.
Свою триумфальную победу над сибирской язвой Пастер подал очень эффектно. Русский ученый К. А. Тимирязев (1843–1920) был очевидцем того знаменитого опыта, проведенного Пастером в местечке Пуйи-Ле-Фор (Франция) на 50 овцах, 25 из которых были заранее инфицированы ослабленными микробами.
Климент Аркадьевич Тимирязев сообщает:
«31 мая, в присутствии многочисленных и в большинстве недоверчиво настроенных зрителей, он (Пастер) привил всем 50 овцам сибирскую язву в ее самой смертельной форме и пригласил всех присутствующих вернуться через 48 часов, объявив вперед, что 25 животных они застанут уже мертвыми, а 25 – целыми и невредимыми.
Даже друзья его были испуганы такой самоуверенностью. Но все исполнилось именно так, как говорил Пастер. Собравшимся в Пуйи-Ле-Фор 2 июня представилась такая картина: 22 овцы лежали мертвыми, еще две умерли у присутствоваших на глазах, а третья к ночи: остальные 25 были живы и здоровы».
Эксперименты французского химика Пастера на животных наглядно демонстрировали то, что казалось парадоксом. Ослабленные (извлеченные из погибших животных) возбудители болезни могут стать средством борьбы с самим заболеванием!
Блестящая победа над сибирской язвой вдохновила Пастера на длительный и кропотливый штурм возбудителя бешенства. Речь шла о спасении людей от неминуемой смерти. И вот виновник бешенства – вирус – установлен. Теперь надо готовить вакцину. Ее назвали «фиксированный вирус» и испытали на большом количестве животных. Теперь требовалась победная демонстрация. Алиса Самуиловна Самсонова в брошюре «Микробы против микробов» пишет об этом так:
«В 1885 году Л. Пастеру представилась возможность впервые испытать свою вакцину на человеке. Это был мальчик, искусанный бешеной собакой, слюна которой попала в ткани израненного ребенка. Мальчик был обречен. С разрешения матери больного Л. Пастер приступил к лечению. Риск был велик, ответственность за жизнь ребенка с той минуты, как началась борьба за его жизнь, целиком лежала на ученом. Своему первому пациенту он вводил соответствующие дозы вакцины и в течение нескольких долгих дней и ночей следил за состоянием ребенка. И наконец долгожданный и огромный успех – кризис миновал, мальчик остался здоровым, а человечество обрело надежное оружие против коварного недуга. Л. Пастер не только укротил очередного микроба, но заставил его принять участие в борьбе с заболеванием, которое им самим вызывается».
Этот раздел о победах Пастера хочется закончить на высокой мажорной ноте. Поэтому даем цитату из книги Поля де Крюи «Охотники за микробами». Автор пишет про Пастера следующее:
«Но я больше люблю вспоминать о другом завершении его головокружительной карьеры. Это было в 1892 году, в день семидесятилетия, когда на большом собрании, устроенном для его чествования в Сорбонне, ему была поднесена медаль. Здесь был Листер и другие выдающиеся представители науки всех стран. А над головами этих светил, сидевших на почетных местах, все ярусы были заполнены молодежью – студентами Сорбонны и других колледжей и высших школ. И вот среди неугомонного гудения молодых голосов вдруг наступила полная тишина. Пастер, слегка прихрамывая, взошел на возвышение, опираясь на руку президента Французской республики. И в этот момент, как бы приветствуя героя-полководца, отразившего несметные орды лютых врагов, оркестр республиканской гвардии заиграл триумфальный марш.
