Главная страница
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
qrcode

Сакс Д. Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий. Джессика Снайдер Саксмикробы хорошие и плохие. Наше здоровье ивыживание в мире бактерий


НазваниеДжессика Снайдер Саксмикробы хорошие и плохие. Наше здоровье ивыживание в мире бактерий
АнкорСакс Д. Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий
Дата17.12.2016
Размер1.7 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файлаSax_D_Mikroby_khoroshie_i_plokhie_Nashe_zdorovye_i_vyzhivanie_v_
оригинальный pdf просмотр
ТипКнига
#3594
страница2 из 20
КаталогОбразовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20
Часть 1. Война с микробами
Наступил 1910 год, самый славный год в жизни Эрлиха. В один из дней этого года он появился на научном конгрессе в Кёнигсберге и был встречен овацией. Эта овация была такой бурной и продолжительной, что казалось, Эрлиху не удастся приступить к докладу. Он сообщил о том, как была найдена в конце концов магическая пуля.
Поль де Кюри “Охотники за микробами” (1926)
От миазмов до микробов
Веронец
Джироламо
Фракасторо выделялся среди научных гениев редкой бесконфликтностью. Если медицинская теория входила в противоречие с его политической выгодой или интересами его покровителей, этот прославленный врач эпохи Возрождения всегда умел убедительно защитить ее, причем гекзаметром и на латыни. Практикующий врач по необходимости, поэт и ученый по призванию, он по праву гордился своим поэтическим трактатом Syphilis sive morbus gallicus, то есть “Сифилис, или французская болезнь”,
опубликованным в 1530 году и получившим широкое признание1. Хотя жители Европы в основном были склонны винить Колумба и его испанских моряков в том, что те завезли
“большую оспу” из Нового Света, в названии эпической поэмы Фракасторо вина была удобно переложена на тогдашних врагов, оккупантов Вероны Габсбургов (брачными узами связавших себя с Испанией). Даже новое название, предложенное Фракасторо для этой болезни, было плодом политической эквилибристики. Он приплел в свою поэму историю пастуха Сифилиса, жителя Атлантиды, которого мгновенно исцелил глоток считавшейся лекарством смолы гваякового дерева – его кору Габсбурги в массе импортировали из Нового
Света.
Но куда важнее было то, что медицинская терминология, использованная в поэме,
ознаменовала собой поворотный этап в истории западной медицины, который определил ее движение в направлении прямой войны с миром микробов. Фракасторо был первым, кто письменно сформулировал мысль о том, что невидимые инфекционные частицы существуют в какой-то материальной форме. Он писал: Но когда воздух ослабляется, то, поскольку в нем происходят различные и, можно сказать, бесчисленные сочетания разных видов гниения, в нем, несомненно, возникают бесчисленные начала и семена контагиев, обладающие различной и многообразной аналогией к предметам: одни – аналогией к плодам, другие – к посевам, третьи – к животным, а среди них одни, обладающие аналогией к одному виду животных, другие – к другому, одни – аналогией только к человеку; а среди людей, как было сказано, одни – обладающие аналогией к людям одного пола, сложения, натуры, другие –
другого; а для данного человека одни – обладающие аналогией к одной части тела, другие –
к другой и к данному соку и так далее до бесконечности.
Использованное Фракасторо слово “семена” отражало формирующиеся воззрения небольшого числа его современников. Эти просвещенные люди впервые усомнились в восходящем к Гиппократу представлении предыдущего тысячелетия, согласно которому все болезни происходят от нарушений равновесия между тремя “соками” нашего тела: кровью,
слизью и желчью.
Надо признать, что прототипы микробов, описанные в стихах Фракасторо, были далеки
от микроорганизмов, какими мы знаем их сегодня. Он использовал термины “семена” и
“контагии”, подразумевая частицы, которые скорее сродни атомам, чем живым организмам,
таким как вызывающая сифилис спиралевидная бактерия бледная трепонема (Treponema pallidum), в то время прокладывавшая себе путь по гениталиям европейцев от папского двора и до шотландских гор. Фракасторо также указывал на сочетания планет, которые будто бы могут оказывать “действие в величайшей степени”, из-за чего “в подчиненных им телах,
особенно в воздухе, возникают великие новые начала поражения и контагиев”,
одновременно заражая всю планету, что служило удобным объяснением, почему Колумб и его моряки заразились сифилисом в Новом Свете примерно в то же время, когда и в Старом
Свете произошла вспышка этой болезни.
Сама идея заразности, то есть передачи болезни от человека к человеку, была, конечно,
не новостью для Европы эпохи Возрождения. Европейские города еще столетием раньше начали вводить карантин для пораженных чумой, хотя и с невеликим успехом. А врачи
Древнего Египта, Индии и Китая признавали неоспоримую заразность “малой”
(натуральной) оспы, вызываемой вирусом, начиная с 3700 г. до н. э., если не раньше. Более того, всем древним обществам были известны заразные болезни, потому что именно скученность людей в условиях цивилизации и привела к их широкому распространению.
