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

Две фракции иммунитета были разделены по географическому признаку: блуждающие клетки Мечникова во Франции и сывороточная терапия Беринга в Германии. Поначалу перевес был в пользу гуморальной теории. В 1901 году Беринг был удостоен первой Нобелевской премии по физиологии и медицине за свою работу по разработке сывороточной терапии. Борьба, развернувшаяся между двумя лагерями иммунитета, была ожесточенной, «с таким уровнем взаимного поливания грязью, который почти немыслим в современной науке», как высказался об этом Джозеф Листер. Патологи и микробиологи по всей Европе писали Мечникову язвительные письма в научных журналах. «Если бы я был маленьким, как улитка, я бы спрятался в своей раковине», – сетовал он после того, как его статьи отвергали.

Мечников был русским, чужаком, но когда он присоединился к группе Пастера, то оказался втянутым в разборку между двумя нациями. Отголоски франко-прусской войны проявились не на залитом кровью поле боя, а на страницах научных журналов. Неслучайно самые ярые критики Мечникова были родом из Пруссии, а два иммунных лагеря разделились подобно тому, как произошел раскол среди микробиологов.

В своей книге «Охотники за микробами» Поль де Крюи [6] предполагает, что война в области иммунологии, возможно, даже способствовала началу Первой мировой войны [7] .

6

Поль де Крюи – американский микробиолог и писатель, один из создателей жанра научно-художественной литературы. – Прим. ред.

7

Такая точка зреня, возможно, большое преувеличение, как отмечает историк науки Артур Сильверштейн. Однако он склонен считать, «что, по крайней мере, в незначительной степени, она [борьба в иммунологии] действительно представляла собой один из затяжных отголосков франко-прусской войны 1870 года». – Прим. автора.

Эта накаленная ситуация нарушила сон и душевный покой Мечникова, и в ответ он стал работать усерднее, чем когда-либо прежде, проводя все новые эксперименты. Его ассистенты помогали ему разводить всевозможные микробы в лабораторных инкубаторах, рыскать по фермам и лесным массивам в поисках разнообразных животных – лягушек, саламандр, жуков, скорпионов, мух, ящериц – для заражения. Он изучал роль фагоцитов в различных бактериальных инфекциях, включая сибирскую язву, рожистое воспаление, тиф и туберкулез. Ученый был вооружен поддержкой престижного Института Пастера, основатель которого твердо стоял на его стороне. Безусловно, Мечников навсегда останется ему глубоко благодарен, а осенью 1895 года с замиранием сердца придет к Пастеру, когда тот будет на смертном одре.

Воспоминания о простых формах жизни, которые послужили толчком для его идей, помогли Мечникову удержаться на плаву. «Когда на эту теорию нападали со всех сторон и я спрашивал себя, не встал ли я, в конце концов, на неверный путь, мне достаточно было вспомнить грибковое заболевание дафний, чтобы почувствовать, что я двигаюсь в нужном направлении», – писал он много лет спустя.

Чтобы не дать научному сообществу «сожрать» его фагоциты, Мечников начал исследовать их роль в организме через призму древнего явления, которое закрепилось в его сознании еще в Мессине. В то время как большинство патологов и других ученых продолжали утверждать, что воспаление – это сплошной вред, угроза организму, Мечников громогласно заявлял, что воспаление изначально выполняет полезную функцию. За ним, говорил он, скрывается живая сила иммунитета, идея о том, что организм способен вести войну для защиты от незваных гостей. Он стал изучать эволюцию воспалительного процесса по биологической иерархии, от одноклеточных существ до человека. У всех организмов фагоциты – макрофаги и микрофаги – переваривали чужеродные вещества, принимая активное участие в воспалительном процессе. У более сложных животных кровеносные сосуды служили каналами, по которым фагоциты и другие лейкоциты устремлялись к пораженным участкам.

Проблема, по его мнению, состояла в том, что эволюция создала несовершенное оружие, постепенно сформировавшееся в ответ на трудности, с которыми сталкивались организмы в окружающей среде. Когда древние формы жизни пытались отразить смертоносные атаки, им прежде всего была важна скорость, а не точность защитной реакции. Таким образом, воспаление, эта целительная сила, оказалось склонным к нанесению сопутствующего ущерба, и контролировалось оно не так хорошо, как запускалось. «Лечебная сила природы, важнейшим элементом которой является воспалительная реакция, еще не вполне приспособлена к своему объекту», – отметил Мечников в лекции 1891 года в Институте Пастера.

В то время как Мечников по-прежнему был увлечен макрофагами, один «блестящий эксцентрик» и любитель гаванских сигар трудился над укреплением гуморальной теории иммунитета в конкурирующем лагере в Германии. Пауль Эрлих, работавший в лаборатории Роберта Коха, не проявлял особого интереса к искусству, поэзии или популярной музыке, но поглощал всевозможные медицинские журналы и детективные романы о Шерлоке Холмсе. Когда он был молодым врачом, любовь к химии привела его к экспериментам с огромным количеством разноцветных красителей для тканей, которые поставляла в его лабораторию бурно развивающаяся немецкая промышленность. Коллеги смеялись над его измазанными всеми цветами радуги руками, а иногда и лицом. По какой-то причине Эрлих решил использовать эти красители для придания цвета клеткам животных, надеясь, что этим облегчит их изучение под микроскопом.