Листер, принц хирургов, поднялся со своего места и обнял Пастера, и стены здания дрогнули от грома рукоплесканий, приветственных криков молодежи на галерке и седобородых гостей в почетных рядах. Наконец маститому охотнику за микробами было предоставлено слово. Его голос, когда-то так величественно гремевший в нескончаемых яростных спорах, потерял теперь свою звучность, и его сыну пришлось говорить за него, – но его последняя речь была гимном надежды на новую, прекрасную жизнь человечества. Обращаясь к студентам и ученикам средних школ, он призывал:
«…Не позволяйте испортить вас осуждением и бесплодным скептицизмом, не позволяйте обескуражить вас печалью иногда случающихся мрачных событий национального масштаба – они лишь временны. Живите в безмятежном мире лабораторий и библиотек. Обратитесь для начала к самим себе: «Что я сделал для своего собственного образования?» – а затем, когда постепенно разовьетесь: «Что я сделал для своей страны?» – пока не настанет пора, когда вы с огромной радостью сможете осознать, что поспособствовали хотя бы отчасти развитию человечества…»
3.4. Роберт Кох (1843–1910)
«История микробиологии до Роберта Коха характеризуется сильным размахом. Было важно, какую роль микроорганизмы играют для человека. Если во времена Левенгука они считались просто любопытными организмами из-за крошечных размеров, но абсолютно несущественными для повседневной жизни, то к концу ХIХ века они стали чем-то совершенно иным. Врагами, злодеями, болезнетворцами, вредителями, которых необходимо уничтожать. Этой борьбе ученые уделяли много внимания».
Ганно Харизкус, Рихард Фрибе. «Союз на всю жизнь: почему бактерии наши друзья»
«В 1877 году Роберт Кох впервые сформулировал правила, позволяющие связать конкретного микроба с конкретным заболеванием. Идея немецкого бактериолога заключалась в том, что для того, чтобы доказать микробную природу заболевания, нужно выделить микроорганизм, который всегда присутствует у больных и отсутствует у здоровых людей. После этого нужно вырастить чистую культуру «подозреваемого» микроба и использовать образец этой культуры, чтобы заразить здорового человека. Затем, для окончательной уверенности, следует взять образец у этого нового зараженного и вырастить из этого образца новую культуру, которая совпала бы с исходным микробом.
Если вы можете подтвердить микробную природу болезни в соответствии со всеми правилами Коха, это неоспоримое доказательство. Но это не так-то легко сделать. Даже если вам удастся найти добровольцев, готовых заразиться, невозможно найти университет, наблюдательный совет которого разрешил бы вам такой эксперимент. Вот почему такое значение имеют современные технологии секвенирования ДНК. Они позволяют открыть множество обитающих в нас микроорганизмов без того, чтобы подвергать опасности добровольцев или выращивать культуру в пробирке».
Роб Найт. «Смотри, что у тебя внутри. Как микробы, живущие в нашем теле, определяют наше здоровье и нашу личность»
«В эти годы шумных сражений (1860–1870), когда Пастер занимался спасением уксусной промышленности, изумлял императоров и изучал болезни тутовых шелкопрядов, невысокий серьезный близорукий немец проходил курс медицинских наук в Геттингенском университете. Его имя было Роберт Кох. Он был очень хорошим студентом, но, даже занимаясь препарированием трупов, не переставал мечтать о том, чтобы отправиться в джунгли для охоты на тигра. Он добросовестно зазубривал сотни названий разных костей и мышц, но далекие жалобные гудки пароходов, отправлявшихся на Восток, вытесняли из его головы все эти греческие и латинские термины.
Кох мечтал стать исследователем-путешественником, или военным хирургом и заслужить Железный крест, или сделаться судовым врачом и объездить весь свет. Но, увы, по окончании медицинского факультета в 1866 году он сделался всего лишь младшим врачом в малоинтересной психиатрической больнице в Гамбурге. Среди утомительной работы с буйными маньяками и безнадежными идиотами до него едва доходили отзвуки Пастера о том, что вскоре будут открыты страшные, убийственные для человека микробы. Он все еще продолжал прислушиваться к пароходным гудкам, а по вечерам гулял по набережной с Эмми Фраац. Он предложил ей выйти за него замуж, соблазняя перспективой романтического путешествия вдвоем вокруг света. Эмми ответила Роберту, что согласна выйти за него замуж лишь при одном условии: что он выбросит из головы всякие бредни о путешествиях и приключениях и, занявшись врачебной практикой, станет полезным и добросовестным гражданином своего отечества.
Кох выслушал ответ Эмми, и перспектива пятидесятилетнего блаженства жизни с нею на время вытеснила из его головы знойную Патагонию и охоту на слонов. Он стал заниматься неинтересной медицинской практикой в скучной и малоромантичной прусской провинции».
Поль де Крюи. «Охотники за микробами»
Даже если удастся найти добровольцев, готовых заразиться бактериями, вам невозможно будет найти университет, совет которого разрешил бы вам такой эксперимент.