За миллионы лет, в течение которых люди и их предки существовали как охотники и собиратели, их популяции оставались слишком малочисленными, чтобы смертельная инфекция могла держаться долго или преодолевать ощутимые расстояния, прежде чем или всех погубить, или наделить всех выживших в популяции иммунитетом – что в любом случае приводило к исчезновению возбудителя болезни. Исключения составляли, в частности, микробы для которых люди служат вторичным жилищем, обитающие прежде всего в таких животных, как насекомые (которым эти микробы не причиняют вреда). Быть может, самый древний и самый смертоносный из них – это переносимый комарами малярийный плазмодий, микроорганизм из группы простейших.
Порядка тридцати пяти тысяч лет назад, когда племена Homo sapiens впервые переместились на север, за пределы Африки, они оставили позади многих своих тропических паразитов и в течение длительного периода наслаждались крепким здоровьем. Наскальная живопись доисторических скитальцев Европы не содержит и намеков на эпидемии. Нет их и в легендах древнейших народов Нового Света. Это не значит, что охотники и собиратели вели идиллическое существование. Из-за голода и травм их жизнь была короткой и жестокой, но люди тем не менее почти не страдали от инфекционных заболеваний.
Постоянные поселения сделали человеческую жизнь стабильнее за счет ежегодных урожаев, одомашненных животных и возможности укрываться за крепостными стенами. Но за это пришлось заплатить – скученностью и загрязнением воды. С приходом цивилизации микроорганизмы, умевшие хорошо себя вести, вдруг утратили свою почти полную монополию на человеческое тело, и среди микробов распространился новый стиль жизни –
при нем болезнетворность стала окупаться, если только смертоносная бактерия могла рассчитывать на то, что кашель и другие выделения умирающих заразят воздух и воду,
которыми пользуются тысячи людей, живущих в непосредственной близости друг от друга.
Эпидемиологи подсчитали, что популяции, включающей около полумиллиона людей,
достаточно для постоянного поддержания инфекционной болезни – иными словами, для того, чтобы позволить вызывающему эту болезнь микробу непрерывно перескакивать с одного хозяина на другого раньше их смерти или полного выздоровления. Не случайно, что первое сохранившееся упоминание “мора” относится к первой цивилизации, достигшей этой критической отметки, – цивилизации шумеров, представленной вереницей из дюжины торговых городов в дельте Тигра и Евфрата, в юго-восточной части современного Ирака.
Записанный четыре тысячелетия назад “Эпос о Гильгамеше”, шумерский вариант истории о великом потопе, содержит упоминания разрушений, которые вызывал Эрра, демон чумы, и которые были предпочтительнее ужасного потопа, потому что Эрра, по крайней мере,
оставлял кое-кого из людей в живых, и их потомство вновь заселяло землю.

Как и представители большинства других древних культур, шумеры приписывали приход чумы гневу богов и демонов. Поэтому лечение состояло в попытках умилостивить небеса. С развитием древней медицины внимание врачевателей переключилось с поиска причин на поиск способов облегчения симптомов. Например, традиция, восходящая к
Гиппократу, полагалась на оценку нарушений равновесия между внутренними силами пациента (на что указывали лихорадка, образование гноя и другие симптомы) и последующее возвращение человека обратно к “равновесию” путем кровопускания,
прочистки кишечника или стимуляции потоотделения. Не имело значения, чем именно было вызвано то или иное нарушение равновесия (избыток желчи, недостаток крови и т. п.), –
лечение от этого не менялось.
Возможно, именно сифилис был тем серьезным ударом, который убедил европейцев в необходимости искать материальную, хотя и невидимую причину инфекционных заболеваний. Размеры бедствия, вызванного сифилисом в XVI веке, сегодня не так просто оценить, но болезнетворность его возбудителя сильно снизилась за столетия коэволюции человека и этого микроба. Сегодня только у одного из девяти человек, зараженных бледной трепонемой, развиваются симптомы достаточно очевидные, чтобы отправить больного к врачу. Сравните это с зияющими язвами, неотступной болью, слепотой, безумием и смертью,
так часто изображаемыми в литературе и искусстве эпохи Возрождения.
Громкая слава поэмы “Сифилис”, до сегодня оставшейся самой знаменитой медицинской поэмой на свете, обеспечила Фракасторо известность и надежное покровительство, которые позволили ему оставить занятие политиканством и медицинскую практику. Обретя свободу, он написал не столь поэтичный, но намного более важный в научном плане трактат “О контагии, контагиозных болезнях и лечении”, опубликованный в
1546 году5. В этом трактате он изложил революционные основы своей контагиозной теории болезней, теперь проработанной более подробно:
• инфекционные заболевания всегда распространяются посредством невидимых контагиозных семян – seminaria contagionis;
• их распространение может идти тремя путями: contactu afficit (прямой контакт), fomite afficit (контакт с зараженными предметами) и distans fit (“на расстоянии”, например по воздуху);
• эти семена отличаются друг от друга: не все лихорадки одинаковы, и семена, в один год вызывавшие сифилис, не могут на следующий год взять и начать вызывать проказу;
• разные болезни требуют разных средств лечения, в том числе различных методов непосредственного подавления (“выжигания”) контагиозных семян в организме пациента.
Например, как лекарство от сифилиса Фракасторо упоминает ртуть (жестокое средство, как выясняется, потому что оно убивает не только уязвимых бледных трепонем, но и большое число клеток человеческого мозга).
