Почему тело дает сбой. Как ежедневные привычки могут незаметно нас убивать

Предложенная Мечниковым концепция иммунитета отвечала этому новому пониманию того, как организм меняется под воздействием эволюции. Он верно предположил, что у высших животных со сложным пищеварительным трактом блуждающие клетки вооружаются против новых угроз, принимая на себя роль, выходящую за рамки их рудиментарных пищеварительных возможностей. Он назвал эти клетки фагоцитами, от греческого phago – «пожирать» и cytos – «клетка», а сам процесс – фагоцитозом. Позже, в ходе исследования, опубликованного в журнале, основанном Вирховым и известном сегодня как «Архив Вирхова», он разделил фагоциты на два класса. Более крупные фагоциты назвал макрофагами, или «большими пожирателями», а более мелкие – микрофагами, или «маленькими пожирателями», которых в настоящее время называют нейтрофилами.

Оба типа фагоцитов – это лейкоциты, которые быстро перемещаются к местам инфекции или травмы, сдерживая повреждения тканей и после смерти образуя гнойную корку. У нейтрофилов меньшая продолжительность жизни, и они быстрее приходят в движение, доминируя в местах острого воспаления. «Более крупные и менее подвижные макрофаги играют важную роль в пожирании ослабленных или мертвых элементов», – пишет Мечников, отмечая, что эти клетки не только борются с инфекцией, но и поддерживают здоровые ткани. Изучая метаморфоз лягушек, он отметил, что макрофаги переваривают мышцы в хвосте головастика, избавляясь от этого и других бесполезных временных органов по мере взросления животного.

Теплым летним днем в августе 1883 года Мечников выступил с исторической речью в большом актовом зале Новороссийского университета, расположенного в его родной Украине (Одесса). В своей лекции «О целебных силах организма» ученый впервые публично подробно изложил свою теорию иммунитета. Поначалу он нервничал, стоя перед переполненной аудиторией, но постепенно все больше оживлялся, энергично жестикулируя. «Защита от болезней – одна из самых важных тем, когда-либо волновавших человечество, – отметил он, – поэтому вполне естественно, что ей уделялось большое внимание с самых давних времен». Он отметил, что микроорганизмы вторгались в низшие организмы, такие как растения и насекомые, гораздо дольше, чем в организмы людей. Как эти организмы защищали себя? «Проникают ли бактерии [к нам] через альвеолы, стенки пищеварительного тракта или рану на коже, – сказал он, – повсюду они рискуют быть захваченными подвижными клетками, способными их поглотить и уничтожить». Далее ученый отметил, что люди обладают «целой системой органов лечебного пищеварения», обозначив ключевых участников иммунных процессов в организме, включая селезенку, лимфатические железы и костный мозг. Невероятные, как назвал их исследователь, клетки в этих органах борются с микробами.

Слова Мечникова, произнесенные в конце XIX века, оказались на удивление пророческими. Исходя лишь из нескольких проведенных им к тому времени экспериментов, он интуитивно придумал целую концепцию иммунной системы.

Дальнейшим исследованиям Мечникова в России препятствовали политические и другие барьеры. Разочарованный ученый отклонил предложение возглавить лабораторию в Санкт-Петербурге и попросил убежища за границей. Мечников мечтал работать в «тихом маленьком университетском городке». Сначала он думал о Германии, научной сверхдержаве, которой восхищался с самого детства, но, посетив микробиолога Роберта Коха, получил грубый отказ. Коха, погрузившегося в изучение вызывающих болезни микробов, совершенно не интересовала реакция организма на их вторжение. Он был убежден, что фагоциты не атакуют и не уничтожают бактерии, а используются ими в качестве инкубаторов для размножения [4] , и отмахнулся от идей русского исследователя.

4

Патогены, включая бактерии и вирусы, действительно могут размножаться внутри макрофагов и других клеток. – Прим. автора.

Мечникову больше повезло в Париже, где он встретился с другим ученым, которым давно восхищался. «Я увидел хрупкого пожилого человека невысокого роста, с частично парализованной левой стороной тела. У него были проницательные серые глаза и седые усы с бородой», – вспоминал он спустя тридцать лет о своей первой встрече с Луи Пастером, который к тому времени перенес инсульт. «Он принял меня очень любезно и сразу же заговорил о вопросе, который интересовал меня больше всего, – о борьбе организма с микробами». Между мужчинами быстро завязалась дружба.

Оба они были в мире медицины чужаками (один – зоолог, другой – химик) и эрудитами, чьи разнообразные интересы оказались благодатной почвой для взаимного обогащения, привнеся в науку новые, радикальные идеи. Франко-прусская война закончилась в 1871 году, но после этого началась ожесточенная дуэль между двумя доминирующими школами микробиологии – немецкой во главе с Кохом и французской во главе с Пастером. Пастер был рад поддержать молодого ученого, чьи идеи подвергались нападкам в Германии, и отозвался о теории фагоцитов Мечникова как о «самой оригинальной и изобретательной»: «Я сразу же встал на вашу сторону, поскольку меня уже много лет поражает борьба между различными микроорганизмами, которые я имел возможность наблюдать. Я верю, что вы на правильном пути».