Микробиолог Роберт Кох родился в небольшом немецком городке Краустале в семье горного инженера Германа Коха. Он был третьим из тринадцати детей. В детстве очень любил ломать, а затем чинить свои игрушки, проводил за этим занятием долгие часы.
В 5 лет, умея уже читать и писать, пошел в местную начальную школу. Затем была гимназия, а в 19 лет он поступает в знаменитый своими традициями Геттингенский университет, собираясь стать врачом. Получив медицинский диплом, долго скитается по разным городам Германии в поисках частной практики.
Дело кончается тем, что он обосновывается в городке Раквице в скромной должности младшего врача в больнице для умалишенных. Лечение безумных людей энтузиазма у Коха не вызывало. Начинается Франко-прусская война, Кох добровольно становится врачом полевого госпиталя.
Война быстро заканчивается, Кох демобилизуется. На свой 28-й день рождения он в подарок от своей молодой жены получает микроскоп. Кох теперь с ним не расстается, проводит долгие домашние опыты, для чего даже заводит большое количество мышей.
В 1872 году, Коху 29 лет, его назначают уездным санитарным врачом в Вольштейне (ныне это территория Польши). В окрестностях города среди крупного рогатого скота свирепствует эпидемия сибирской язвы.
С помощью микроскопа Кох устанавливает, что причиной заболевания является бактерия Bacillus anthracis, изучает ее биологический цикл развития. Кох отправляется из своего медвежьего угла в Бреславль, чтобы объявить о своей победе. Эта работа приносит Коху широкую известность, и его назначают правительственным советником в Имперском отделении здравоохранения в Берлине.
Переломным для Коха становится 1881 год. Он публикует важную работу «Методы изучения патогенных организмов», где излагает способы выращивания микробов на плотных питательных средах. Это уже путь к изучению чистых бактериальных культур.
Но этого Коху мало. Теперь его заботит туберкулез. Эта страшная болезнь уносила, да и сейчас еще уносит огромное число человеческих жизней. Начал Кох с микроскопического исследования внутренних органов рабочего, погибшего от скоротечной чахотки. Увы, тогда микробов ему разглядеть не удалось.
И вот ученого осенила догадка, а что, если использовать красители для окрашивания препаратов? И тогда 1877 год стал историческим для медицины. Мазок легочной ткани больного на предметном стекле Кох высушил и поместил в раствор красителя. И вот тут-то ему удалось разглядеть в микроскоп многочисленные тоненькие палочки…
24 марта 1882 года на заседании общества врачей в Берлине Кох сообщает о своем открытии возбудителя туберкулеза, он получил особое имя – «палочка Коха». Это открытие позволило начать поиски средств для борьбы с туберкулезом. В одночасье маленький близорукий немец становится знаменитым.
Изучение Кохом туберкулеза было прервано, он по заданию германского правительства в составе научной экспедиции отправляется в Египет и потом в Индию с попыткой определить причину заболевания холерой. Опасались, что эпидемия этой страшной болезни может перекинуться в Европу.
И в 1883 году Кох разработал метод выделения чистых культур микробов путем посева на пластинках желатина. Ему удалось обнаружить вибрион холеры, по форме напоминающий запятую и поэтому названный «холерной запятой».
В 1885–1891 годах Кох, уже профессор Берлинского университета, становится директором только что созданного Института гигиены. А в 1905 году за «исследования и открытия, касающиеся лечения туберкулеза» Роберт Кох был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.
Скончался Кох в возрасте 66 лет в Баден-Бадене от сердечного приступа.
3.5. Чашка Петри и прочее
«Первый из всех исследователей, первый из всех когда-либо живших на свете людей, Кох доказал, что определенный вид микроба вызывает определенную болезнь и что маленькие жалкие бациллы могут легко стать убийцами большого грозного животного».
Поль де Крюи
Мы уже несколько раз упоминали имя Поля де Крюи и его книжку «Охотники за микробами» и намерены и дальше так поступать. Почему такая честь? Сейчас объясним. Поль де Крюи (1890–1971) американский микробиолог и писатель, один из создателей жанра научно-художественной литературы.
Окончив Мичиганский университет, он в 1916 году защитил докторскую диссертацию и получил ученую степень. До этого был участником Первой мировой войны, служил во Франции в санитарных войсках.
