В одно мгновение Пастер превратился из серьезного химика, уважаемого большей частью научного сообщества, в индивидуалиста, отстаивающего то, что он называл «миром бесконечно малых форм». Его исследования сразу же подверглись критике, так как угрожали свергнуть устоявшиеся представления об устройстве мира. Научный журнал La Presse осудил выводы ученого в такой формулировке: «Кажется, что эксперименты ваши, мсье Пастер, обернутся против вас… Мир, в который вы хотите нас перенести, действительно выглядит чересчур фантастическим».
Ничуть не испуганный подобной реакцией, Пастер принялся проводить параллели между брожением и гниением. «Применение моих идей огромно, – писал он в 1863 году. – Я готов приблизиться к великой тайне “гнилостных” болезней, которые постоянно занимают мой разум». У Пастера были веские основания интересоваться темой инфекционных заболеваний: между 1859 и 1865 годами три его дочери умерли от брюшного тифа.
Пастер считал, что разложение, как и ферментация, также вызвано ростом мельчайших микроорганизмов, которые разносятся по воздуху с пылью. «Жизнь направляет работу смерти на каждом этапе», – писал он. Однако существовало серьезное препятствие: Пастер не был врачом, что, как он сетовал, тормозило его исследования: «Как бы я хотел обладать… специальными знаниями, необходимыми для того, чтобы полностью погрузиться в экспериментальное изучение инфекционных заболеваний». К счастью для Пастера, его работа уже начала привлекать внимание отдельных членов медицинского сообщества, таких как сэр Томас Спенсер Уэллс, хирург королевы Виктории.
Уэллс рассказал о последней работе Пастера по ферментации и гниению в обращении к Британской медицинской ассоциации в 1863 году – за год до того, как она попала в поле зрения Листера. Он утверждал, что исследования Пастера по разложению органики проливают свет на причины гнилостных инфекций: «[Применяя] знания, которыми мы обязаны Пастеру, о присутствии в атмосфере живых микробов… нетрудно понять, почему некоторые микробы размножаются в столь питательной среде, как выделения из раны или гной, и каким образом они преобразуют ее в яд». К сожалению, Уэллс не смог добиться желаемого эффекта. Его коллеги не были уверены в существовании микробов, и, как и другие, кто читал работы Пастера, Уэллс не предпринял реальной попытки применить теорию «гнилостных бактерий» на практике.
Листер подхватил эстафету. Первоначально он сосредоточился на той части исследования Пастера, которая подтвердила его собственное мнение: опасность действительно присутствовала в воздухе. Как и Уэллс, Листер позаимствовал у Пастера идею о том, что источником инфекции в больнице был не воздух как таковой, а микробы в его составе. В те ранние дни он, вероятно, думал, что зараженный воздух и инфекция в ране были связаны с проникновением в один организм. Листер еще не мог представить себе огромное количество микробов, путешествующих воздушно-капельным путем, различную степень их вирулентности, а также не понимал, что микробы могут распространяться разными способами.
Листер пришел к жизненно важному осознанию: он не мог предотвратить контакт раны с микробами в атмосфере. Вот почему он направил все силы на то, чтобы найти способ уничтожения микроорганизмов внутри самой раны, прежде чем инфекция разовьется. Пастер провел ряд экспериментов, которые показали, что бактерии могут быть уничтожены тремя способами: нагревание, фильтрация или антисептики. Первые два Листер исключил как неприменимые к лечению ран. Вместо этого он сосредоточился на поиске наиболее эффективного антисептика для уничтожения микробов, который бы не вредил пациенту: «Прочитав статьи Пастера, я сказал себе: если мы можем уничтожить вшей на голове ребенка, применяя яд, который не вредит коже головы, то можем использовать подобный токсин и для уничтожения бактерий – при этом не повреждая мягкие ткани».
Хирурги уже некоторое время использовали антисептики для орошения ран. Проблема заключалась в том, что среди врачей не было консенсуса по поводу того, что же вызвало сепсис, и в целом эти вещества использовались для контроля нагноения лишь только после того, как инфекция уже проявилась. Примерно в это время The Lancet писал: «В прежние времена основной проблемой было воспаление – как предотвратить его, как лечить. Сейчас мы не боимся воспаления. А вот заражение крови для сегодняшних хирургов – такой же великий источник страха, как и воспаление для их предшественников, и это зло гораздо больше и опаснее». К сожалению, хоть заражение крови действительно опаснее воспаления, медицинский журнал трактовал его в корне неверно. Воспаление сопровождает нагноение, которое часто является симптомом заражения крови и сепсиса. Воспаление не является болезнью само по себе и часто означает, что происходит что-то более зловещее. До тех пор, пока это различие не обозначили четко, хирургам было трудно обосновать использование антисептиков ДО появления воспаления, в особенности потому, что многие в медицинском сообществе считали воспаление и гной неотъемлемыми частями процесса заживления. Хороший, чистый и ограниченный гной считался необходимым для нормального заживления ран, а чрезмерный или загрязненный гной – опасной разлагающейся средой.