В течение почти четырех веков выделенная Фракасторо разновидность заражения “на расстоянии” описывалась посредством невнятной концепции миазмов, или “ядовитого воздуха”. Вера в миазмы вполне укоренилась к жаркому лету 1665 года, когда Лондон поразила Черная Смерть, или бубонная чума. Чтобы предотвратить распространение миазмов, лондонцы заколачивали гвоздями двери домов, где жили люди, пораженные чумой,
а проходя мимо, прижимали к носу “кольца” (букетики) цветов, сильный аромат которых,
как они надеялись, должен отогнать ядовитые пары.
Настоящие же переносчики возбудителя этой болезни – крысы и сопутствующие им блохи – в массе размножались, процветая среди бытовых отходов, которые рабочая беднота выбрасывала из окон за неимением лучшего способа от них избавляться. К концу лета в
Лондоне умерло более тридцати одной тысячи человек, или 15 % населения, а король со своим двором и почти все, кто мог себе это позволить, бежали из города. Сэмюэл Пипс,
секретарь адмиралтейства, описал в своем дневнике запустение, в которое пришел Лондон ко дню его отъезда: “Но как мало людей я вижу теперь, а по тем, кто ходит по улицам, кажется,
будто они уже покинули этот мир”.

Несмотря на эти ужасные условия, тот самый год ознаменовался публикацией первой из множества научных книг, написанных “натурфилософами” из Лондонского королевского общества. Роберт Гук заполнил свою “Микрографию” рисунками фантастических структур,
которые он увидел с помощью увеличительных стекол: фасетки глаза мухи, сидящую на человеческом волосе вошь, отдельные “клетки” (этот термин был предложен именно Гуком)
на срезе куска пробки Ни чума, ни война с Англией не смогли помешать проникновению части тиража “Микрографии” в Нидерланды где эта книга приковала взор и восхитила торговца тканями Антони ван Левенгука. Вдохновленный ею, Левенгук освоил мастерство шлифовки линз и изготовил первый из нескольких сотен микроскопов, с помощью которых он в итоге и открыл мир микроскопических организмов. Самыми первыми открытиями
Левенгука стали великаны этого мира: одноклеточные водоросли и простейшие, обитавшие в болотах неподалеку от его дома. Но ни одно из самых поразительных его открытий не могло сравниться с тем, которое он сделал в 1683 году, когда решил с помощью своих микроскопов, сила увеличения которых все возрастала, изучить самого себя. В письме,
датированном 17 сентября 1683 года, он описал тот безумный зоопарк, который он увидел в смеси собственной слюны и зубного налета, и приложил к этому письму рисунок, ставший теперь знаковым для микробиологии.
При этом я почти все время наблюдал, с превеликим удивлением, что в указанном веществе было множество крошечных зверушек, весьма изящно передвигавшихся.
Представители самой крупной разновидности имели форму как на рисунке А. Они двигались очень уверенно и быстро и проносились в толще воды (или слюны), как в толще воды проносится щука. Эти существа были почти всегда немногочисленны. <…> Представители второй разновидности имели форму как на рис. В. Они нередко крутились, как юла, и то и дело двигались по траекториям вроде той, что соединяет точки С и D. Такие существа были намного многочисленнее. Третьих я не смог представить на рисунке, потому что временами они казались удлиненными, но вскоре выглядели уже идеально круглыми. Эти существа были так малы, что казались мне не крупнее, чем показано на рис., но вместе с тем двигались вперед так проворно и так зависали вместе, что можно было представить, что это большой рой комаров или мух, которые то покидали его, то залетали обратно. Этих последних, как мне казалось, было несколько тысяч на каплю воды или слюны не больше песчинки.
Ни Левенгук, ни его почтенные лондонские корреспонденты не думали, что открытые им фантастические “зверушки” были сколько-нибудь вредоносны, и мнение это в основном было справедливым. Крепкое здоровье, которое Левенгук сохранил к среднему возрасту,
казалось тому достаточным подтверждением. У него даже все зубы были на месте. Более того, сама мысль, что такие миниатюрные существа в состоянии кому-нибудь повредить,
показалась бы смехотворной. Как отметил сам Левенгук, даже маленький глоток горячего кофе или винного уксуса мог привести к тому, что зверушки на поверхности его зубов
“тотчас падали замертво”13. В течение следующего столетия микробиология оставалась маргинальной наукой: она интересовала только тех натуралистов, кому приходилось описывать обитателей этого богатого нового царства живой природы и давать им названия.
Второе рождение микробной теории
Конец XVIII века ознаменовался открытием в Европе первых родильных домов и отделений – великим достижением здравоохранения, что по замыслу должно было принести пользу и богатым и бедным. Но те же времена оказались также периодом повышенной смертности от пуэрперальной (или послеродовой) горячки, которая разнеслась по ставшим популярными родильным отделениям и погубила тысячи людей. Что и неудивительно, так как врачи и акушерки постоянно переходили от заболевших к здоровым роженицам, вводя инфицированные руки и инструменты в открытые и израненные родовые пути и матки. Но идею, что медицинские работники могут распространять инфекцию, разделяли немногие и всячески замалчивали многие. Дело в том, что эта спорная концепция могла стоить не
одному врачу карьеры.
Первым, кто ее высказал, был шотландский хирург Александер Гордон. В 1795 году он писал в своем “Трактате об абердинской эпидемии пуэрперальной горячки”.