После окончания войны работал в Институте Рокфеллера, начал писать популярные статьи о работах американских ученых. К своему несчастью, он в 1922 году выступил с критикой работы врачей частной практики. Ему из-за этого пришлось оставить институт, и к науке он уже больше не возвращался, но стал писателем.
Так, в 1925 году он стал соавтором известного американского писателя, лауреата Нобелевской премии по литературе Синклера Льюиса (1885–1951). Они совместно написали известный роман «Эрроусмит». Его главный герой – молодой врач-исследователь, которому предстоит предотвратить эпидемию чумы в родном городе.
Это коллективное творчество, видимо, и подтолкнуло Поля де Крюи написать изумительную, очень интересную книгу о микробиологах – «Охотники за микробами». В ней как живые предстают перед читателем фигуры отцов-основателей микробиологии – Левенгука, Пастера, Коха и других. Книга вышла в 1926 году и до сих пор регулярно переиздается.
А теперь вернемся к Роберту Коху. Основные его научные заслуги мы кратко перечислили в предыдущем разделе, но стоит еще рассказать о некоторых других нюансах его деятельности.
Во-первых, необходимо показать, насколько долгими и трудными были исследования микробиологов в ХIХ веке. Объекты были практически невидимы. Тут приходилось прибегать к помощи микроскопа.
Но, допустим, вы, так сказать, «держите» микроба в руках. Как доказать, что именно он вредоносный источник той или иной болезни? Что делал Кох? Мы уже писали, что ему удалось в тканях умерших от сибирской язвы животных найти бактерию Bacillus anthracis.
Как он действовал дальше? Первым делом он ввел эту бактерию мыши – та скончалась. Он извлек бациллу из тела покойницы и ввел ее другой мыши – та тоже скончалась. Казалось бы, все! Но Кох упорно продолжал вводить эту бактерию грызунам на протяжении двадцати (!) с лишним поколений. Так в 1876 году Роберт Кох окончательно доказал, что возбудителем сибирской язвы является именно Bacillus anthracis. Микробная теория болезней оказалась верна.
Конечно, не один только Кох трудился над разработкой все новых и новых технологий, помогающих исследовать столь крошечные объекты. Микробиологи общались между собой, встречались на различных съездах, писали научные статьи и даже монографии. Но все же заводилами в этих вопросах, как это обычно и случается, были видные фигуры типа Луи Пастера или Роберта Коха.
Немецкий врач Роберт Кох ввел мыши бактерию сибирской язвы – та скончалась. Он извлек бациллу из тела покойницы и ввел ее другой мыши – та тоже скончалась. Но Кох упорно продолжал вводить эту бактерию грызунам на протяжении двадцати с лишним поколений.
Подчеркнем еще одно очень важное обстоятельство. То, как непросто исследователям было иметь дело с микробами. Левенгук разглядывал микроорганизмы в каплях грязной воды из лужи или в пробе налета изо рта случайно встреченного прохожего. Микробиологи должны были действовать по-иному. Они обязаны были наблюдать микробов в неких строго стандартных условиях, одинаковых для любого исследователя. Они должны были также создать тем микробам, которых они изучают, достаточно комфортные условия, дать им необходимый для существования корм.
И все это было в конце концов сделано. Придумали специальное устройство для культивирования микробов. Это прозрачный лабораторный сосуд в форме невысокого плоского цилиндра, закрываемого прозрачной крышкой подобной же формы, но несколько большего диаметра.
Изобрел эту конструкцию один из сотрудников Роберта Коха – немецкий микробиолог Юлиус Рихард Петри (1852–1921), поэтому оно получило название «чашка Петри». Питательные вещества для микробов растворяли в желе из морских водорослей (агар-агар), которое служило отличной средой для выращивания колоний бактерий.
Вот это и есть стандартные условия, дающие исследователю возможность для изучения микробов. Микробы можно пересчитывать, варьировать для них пищу, менять температуру среды, обрабатывать их химическими веществами и так далее.
Как возникла такая чудесная возможность для исследований микробов? Существует нечто вроде легенды, будто бы Кох однажды случайно подметил картофелину с пятнышками, выброшенную его женой Эммой в мусорное ведро.
Что это за таинственные пятна на картофеле? – подумал молодой ученый. И тут же, сделав тонкий срез с этой картофелины, положил его на стеклышко микроскопа. И что же? Кох увидел на местах, где были пятна, «маленьких зверюшек». Это была колония микробов.