К его удивлению, краски сделали гораздо больше. Некоторые красители притягивались только к определенным клеткам или частям клеток и оставляли нетронутыми другие элементы, аккуратно выделяя целые структуры на общем фоне, словно гирлянды на рождественской елке. Эрлих использовал свои навыки для создания популярных методов окрашивания различных микробов и клеток, в конце концов открыв способ визуализации микробов туберкулеза лучше, чем это сделал сам Кох.

Пауль Эрлих смог определить различные типы лейкоцитов – включая лимфоциты, базофилы, эозинофилы и нейтрофилы, названные в соответствии с их способностью принимать щелочные, кислые или нейтральные красители. Тем самым он помог основать раздел медицины под называнием гематология.

Он стал одержим главной идеей, лежащей в основе экспериментов по окрашиванию. Красители были разборчивы, они искали конкретное соответствие, прежде чем цеплялись к молекулам, словно подбирая ключи к замкам. Если биологический мир наполнен столь точными взаимосвязями, подумал он, можно ли экстраполировать это для объяснения механики иммунитета? Это была грандиозная идея. Эрлих придумал теорию, объясняющую, почему кровь была таким особенным соком в экспериментах Беринга. Он ввел термин «антикорпер», или «антитело», и объяснял, что антитела – это белки крови, которые вырабатываются клетками. Они могут быть нацелены на определенные микробы, токсины или другие чужеродные вещества благодаря подобранному к тому или иному замку ключу. Весь секрет заключался в микроскопическом засове, который позволял антителам связываться с этими веществами и обезвреживать их, не давая выжить в организме. В представлении Эрлиха антитела были разветвленными, со множеством «рецепторов», или мест для связывания с чужеродными молекулами. Технологические ограничения того времени не позволяли визуализировать эти взаимодействия. Однако воображение помогло Эрлиху проиллюстрировать свои идеи яркими рисунками, которые убедили целое поколение ученых в том, что действительно можно «увидеть» Y-образную молекулу антитела в действии. Он сравнивал рецепторы антител с клейкими отростками росянки, рисуя иллюстрации на всем, что подвернется под руку: на дверях и стенах своего кабинета, на манжете своего собеседника и даже на праздничной скатерти [8] .

8

Эрлих первоначально назвал рецепторы антител «боковыми цепями». Хотя многие детали теории боковых цепей и были в конечном счете опровергнуты, данная теория все же оказала значительное влияние на будущие поколения ученых. Теперь мы знаем, что определенные типы В-клеток иммунной системы отвечают за выработку антител. Каждая В-клетка вырабатывает антитело с уникальным наконечником, который прилипает к тому или иному антигену. Форма наконечника каждого антитела определяется случайной перестройкой генов, формирующих антитело. В-клетки, вырабатывающие антитело, которое может прилипнуть к здоровым клеткам, уничтожаются или дезактивируются. – Прим. автора.

Открытие антител склонило чашу весов в пользу гуморальной теории иммунитета, направив иммунологию от блуждающих клеток Мечникова в сторону химии, взаимодействия между молекулами – мельчайшими компонентами, составляющими клетки. Эрлих ввел строгую количественную оценку в исследования иммунитета, проведя клинические испытания дифтерийного токсина и антидифтерийных антител с целью стандартизации доз, используемых в лечении. Его работа показала, что антитело – это не просто абстрактный образ: это реальный объект, который можно измерить и которым можно манипулировать в пробирке. Для большинства иммунологов это сделало антитела предпочтительнее неуловимого фагоцита. Внезапно ученые, молодые и пожилые, начали усердно работать над исследованиями антител. В 1890-х годах регулярно появлялись сообщения об открытии новых антител против различных микроорганизмов, и Эрлих, как представитель гуморальной теории иммунитета, казалось, выигрывал давнюю войну.

Мечникову не давала покоя судьба его макрофагов, пожирающих чужеродные молекулы клеток, которые, несмотря на все его усилия обеспечить им надежное место в иммунологии, уходили в забвение. В 1896 году, комментируя эпическую борьбу между научными школами Мечникова и Эрлиха, знаменитый хирург Джозеф Листер заметил: «Если и была когда-либо романтическая глава в патологии, то это, несомненно, та, которая связана с теорией иммунитета». Сам Мечников был романтической фигурой сродни персонажу Достоевского, чувствительному, пессимистичному и склонному к депрессии. Возможно, в нем нашел свое отражение грандиозный пессимизм, который развивался в XIX веке главным образом из-за страха перед постоянными болезнями и смертью. Перед ними человечество оказывалось по большей части бессильно.

Как бы то ни было, в 1908 году Стокгольмский комитет присудил Мечникову и Эрлиху Нобелевскую премию по физиологии и медицине, которую они должны были разделить «в знак признания их заслуг в области иммунитета». Нежелание Нобелевского комитета окончательно встать на сторону одного из двух лагерей было весьма благоразумным решением, ставшим предвестником грандиозных событий последующих лет. Отчасти этот шаг был связан с возрождением интереса к макрофагам после того, как британский микробиолог Алмрот Райт, опираясь на клеточную и гуморальную теории иммунитета, показал, что определенные белки крови, называемые опсонинами, связываются с чужеродными веществами и облегчают их поглощение макрофагам. (Теория Райта была настолько популярна, что нашла отражение в пьесе его близкого друга Джорджа Бернарда Шоу «Врач перед дилеммой».)