У меня имеются неоспоримые доказательства того, что причиной этой болезни послужила особая контагия, или инфекция <…> [поскольку]эта болезнь поражала лишь тех женщин, у которых проводили осмотр или принимали роды врачи или о которых заботились сестры, перед тем работавшие с пациентками, страдающими этой болезнью.
Гордон также отметил сходство между похожим на молоко веществом, находимым в матках женщин, умиравших от пуэрперальной горячки, и гнойными выделениями,
наблюдаемыми при роже или нагноениях ран. Он указывал, что “если хирург, препарируя путридное [содержащее гной] тело, царапает себе палец, там возникает нагноение”. Способ лечения пуэрперальной горячки, который предлагал Гордон, был почти что средневековым:
извлечение кровопусканием полутора пинт крови у женщин, которые во многих случаях уже потеряли немало крови в результате кровотечений во время родов. Но предложенный им способ предотвращать распространение этой болезни был совершенно правильным:
Одежду и постельное белье пациенток следует либо сжигать, либо основательно очищать, а сестры и врачи, работавшие с пациентками, страдающими пуэрперальной горячкой, должны тщательно мыться и должным образом окуривать [дымящейся серой]
свою одежду, прежде чем надевать ее снова.
Сходные меры уже принимались для остановки вспышек кори и натуральной оспы,
которые, как считалось, порождались миазмами, а затем передавались от человека к человеку.
Гордон оказался первым из целой череды врачей, которые оскорбили больше людей,
чем убедили, доказывая необходимость мытья рук и обеззараживания. Полстолетия спустя по другую сторону Атлантики юный Оливер Уэнделл Холмс безуспешно пытался заставить врачей признать инфекционную природу пуэрперальной горячки. Отвергнутый всеми как еще один сумасшедший “врач-контагионист”, четыре года спустя, в 1847-м, он оставил медицинскую практику и стал преподавать в Гарварде, а также снискал себе мировую славу блистательного литератора, в то время как о его медицинском открытии все прочно забыли15.
В тот же год, когда Холмс оставил медицинскую практику, венгерский врач Игнац
Земмельвайс представил убедительные доказательства справедливости выводов Гордона и
Холмса. Работая в знаменитой Общей больнице города Вены, он сумел обратить вспять стремительный рост заболеваемости послеродовой горячкой, настояв на том, чтобы врачи и студенты,
проводившие вскрытия,
тщательно очищали руки хлорной известью
(отбеливающим порошком), прежде чем принимать роды у женщин. Но по ходу дела этот хмурый и нелюбезный венгр так оскорбил своих венских коллег, предполагая за ними преступную небрежность, что они дружно обратились против него. Лишенный в 1850 году полномочий, позволявших ему проводить свои исследования, Земмельвайс вскоре уволился с медицинского факультета Венского университета и вернулся к себе на родину, в Венгрию,
где у него началось психическое расстройство. Новые венские роженицы, чей несостоявшийся спаситель оказался в сумасшедшем доме, опять начали умирать. По жестокой иронии судьбы, изолированный от общества Земмельвайс тоже умер от тяжелого заражения крови, скорее всего развившегося из-за порезанного пальца в ходе одного из последних вскрытий, которые он проводил на медицинском факультете.
К тому времени многие европейские и американские врачи разделились на два лагеря:
контагионистов, защищавших микробную теорию, и гигиенистов, продолжавших держаться за концепцию миазмов, дополненную оговоркой, что этот “ядовитый воздух” порождается грязью и разложением.
Рядом исследователей, принадлежавших к лагерю контагионистов, было отмечено присутствие в пораженных тканях микроорганизмов. Но многие отвечали на это, что даже если бактерии и правда присутствуют в крови и тканях больных, они не вызывают самих
болезней, а лишь зарождаются (самопроизвольно) в мертвых и умирающих тканях16. Даже прославленный прусский зоолог Христиан Эренберг, который в 1847 году предложил сам термин “бактерия” (образованный от греческого baktron – “палочка”), утверждал, что смотрит “с неодобрением на новомодную идею, будто микробы могут вызывать болезни”. И
все же немногие из тех, кто занимался медицинскими исследованиями, не оставляли подозрений, что за инфекционными заболеваниями могут стоять некоторые разновидности микроскопических жизненных форм. В 1770 году английский врач Бенджамин Мартен писал:
Первоначальная и неотъемлемая причина [туберкулеза], по поводу которой одни удовлетворяются тем, что именуют ее серьезным нарушением соотношения соков, другие –
соленой желчностью, третьи – особым брожением, а четвертые – злокачественной жидкостью, может, вероятно, быть каким-то определенным видом Animalculae [“зверушек”],
то есть удивительных крошечных живых существ, которые из-за особенностей их строения или из-за каких-то своих вредоносных частей враждебны нашей природе.
Далее Мартен признал, что его новая теория “несомненно, покажется странной превеликому множеству людей”. На самом деле подобные причудливые идеи в то время уже стали предметом постоянных насмешек, о чем свидетельствует написанная Сэмюэлом
Футом в 1768 году комедия “Дьявол на двух палках”. В этой пьесе дьявол в обличье
“доктора Хеллбора”, новоявленного президента Лондонского медицинского колледжа,
приглашает присутствующих врачей и сановников взглянуть в микроскоп на “маленьких существ, похожих на желтых мух”, которые, как он открыл служат причиной всех болезней.