А вот еще одна препона для исследований микробов – микробиолог обычно имеет дело не с отдельной расой микробов, а с их сообществами. Поди разберись, какие из огромного стада микроорганизмов тебе нужны, а какие нет. И как научиться иметь дело лишь с одним-единственным изучаемым тобой видом микробов.
Но и эта проблема была решена. Можно было отбирать с поверхности геля части колоний и выращивать их заново. Этот процесс повторялся до тех пор, пока не удавалось выделить и изолировать один чистый штамм, содержащий только определенный тип микробов.
Еще одна новация Коха. Он начал фотографировать картинки с микробами. То, что видел глаз в микроскоп, теперь можно было запечатлевать фотографически. Начали создавать для этого соответствующие приспособления.
Ганно Харизкус, Рихард Фрибе в книге «Союз на всю жизнь: почему бактерии наши друзья» так суммируют достижения Роберта Коха:
«Его статья “Этиология сибирской язвы на основе развития возбудителя сибирской язвы Bacillus anthracis” 1876 года стала решающей и обозначила переломный момент в истории микробиологии. Она представляла собой первое строго научное свидетельство существования микробного возбудителя данного заболевания, поражающего животных и людей. Плюс она освещала настоящую революцию в методологии – от специальных техник для окрашивания и препарирования бактерий и микрофотографий микробов до выделения и разведения микроорганизмов в специальных питательных средах. Ботаник Фердинанд Кон после этого начал систематизировать виды и группы бактерий. В 1875 году именно он впервые применил родовое название Bacillus. Так он стал “отцом бактериологии”».
3.6. Пауль Эрлих (1854–1915)
«Двести пятьдесят лет тому назад Антони ван Левенгук, простой и практичной человек, впервые посмотрел через свой «магический глаз», увидел микробов и положил начало всей этой истории. Но он, без сомнения, наградил бы своей презрительной голландской усмешкой каждого, кто назвал бы его микроскоп «магическим глазом».
Пауль Эрлих, который довел эту историю до счастливого конца (как и подобает всякой приличной истории), был очень веселым человеком. Он выкуривал до двадцати пяти сигар в день, не прочь был выпить (совершенно открыто) кружку пива со своим старым лабораторным служителем и десяток-другой кружек с немецкими, английскими и американскими коллегами. Будучи вполне современным человеком, он все же напоминал нечто средневековое своей знаменитой, часто повторяемой фразой: «Нужно научиться стрелять по микробам магическими пулями». Товарищи весело над ним подтрунивали, а враги придумали ему прозвище: «доктор Фантаст».
Но все же в конце концов он смог сделать свою магическую пулю. Этот гениальный алхимик сделал даже нечто более чудесное: он превратил лекарство, бывшее излюбленным ядом убийц, в великое средство спасения человеческих жизней. Из ужасного мышьяка он сделал освободителя человечества от бледного спиралеобразного микроба, вызывающего заболевание сифилисом.
Пауль Эрлих родился в Силезии в марте 1854 года, среднее образование получил в бреславльской гимназии, и, когда однажды учитель словесности задал ему сочинение на тему «Жизнь – это сон», этот молодой талантливый еврей написал следующее: «По сути, жизнь описывается нормальным протеканием процессов окисления. Сны – одна из функций нашего мозга, а функции мозга есть не что иное, как то же самое протекание процессов окисления. Сны – подобие фосфоресцирующего свечения мозга».
За подобное вольнодумство он, конечно, получил плохую отметку; впрочем, он всегда получал плохие отметки. Из гимназии он перешел в медицинскую школу или, вернее, в три или четыре медицинские школы: он был как раз типом «вечного студента».
По отзывам медицинских факультетов Бреславля, Страсбурга, Фрейбурга и Лейпцига, он никогда не был обыкновенным студентом; эти отзывы говорят также о том, что он был отвратительнейшим из студентов; а это означало, что Пауль Эрлих ни за что не хотел запоминать множество длинных научных терминов, что считались обязательным для успешного лечения больных. Он был бунтовщиком; он был сторонником того революционного течения, во главе которого стояли химик Луи Пастер и сельский врач Роберт Кох. Профессора заставляли его вскрывать трупы и изучать строение человеческого тела, а он вместо этого срезал тончайшие пластинки с различных частей трупа и окрашивал эти срезы чудесными яркими анилиновыми красками, которые или покупал, или брал взаймы, или просто воровал из-под самого носа у своих преподавателей.