Хотя Мечникову страшно не хотелось жить в большом и шумном городе, он был чрезвычайно тронут теплым приемом и великодушием Пастера. Старший ученый предложил ему стать руководителем лаборатории в недавно построенном Институте Пастера на улице Дюто в пригороде Парижа, который был открыт в 1888 году для продолжения успешных исследований микробов и вакцин. Мечников не знал, что однажды он станет самым знаменитым исследователем института и что он, в буквальном смысле, никогда не покинет это место. (По его просьбе его прах будут хранить в мраморной урне на книжной полке в библиотеке.)

Париж конца XIX века был наполнен духом радости жизни (joie de vivre) Прекрасной эпохи (Belle Epoque) и еще не тронут двумя надвигающимися мировыми войнами. Это был один из первых городов, украсивших свои улицы электрическими фонарями. Люди стремились взглянуть на возвышающееся стальное здание, недавно представленное французским инженером Густавом Эйфелем. На тот момент это было самое высокое сооружение в мире, продукт непродолжительного, но плодотворного равновесия в парижской истории. Город был культурной Меккой, утопающей в красоте и изобилующей бесконечными источниками развлечений, зажигающими творческие стремления. Ги де Мопассан лихорадочно писал рассказы, вступив в самый плодовитый период своей жизни, а Эмиль Золя создал свой знаменитый роман «Человек-зверь». Множились кафе, а «Мулен Руж» впервые открыло свои двери для публики. Фланеры, модно одетые эстеты, в свободное время бродившие по улицам, с томной легкостью впитывали окружающую их атмосферу. Мечников же в своем поношенном костюме почти не обращал внимания на соблазны большого города – поглощенный работой, он спешил в свою лабораторию.

Следующие четверть века исследователь самоотверженно защищал свои научные изыскания, то и дело подвергаясь нападкам. Один французский ученый назвал его теорию иммунитета «восточной сказкой». Немецкий патолог Пауль Баумгартен указывал, что большинство пациентов с возвратным тифом в итоге выздоравливают, несмотря на то, что микробы свободно плавают в их крови, не тронутые фагоцитами, которые способны – как утверждал Мечников – бороться с патогенами. В ответ на это Мечников показал, что фагоцитоз у этих пациентов действительно происходит, но в селезенке, а не в крови.

Затем появилось новое исследование, которое, казалось, нанесло сокрушительный удар по фагоцитарной теории. В 1890 году немецкий врач Эмиль фон Беринг, сотрудник Института Коха в Берлине, и его японский коллега Сибасабуро Китасато объявили, что сыворотка – бесклеточная часть крови янтарного цвета – является ключом к защите животных от инфекций. Они смогли защитить кроликов от столбняка, вводя им ослабленные формы столбнячной бактерии, подобно тому, как это делал Пастер со своими прививками. Только Беринг и Китасато пошли дальше. Они ввели мышам сыворотку от кроликов с иммунитетом к столбняку, после чего дали им дозу столбнячного токсина, которая в триста раз превышала смертельную. Поразительно, но мыши, которым дали сыворотку кроличьей крови, не заболели и спокойно разгуливали по своим клеткам. Животные, уже зараженные столбняком и измученные болезненными мышечными спазмами, должны были умереть в считаные часы, однако после введения сыворотки крови кроликов они полностью выздоровели. Беринг повторил эксперименты с дифтерией, и результаты были такими же. «Кровь есть совсем особый сок», – писал он, завершая статью строкой из «Фауста» Гете.

Сывороточная терапия подсказала новое объяснение работы иммунитета, образующегося после вакцинации, – иммунитета, основанного на некой защитной субстанции в крови.

В отличие от вакцинации сывороточная терапия могла не только предотвратить, но и вылечить болезнь. Беринг назвал фагоцитарную теорию Мечникова «метафизической спекуляцией», которая «полагается на таинственные силы живой клетки».

В конечном итоге, несмотря на первоначальное воодушевление и радужные перспективы, сывороточная терапия оказалась неэффективной против большинства других заболеваний. Как бы то ни было, Беринг и Китасато, сами того не подозревая, открыли молекулы антител, которые тогда назывались антитоксинами. Тем самым они проложили путь для конкурирующей теории иммунитета, которая отстаивала лечебные жидкости организма, а именно кровь. Ее назвали гуморальной теорией [5] , в честь четырех целебных жидкостей, или гуморов, организма. Эта теория помогла нарисовать более полный портрет иммунной системы и ее воспалительной реакции.

5

Исторические «клеточная» и «гуморальная» теории иммунологии относятся к ранним работам по фагоцитам и антителам соответственно. Сегодня адаптивную иммунную систему обычно делят на две ветви: клеточно-опосредованную и гуморальную. В данном контексте к клеточно-опосредованной ветви относятся Т-клетки, а к гуморальной – сывороточные антитела. – Прим. автора.