Какое же доктор Хеллбор предлагает лечение?
К каждому пациенту две целых и одну пятидесятую часть скрупула овариев, то есть яиц, паука, пищеварительные силы перебрасывают их в секреторные органы, где они отделяются от пищевых частиц, а затем попадают в органы кровообращения, где, найдя подходящий нидус, то есть гнездо, они выходят из состояния покоя и оживают, а ожив,
распознают мух, свою естественную пищу, и немедленно набрасываются на них, истребляя их породу в кровотоке и восстанавливая здоровье пациента.
Что же до избавления от самих пауков, то доктор Хеллбор уверяет врачей, что они,
знаете ли, умирают в отсутствие питания. Затем я посылаю пациента в Брайтхелмстоун, где пара погружений в соленую воду позволяют ему смыть из своей крови всю паутину.
Контагионисты оставались предметом насмешек даже столетие спустя, когда прославленный немецкий патолог
Якоб
Генле из
Гёттингенского университета формулировал эту проблему для своих студентов следующим образом: “Прежде чем микроскопические формы можно будет считать причиной инфекций, должно быть показано их неизменное присутствие в инфекционном материале, откуда они должны быть выделены,
и их сила [способность вызывать заражение] должна быть проверена”.
В 1876 году бывший студент Генле, Роберт Кох, начал выполнять одно за другим сформулированные профессором требования доказательства, или “постулаты”, которые сегодня связывают с именем младшего исследователя. Кох проводил свои опыты на бактерии Bacillus anthracis, возбудителе сибирской язвы, а также на Mycobacterium tuberculosis, возбудителе туберкулеза. Он неоднократно продемонстрировал, что этих бактерий можно выделять из крови или мокроты зараженных животных и пациентов,
выращивать в лабораторных условиях, а затем вводить здоровым лабораторным животным,
вызывая у них соответствующее заболевание.
Соперник Коха на научном поприще французский химик Луи Пастер к тому времени уже показал, что переносимые по воздуху микроорганизмы могут нарушать правильный ход брожения при производстве вина и пива, и это заставило его предположить, что переносимые по воздуху микробы могут сходным образом вызывать “загнивание” открытых ран. Идеи Пастера так впечатлили английского хирурга Джозефа Листера, что начиная с
1865 года он стал окунать перевязочные материалы и хирургические инструменты в обеззараживающий раствор карболовой кислоты – и даже лить эту едкую жидкость
непосредственно в раны пациентов. Хотя Листер и уступал в мастерстве величайшим хирургам того времени, он быстро снискал мировую славу беспрецедентно высокой выживаемостью своих пациентов.
За следующие лет десять добродушный и
благовоспитанный Листер сумел убедить значительную часть западных медиков начать использовать антисептики и асептические методы проведения хирургических операций.
Тем временем Пастер понял, что, прежде чем все поверят в распространение болезней микробами, физически передающимися от одного человека к другому, кому-то нужно опровергнуть стойкое убеждение, что микробы зарождаются самопроизвольно. Один из профессоров, у которых учился Пастер, Антуан Балар, помог ему придумать эксперимент,
позволивший сделать именно это. Пастер залил в ряд стеклянных колб некоторое количество бульона, стерилизовал и колбы и бульон нагреванием, а затем с помощью горелки вытянул горлышко каждой из этих колб, так что оно образовало тонкий изгиб, по которому в колбу мог проходить воздух, но не могли попадать частицы пыли вместе с их невидимой ношей из микроорганизмов. Рисунок пастеровской “колбы с лебединой шеей” стал одним из самых известных изображений в биологии.
Как и предсказывал Пастер, бульон оставался прозрачным до тех пор, пока он не отламывал стеклянное горлышко, тем самым пропуская в колбу пыль, переносящую микробов. После их попадания в бульон тот вскоре становился мутным. Так Пастер не только доказал, что микроорганизмы не могут самопроизвольно возникать из стерильного вещества, но и продемонстрировал, что они незримо присутствуют в окружающем нас воздухе.
После этого Пастер показал, что нагреванием можно убивать также болезнетворных бактерий, содержащихся в пище и воде. Его метод пастеризации молока сразу же резко сократил распространение туберкулеза от зараженных коров и молочниц. Подход,
основанный на микробной теории, и формирующиеся представления об иммунной системе также подстегнули развитие методов получения вакцин. Пастер и другие ученые нашли способы ослаблять, или аттенуировать, бактерий и вирусов, так что они сохранялись в организме достаточно долго, чтобы у человека выработался иммунитет, но при этом не вызывали У него серьезного заболевания. Такой способ позволил ему, в 1881 и 1882 годах,
получить действенные вакцины против бактерии сибирской язвы и вируса бешенства. А в
1890
году сотрудник лаборатории
Коха
Эмиль фон
Беринг получил первые противотоксические сыворотки, которые быстро обучали иммунную систему уничтожать токсичные вещества, вырабатываемые микробами Corynebacterium diphtheriae и Clostridium tetani, возбудителями дифтерии и столбняка соответственно.