Он и сам не мог сказать, почему ему так нравилось это занятие, но факт тот, что до конца своих дней он не знал высшего наслаждения (если не считать горячих научных споров за кружкою пива), чем любоваться блестящими красками и смешивать их в разных комбинациях».
Поль де Крюи. «Охотники за микробами»
Пауль Эрлих родился в городе Штрелен (ныне Польша). Был четвертым ребенком (и единственным мальчиком) в обеспеченной еврейской семье. Его отец владел постоялым двором и винокурней, доставшейся ему от деда Пауля.
Юность Пауля совпала со временем изучения красителей в крупнейших лабораториях мира. В этот же период в медицине был сделан ряд сенсационных открытий. Все толковали о новых работах Луи Пастера и Роберта Коха.
Пауль учился в бреславльской гимназии, затем продолжал обучение в медицинских учебных заведениях. Получив образование, устроился работать в одной из берлинских клиник. Учился также в ряде университетов – Бреслау, Страсбурга, Фрейбурга и Лейпцига.
Еще будучи студентом, начал изучать факторы, влияющие на распределение и фиксацию химических веществ в живом организме. Полагал, что от них и от специфики сродства каждого лекарственного вещества с клетками и тканями зависит их фармакологическое действие.
В студенческие годы Эрлиха очень заинтересовала одна из прочитанных работ. Речь в ней шла об отравлении свинцом. Но вот что было любопытно. Свинец собирался главным образом в определенных органах. Вот оно – сродство между живой тканью и посторонним веществом. Так Пауль как бы прозрел химиотерапевтически. Он решил искать вещества, которые бы прикреплялись только к микробам, возбудителям болезней, не нанося никакого вреда организму.
Немецкий врач Пауль Эрлих из опасного и ужасного мышьяка сделал освободителя человечества от бледного спиралеобразного микроба, вызывающего сифилис.
1878 год (Паулю 24). Он старший врач берлинской клиники. Занимается гистологическими исследованиями. Окрашивает колонии бактерий на стекле, затем ткани животных, погибших от заразных болезней, и, наконец, решил окрасить бактерии, попавшие в живой организм.
Он ввел однажды в кровь зараженного кролика метиленовую синь. После вскрытия трупа животного Эрлих видит: мозг и все нервы окрасились в голубой цвет, другие же ткани остались неокрашенными. Это наблюдение только утвердило Пауля в том, что надо искать такие краски, которые будут окрашивать только лишь микробов, попавших в организм, – и убивать их!
И начиная с 1891 года (Паулю 37 лет) Эрлих трудится над созданием методов лечения инфекционных болезней путем использования химических веществ, способных фиксироваться на возбудителях микробной инфекции. Очень показательно то, что в ходе этих работ был впервые установлен факт приобретения микроорганизмами устойчивости к лечебным препаратам.
Отметим как любопытный факт, что в 1888 году в ходе экспериментов Эрлих заразился туберкулезом и вынужден был отправиться лечиться в Египет. Микробы как бы мстили человеку, который пытался их уничтожать.
Второй эпизод из жизни великого ученого. Лишенный, как еврей, возможности работать в университетских клиниках, он вынужден был довольствоваться своей частной лабораторией, пока Роберт Кох не пригласил его в 1890 году стать ассистентом в свой Институт инфекционных болезней.
Особое значение имели исследования Эрлиха по иммунитету. Он разработал методы определения активности антитоксичных сывороток. Эти работы были отмечены Нобелевской премией, которую Эрлих получил в 1908 году вместе с выдающимся русским ученым Ильей Ильичом Мечниковым.
В 1907–1909 годах Эрлих совместно с японским доктором Хата разработал «препарат 606» (сильварсан), который оказался высокоэффективным средством для лечения сифилиса. Считается, что данная работа заложила основы химиотерапии.
Пауль Эрлих прожил всего 61 год. Он скончался от апоплексического удара во время отдыха в Бад-Хомбурге.