Осложнял дело тот факт, что многие антисептические препараты также оказывались неэффективными или приводили к повреждению тканей (что делало рану еще более уязвимой к инфекции). Все – от вина и хинина до йода и скипидара – использовалось при лечении инфицированных ран, но ни один из этих препаратов не показал эффективности, если гнилостное нагноение уже началось. Агрессивные вещества, такие как азотная кислота, которая могла эффективно бороться с гнилостной инфекцией, часто разбавлялись слишком сильно, чтобы иметь хоть какую-то пользу.
В первые месяцы 1865 года Листер испытал много антисептических растворов, пытаясь найти лучший, чтобы противодействовать микробам, которые, как он теперь понял, служили причиной больничных инфекций. У большинства был плохой послужной список – возможно оттого, что их использовали уже после проявления воспаления, когда нагноение уже началось. Листер же хотел испытать их профилактический эффект. Сначала он обратился к одному из самых популярных в то время веществ, названному жидкостью Конди, или перманганатом калия (его также использовали первые фотографы). Листер испытал действие жидкости Конди на пациенте вскоре после операции, до того, как инфекция проявилась. Его помощник, Арчибальд Маллок, писал, что он «одной рукой придерживал конечность, а другой – культю, с которой были сняты все швы, в то время как господин Листер, держа в руках чайник после кипячения, полный жидкости Конди, омывал рубцы, чтобы очистить их; затем на культю были наложены припарки льняного масла». Несмотря на то, что перманганат калия является сильным окислителем и может действовать как антисептик, рана в конце концов начала гноиться. Листер не достиг успеха, и эксперимент был прерван.
Затем как-то Листер вспомнил, что инженеры на очистных сооружениях в Карлайле использовали карболовую кислоту, чтобы нейтрализовать запах гниения (ведь все близлежащие пастбища удобрялись жидкими экскрементами). Они сделали это по рекомендации Фредерика Крэйса Калверта, почетного профессора химии Королевского института Манчестера, который впервые познакомился с чудесными свойствами карболовой кислоты во время учебы в Париже. Неожиданное преимущество состояло в том, что карболовая кислота также убивала простейших паразитов, которые вызывали вспышки чумы у крупного рогатого скота, пасущегося на этих полях. Листер писал, что он был «поражен рассказом о замечательном воздействии карболовой кислоты на сточные воды города». Может ли это быть антисептик, который он так отчаянно искал?
Карболовая кислота, также известная как фенол – производное соединение каменноугольной смолы. Впервые она была синтезирована в 1834 году и использовалась как креозот для предохранения железнодорожных путей и корабельных бревен. Британские хирурги об этом не знали. Чаще карболовую кислоту прописывали без разбора, используя ее как консервант, как средство борьбы с паразитами, а иногда и в качестве дезодоранта.
Листер получил порцию кислоты от изобретательного Томаса Андерсона и наблюдал ее свойства под микроскопом. Вскоре он осознал, что для опытов на пациентах ему необходимо гораздо больше. Андерсон напрямую связал Листера с Калвертом в Манчестере, который только начал синтезировать кислоту в форме белых кристаллов, которые разжижались при нагревании. Калверт уже некоторое время ратовал за использование каменноугольной смолы в медицине, особенно что касается обработки ран и сохранения трупов для вскрытия. Он охотно поделился субстанцией с Листером.
Раньше врачи и хирурги считали воспаление неотъемлемой частью процесса заживления, об антисептике никто тогда не думал.
Листеру не пришлось ждать долго, прежде чем он смог протестировать новый препарат. В марте 1865 года он удалил гниющую кость запястья пациенту в Королевском госпитале, после чего тщательно промыл рану карболовой кислотой, надеясь, что это очистит ее от загрязнений. К его большому разочарованию, началась инфекция, и Листер был вынужден признать, что эксперимент провалился. Еще одна возможность представилась спустя несколько недель, когда двадцатидвухлетнего Нила Келли доставили в Королевский госпиталь со сломанной ногой. Листер снова применил карболовую кислоту Калверта – и снова появилось нагноение. Листер по-прежнему считал, что карболовая кислота была ключом и винил в неудаче себя: «Опыт провалился, однако это доказывает несостоятельность не субстанции, но того, кто ею некорректно воспользовался».
Листеру необходимо было разработать лучшую систему, если он собирался продолжать пробовать карболовую кислоту на пациентах. Он не мог продолжать экспериментировать бессистемно – слишком много переменных от случая к случаю, мешающих исследовать эффективность вещества. По этой причине он на время исключил случаи оперативного вмешательства. И, поскольку простые переломы не влекли за собой повреждения кожного покрова, Листер рассудил, что микробы не могут попасть в организм иначе, чем через открытую рану. Потому он решил ограничить свои опыты с карболовой кислотой до открытых переломов: при подобной травме сломанная кость нарушала целостность кожного покрова. При таких переломах часто происходило заражение с последующей ампутацией, так что с этической точки зрения тестирование карболовой кислоты на сложных переломах было обоснованным. Если антисептик не сработает, ногу все равно можно ампутировать, однако в случае успеха конечность будет сохранена.