Первым охотникам за микробами еще не удалось найти принципиальных различий между предельно простыми прокариотическими клетками бактерий (которым и посвящена эта книга) и более крупными и сложнее устроенными эукариотическими клетками таких микроскопических паразитов, как простейшие (например, возбудителей малярии, лямблиоза и амёбиаза) и грибы (например, возбудителей молочницы и стригущего лишая), которые встречаются намного реже. Кроме того, они ошибочно полагали, что вирусы – это тоже болезнетворные микроорганизмы, только слишком маленькие, чтобы их можно было разглядеть даже в самый мощный из микроскопов того времени. Теперь мы знаем, что вирусы – это неживые частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты СДНК или РНК) в белковой оболочке, которые проникают в наши клетки и там по ошибке копируются в огромных количествах, запуская новый виток инфекции. Но эти различия не имели большого значения для профилактики инфекций путем стерилизации, вызывающей не только гибель микробов, но и химическую денатурацию вирусов. Вакцины тоже оказались действенным средством как против живых организмов, так и против вирусов, потому что принцип их работы состоит в том, чтобы предупреждать иммунную систему – она должна быть готова немедленно отреагировать на характерный белок или иной химический маркер, связанный с определенным микробом, виру сом или любым другим потенциально опасным веществом например с дифтерийным токсином.

Гигиенисты
По иронии судьбы, главный прорыв, приблизивший избавление цивилизации от череды смертельных эпидемий, сделали представители лагеря, не верившего в микробов. Великое пробуждение санитарии в середине XIX века началось, когда высшие слои общества в
Лондоне, Париже и Нью-Йорке забеспокоились по поводу возрастающей скученности жизни в городских трущобах, где выгребные ямы, открытая канализация и гниющие отходы стали,
на их взгляд, рассадником миазмов. Предполагалось, что ядовитый воздух самопроизвольно возникает из грязи и разложения, а затем еженощно переносится в фешенебельные районы.
Городские власти стали разворачивать уборку мусора во всех углах и нанимать инженеров для перепланировки систем канализации. Даже священнослужители приняли участие в этой кампании, ссылаясь на богослова XVIII века Джона Уэсли, который убеждал своих прихожан среднего класса “учить всех бедных, которых вы посещаете, <…> еще двум вещам, с которыми они обычно плохо знакомы: усердию и чистоплотности”.
Школа здравоохранения,
основанная на принципе
“чистоплотность сродни благочестию”, обрела своего самого успешного поборника во время Крымской войны в лице прославленной “леди со светильником” – Флоренс Найтингейл. В 1854 году, после скандальных известий об условиях, царивших в военно-полевых госпиталях, она вместе тридцать с лишним помощницами, сестрами милосердия и монахинями, отправилась в
Скутари (теперь это Ускюар в современной Турции), чтобы заботиться о раненых английских солдатах. Хотя она отчитывалась непосредственно перед британским военным министром, Флоренс писала, что работает “кухаркой, экономкой, уборщицей и прачкой” и видит свою личную миссию в том, чтобы уничтожить миазмы, убивавшие намного больше солдат, чем пули или штыки”.
В письме к своей матери Флоренс хвалилась тем, что избавила свои палаты от холеры,
поместив в каждом углу по мешку хлорной извести, как будто само присутствие обеззараживающего вещества уже каким-то образом очищало воздух от отравы. Она также приписывала снижение частоты заражений введенной ею практике “закапывать дохлых собак и белить зараженные стены, потому что то и другое служит причиной массового развития лихорадки”. Хотя она и неправильно понимала, кто настоящий враг ее госпиталей,
но, денно и нощно заботясь о чистоте, добилась заметного снижения частоты заражений, и ее воспоминания “Как нужно ухаживать за больными”, опубликованные в 1859 году, стали международным бестселлером.
Но если Англия дала миру героиню борьбы за гигиену, то Соединенные Штаты, в свою очередь, породили другого великого поборника чистоты – полковника Джорджа Уэринга,
напоминавшего германского кайзера тем, что на радость художникам-карикатуристам он вощил свои тонкие белые усы, делая их прямыми и торчащими словно по стойке “смирно”.
Получив гражданское инженерное образование, Уэринг дослужился до полковника во время
Гражданской войны, а в годы послевоенного восстановления стал членом Национального совета по здравоохранению и ездил по стране, консультируя городские власти по вопросам строительства воздухонепроницаемых бетонных систем канализации, что, как он утверждал,
позволяло предотвращать истечение газообразных миазмов.
в действительности канализационные системы Уэринга творили свои чудеса за счет того, что не допускали попадания отходов человеческой жизнедеятельности в питьевую воду. Тем самым они обеспечивали беспрецедентный уровень защищенности от таких смертельных желудочно-кишечных заболеваний, как холера, дизентерия и брюшной тиф. И по справедливости стали для всего мира образцом современных гигиеничных канализационных систем.
Но вклад полковника Уэринга в улучшение санитарных условий этим не ограничился.
В 1895 году, во время непродолжительного правления мэра-рефоматора Уильяма Стронга,
Уэринг занялся очисткой города Нью-Йорка. Он обнаружил городские улицы “почти
неизменно в грязнейшем состоянии. В сырую погоду они покрывались слякотью, а в сухую воздух наполнялся пылью. <„.> Всевозможный мусор, отходы и выброшенная зола валялись по улицам и в жаркую погоду издавали зловоние, выделяя гнилостные органические вещества, <…> и следы черного разложения были видны и слышны повсюду”.