3.7. «Волшебная пуля»
«Само собой разумеется, что тайна жизни, которую можно сравнить со сложным механическим устройством, этим еще не разрешена: но возможность вынуть из нее отдельные колесики и тщательно изучить их все же означает успех в сравнении со старым методом – разрушить все устройство и желать что-нибудь извлечь из кучи обломков».
Пауль Эрлих. Из его речи при вручении ему Нобелевской премии по физиологии или медицине в 1908 году
«Я люблю всех этих охотников за микробами, начиная со старика Левенгука и заканчивая Паулем Эрлихом. Я люблю их не только за открытия и великие благодеяния для человечества. Нет. Они мне особенно дороги и близки как живые, чувствующие и страдающие человеческие существа. Я говорю «живые», потому что образ каждого из них ярко живет в моей памяти и будет жить до тех пор, пока мой мозг навсегда не потеряет способность вспоминать.
Так что я люблю Пауля Эрлиха – он был веселым человеком, который носил с собой медали в коробочке и никогда заранее не знал, какую из них наденет на следующий вечер. Он был импульсивным и мог запросто выйти из спальни в ночной рубашке, чтобы приветствовать другого охотника за микробами, пришедшего позвать его на вечернюю гулянку.
К тому же он был чудаком. “Вы говорите: “большая работа ума, удивительное научное достижение?” – повторил он слова одного почитателя, который расхваливал открытие препарата 606. – Мой дорогой друг, после семи лет неудач мне наконец-то повезло!”»
Поль де Крюи. «Охотники за микробами»
В этом разделе книги предлагается сопоставить деятельность трех гигантов науки микробиологии – Луи Пастера, Роберта Коха и Пауля Эрлиха. Чего добился Пастер? Прежде всего, он ярко продемонстрировал, что очень многие явления нашей жизни связаны с микробами.
Указал на природу брожения, отверг самопроизвольное зарождение живого из мертвого, «лечил», так сказать, болезни пива и вина, а также шелковичных червей. Он предложил вакцины, которые спасали людей от заражения.
Роберт Кох? Он четко объяснил, что причина любой заразной болезни – особый микроорганизм. Его, прежде всего, следует установить. Такой микроб, вызывающий туберкулез, не случайно получил название «палочка Коха».
Но чего явно не делали Пастер и Кох? Даже четко определив болезнетворный микроб, они не пытались принять против этого злодея конкретные меры, чтобы так или иначе постараться уничтожить его, добившись тем самым выздоровления болеющего.
В 1890 году Кох объявил, что он нашел управу на туберкулез, создав особый препарат – туберкулин. Он выделил стерильную жидкость, содержащую вещества, вырабатываемые туберкулезной палочкой. Но сенсации не произошло: туберкулин вызывал у людей токсические реакции, отравлял их. Протесты против туберкулина стихли лишь тогда, когда обнаружилось, что его можно использовать для диагностики туберкулеза у людей. Он был также полезен и в борьбе с туберкулезом у коров.
Практически любое лекарственное средство может иметь ряд неприятных противопоказаний. Живая ткань людей, животных, птиц совсем не рада введению в нее каких-то не предусмотренных природой веществ и резко протестует.
Итак, было установлено очевидное: практически любое лекарственное средство может иметь ряд неприятных противопоказаний. Живая ткань людей, животных, птиц и так далее совсем не рада введению в нее каких-то не предусмотренных природой веществ и резко протестует.
А теперь о Пауле Эрлихе. Он сразу же взял курс на прямое уничтожение болезнетворных микробов. С помощью различных красителей он искал средства, убивающие сразу двух зайцев: они должны бороться с бактериями, вызывающими болезнь, и при этом быть максимально безопасными для организма человека.
Трудная была задача. Джессика Снайдер Сакс в книге «Микробы хорошие и плохие» пишет про работы Пауля Эрлиха так:
«В 1885 году немецкий патолог Пауль Эрлих пришел к выводу, что современной медицине нужна “волшебная пуля”, которая разрушала бы бактериальные клетки, не причиняя вреда клеткам человеческого организма. Эта идея была отнюдь не праздной мечтой: она была основана на собственных наблюдениях Эрлиха, которые показывали, что бактериальные клетки принципиально отличаются от наших. За год до этого датский микробиолог Ганс Кристиан Грам продемонстрировал, что все бактерии можно разделить на две фундаментальные группы (теперь называемые грамположительными и грамотрицательными бактериями) в зависимости от того, как их клетки впитывают и сохраняют в себе метиловый фиолетовый краситель. Эрлих понял, что разница между этими двумя группами обусловлена различиями в строении полужесткой клеточной стенки, окружающей тонкую клеточную мембрану бактериальных, но не животных клеток, в том числе человеческих.