Составленное Уэрингом описание подтверждается фотографиями Манхэттена тех лет,
демонстрирующими улицы, по колено заваленные навозом, разлагающимся мусором и трупами животных – не только собак и кошек, но даже городских рабочих лошадей, падеж которых в упряжках достигал, по имеющимся оценкам, пятнадцати тысяч голов в год.
Повсюду кружили мухи. А немногие существовавшие канализационные трубопроводы сбрасывали неочищенные сточные воды непосредственно в гавань и в реки, со всех сторон огибавшие Манхэттен.
Несмотря на свою нетерпимость в отношении политиков, Уэринг умел воодушевлять общественность. Он сделал символом отдела улучшения санитарных условий кадуцей (жезл врача) и наклеил его на сотни блестящих новых повозок для уборки мусора. А свою новую армию из семи тысяч трехсот уборщиков он одел в сияющую белую униформу напоминавшую скорее костюмы военных санитаров, чем спецодежду мусорщиков. В газетах писали, что когда Уэринг впервые вывел облаченные в униформу отряды “белых крыльев”
на городской парад, толпы людей собрались, чтобы посмеяться, и остались, чтобы повосхищаться. “Его метла спасла больше жизней в переполненных многоквартирных домах, чем целый полк врачей”, – писал впоследствии журналист и борец с коррупцией Якоб риис. Уэринг завербовал для участия в своей кампании даже городских детей, организовав детскую лигу улучшения санитарных условий. Под лозунгом “Чистоплотность заразительна”
нью-йоркский городской отдел здравоохранения вручал значки, удостоверения, белые шапочки и призы тысячам детей, которые давали торжественные обещания, пели песни,
вычищали школьные дворы и добивались от своих семей соблюдения “современных санитарных правил”.
В1897 году, когда к власти в Нью-Йорке вернулось политическое общество
Таммани-холл, Уэринг подал в отставку. Но в конце своего непродолжительного правления он мог по праву похвастаться: “Нью-Йорк теперь целиком и полностью чист”. Город стал одним из самых чистых, если не самым чистым, во всем мире. Важнее же всего то, что в своем последнем отчете Уэринг мог отметить:
Для сравнения со средней смертностью 26,78 %, отмечавшейся в 1882–1894 гг., в 1895
г. смертность составила 23,10, в 1896 г. – 21,52, а в первой половине 1897 г. – 19,63. Если последний показатель сохранится на протяжении всего года, это будет означать, что в городе будет отмечено на 15000 смертей меньше, чем было бы, если бы смертность сохранилась в основном на уровне средней за предшествующие 13 лет.
Коммунальное водоснабжение и канализационные системы привели также к широкому внедрению внутренних трубопроводов, обеспечивших людей как чистой водопр0 водной водой, так и домашними туалетами со смывными бачками. Внутренние трубопроводы, уже широко распространившиеся в Северной Европе, постепенно становились все популярнее,
проникая из северо-восточных штатов в южные и западные и из городских кварталов в сельские районы.
Чудеса улучшения санитарных условий во многом разорвали порочный круг эпидемий инфекций, передающихся через воду, которые начались в результате скученности еще во времена возникновения цивилизации. Наряду с достижениями медицинской гигиены
(обеззараживанием хирургических инструментов и перевязочных материалов), этим во многом и объясняется отмеченное в развитых странах увеличение продолжительности жизни почти вдвое: в США средняя продолжительность выросла с 38 лет в 1850 году, когда начались первые реформы в области общественной гигиены, до 66 лет в 1950-м,
непосредственно перед началом широкого применения антибиотиков.
Поиски “волшебных пуль”

Полученные Кохом и Пастером доказательства того, что определенные микробы вызывают определенные заболевания, вдохновили новое поколение ученых, занимавшихся медицинскими исследованиями, на полномасштабную войну с миром бактерий, целью которой было их истребление.
Объявив эту войну, они проигнорировали не столь радикальные взгляды, свойственные
Пастеру, который отмечал, что не все бактерии приносят вред и что многие из них, если не большинство, могут быть полезны. Он, в частности, показал, что лабораторных животных можно защитить от фатальных последствий инъекций возбудителя сибирской язвы, если одновременно вводить им смесь из разных неболезнетворных бактерий, полученных из почвы и экскрементов, разве это не доказывает, спрашивал Пастер, что некоторые бактерии действительно могут защищать от болезней? Далее растер предположил, что большинство бактерий, находящихся на поверхности кожи, во рту и в пищеварительном тракте как животных, так и человека, не только благотворны, но и необходимы для жизни. Он дошел даже до утверждения, что нормальный набор бактерий нашего организма может оказаться необходимым для выживания. Он убеждал своих учеников проверить эту идею,
попытавшись выращивать лабораторных животных в совершенно безмикробных условиях:
“Если бы у меня было на это время, я провел бы такое исследование, исходя из априорного представления, что жизнь в таких условиях окажется невозможной”.
Величайший из сотрудников пастеровского института, будущий нобелевский лауреат
Илья Мечников, открыто насмехался над тем, что представлялось ему наивностью его наставника. Мечников считал бактерий наихудшей разновидностью паразитов. Он видел в
“гниении”, вызываемом бактериями в человеческом пищеварительном тракте, причины старческой немощи, атеросклероза и сокращенной продолжительности жизни. Он категорически не советовал есть сырые овощи и фрукты (чтобы “препятствовать проникновению “диких” микробов”) и предполагал, что когда-нибудь хирурги будут в порядке вещей удалять людям толстые кишки только для того, чтобы избавить нас от
“хронического отравления их обильной кишечной флорой”. Пока же, признавал он,
“рациональнее действовать непосредственно на вредные микробы, населяющие наши толстые кишки”30. В то же время жена Мечникова Ольга, увлеченно занимавшаяся наукой,
осуществила идею Пастера проверить роль бактерий в поддержании жизни и ее безуспешная попытка содержать головастиков в стерильных условиях, несомненно, служила в доме
Мечниковых поводом для горячих споров31. Но именно представление Мечникова о том,
что хороший микроб – это мертвый микроб, возобладало в итоге в мире медицины.
Первые успехи в войне с бактериальными инфекциями были связаны с вакцинами.
Если вакцина действовала, она нередко действовала блестяще, вырабатывая у людей иммунитет надолго, иногда на всю жизнь. Но как и улучшение санитарных условий, вакцины позволяли лишь предотвращать развитие инфекций, а не лечить от них людей. Наука XIX
века могла мало что предложить для лечения инфекционных заболеваний, помимо нескольких высокотоксичных противомикробных средств, таких как ртуть или мышьяк,
способных убить не только возбудителей заболевания, но и самих пациентов.
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 всех бактерий 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, что 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. В 1908 году он обнаружил, что соединение боб,
впоследствии получившее название “сальварсан”, эффективно против грамотрицательного возбудителя сифилиса. Но сальварсан отнюдь не был безвреден для пациентов. 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 препарата 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 сульфаниламидные препараты, полученные, как и сальварсан, на основе 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.
Тем временем человечество приблизилось к открытию первого настоящего антибиотика, то есть, по определению, противомикробного средства, производимого другим микробом. В 1896 году французский студент-медик Эрнест Дюшен изучал, как различные микроорганизмы конкурируют друг с другом в культурах, выращиваемых на питательной среде, и установил, что плесневый грибок пеницилл (Penicillium gloucum) с легкостью подавляет рост колоний обыкновенной кишечной палочки (Escherichia coli). Впоследствии он показал, что лабораторные крысы не умирают, если вводить им возбудителей брюшного тифа в количестве, которое должно быть смертельным, одновременно с препаратом этого гриба. К сожалению, сам Дюшен умер от туберкулеза, не успев завершить свои исследования.
В течение следующих двадцати лет плесневые грибы из рода Penicillium привлекли внимание ряда других исследователей, самым знаменитым из которых стал биохимик
Александр Флеминг, в 1928 году обративший внимание на зараженную плесенью культуру золотистого стафилококка, которую он выращивал в чашке Петри. Слова, сказанные им своему помощнику, отличались необычайной сдержанностью, благодаря чему и вошли в историю: “А это забавно”. Дело в том, что хотя лабораторные культуры нередко заражались плесенью, оказалось, эта плесень убивает вокруг себя всех стафилококков.
Следующим принципиальным этапом должно было стать выделение и очистка ощутимого количества убивающего бактерий вещества, выделяемого плесенью. Во время
Второй мировой войны химики из Оксфордского университета Говард Флори и Эрнст Чейн усовершенствовали соответствующую технологию, чем спасли жизни сотен солдат союзнических армий. Тем временем американский почвовед французского происхождения
Дюбо открыл еще более плодотворный путь получения антибиотиков. Дюбо с давних пор восхищало изобилие и разнообразие бактерий, которых можно найти в любом комке грязи,
способных разрушать, или расщеплять, едва ли не что угодно. Более того, он справедливо полагал, что все мы были бы по колено завалены останками животных и растений, если бы не способность почвенных бактерий эти останки перерабатывать. Кроме того, он рассудил,
что почвенные бактерии должны использовать друг против друга целый набор биохимического оружия в непрерывной борьбе за пространство и пищу в своем перенаселенном подземном мире. Поэтому в тридцатых годах он начал проверять всевозможные формы безвредных почвенных бактерий на предмет их способности убивать своих болезнетворных собратьев.

В 1939 году почти за десять лет до начала широкого применения пенициллина – Дюбо выделил из почвенной бактерии Bacillus brevis антибиотик грамицидин. Хотя грамицидин и оказался слишком токсичным для внутреннего применения, его можно было лить в открытые раны, чтобы предотвращать или останавливать развитие инфекций. Как и в случае с сальварсаном, частичный успех грамицидина подтолкнул множество исследователей заняться активными поисками новых антибиотиков. В течение последующих двадцати лет –
золотого века поиска антибиотиков – почвенные бактерии обеспечили современную медицину большинством противобактериальных средств, используемых и по сей день.
В1962 году нобелевский лауреат Макфарлейн Бёрнет, специалист по медицинской микробиологии, в предисловии к новому изданию своей прославленной “Естественной истории инфекционных заболеваний” чуть ли не оправдывался, отмечая, какую революцию антибиотики произвели в медицине: “…порой возникает ощущение, что писать сегодня об инфекционных заболеваниях значит писать о вещах, которые уже едва ли не ушли в историю”.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   20

перейти в каталог файлов

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей

Образовательный портал Как узнать результаты егэ Стихи про летний лагерь 3агадки для детей