Эрлих рассудил, если ему удастся найти токсичный краситель, способный впитывать только бактериальные клетки, это вещество может оказаться той самой “волшебной пулей”, о которой он мечтал. После этого он испытал более девятисот красителей и близких к ним соединений».
Эрлих пытался в своих поисках опираться на достижения современной ему химии. Тогда мощное развитие производства анилиновых красок создало предпосылки для научных основ нового направления в науке – химиотерапии.
Эрлих проводил опыты на мышах. Проверял на них действие нового тогда, многообещающего и уже вроде бы хорошо проявившего себя препарата – атоксила (буквальный перевод этого слова – «нетоксичный»). Отметим, что в состав атоксила входит известный яд – мышьяк. Однако окись мышьяка в структуре атоксила превращалась в лекарство – убийцу микробов.
И началась кипучая работа коллектива микробиологов под руководством Эрлиха. Тысячи подопытных мышей, сотни серий опытов и надежд на то, что будет найден идеальный препарат, который будет излечивать и сохранять жизнь зараженных мышей.
Перепробовали уже порядка 600 вариантов препарата мышьяка, но неудача следовала за неудачей. Ученики и помощники Эрлиха не скрывали своего разочарования и усталости. И вот – о радость! – 606-й вариант удовлетворил искателей. Наконец-то препарат спасал всех зараженных мышей. Эрлих назвал его сальварсаном.
Что же было дальше? Джессика Снайдер Сакс продолжает:
«В 1908 году он обнаружил, что соединение “606”, впоследствии получившее название “сальварсан”, эффективно против грамотрицательного возбудителя сифилиса. Но сальварсан отнюдь не был безвреден для человека. Помимо того, что он оказывал разрушительное действие на печень, этот токсичный препарат иногда приводил к тому, что пациенту приходилось ампутировать руку, после того как в процессе инъекции некоторое количество лекарства случайно вытекало из вены. Тем не менее открытие сальварсана спасло тысячи жизней и подтолкнуло ряд европейских химических предприятий на финансирование исследований, направленных на поиск других веществ, которые обладали бы избирательной токсичностью для бактерий. Эти дальнейшие исследования позволили разработать сульфанидамидные препараты, полученные, как и сальварсан, с помощью красителей. Эти препараты оказались удивительно эффективным средством против целого ряда грамположительных бактерий, в том числе пиогенного стрептококка (Streptococcus pyogenes), вызывающего ангину и скарлатину, а также умеренно эффективным средством против золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus) – другой грамположительной бактерии, одного из важнейших возбудителей инфекционных заболеваний кожи и заражений крови».
«Теория микробов, конечно, привела к улучшению санитарии и понимания болезней, но вот революции не произвела. То, что бактерии теперь можно было видеть и даже самостоятельно выращивать, еще не значило, что так же просто найти способы избавиться от них. Еще один первопроходец, Пауль Эрлих, работавший в бактериологической лаборатории Коха, искал «волшебные пули» – краски, яды, тяжелые металлы, – которые будут не только окрашивать конкретные микробы, но и убивать их.
Но никто и не подумал искать в природе живые организмы, способные уничтожать патогены. Зачем? Это сейчас мы начинаем понимать, насколько потрясающе разнообразен мир микробов».
Мартин Блейзер. «Плохие бактерии, хорошие бактерии: как повысить иммунитет и победить хронические болезни, восстановив микрофлору»
В третьей главе этой книги автор коснулся финишной ленточки. Ух! Остается лишь отметить одно, для проницательного читателя, возможно, и очевидное обстоятельство. Травля заразных микробов химикатами, учиненная Паулем Эрлихом, имела, как мы убедились, половинчатый результат (сальварсан).
Но ведь есть еще один способ незаметно подобраться к микробу-убийце и прикончить его. Как? Призвать на помощь другие микроорганизмы. Затеять между бактериями, так сказать, междоусобицу. В прошлом веке и этот вариант лечения был испробован. Но об этом изрядно уставший автор расскажет в другой главе.