ОСНОВНОЕ МЕНЮ

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

ИСТОРИЯ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

ИНФОРМАТИКА

ГЛАВА 3. Невидимые захватчики: встреча с микробами

 

Августовской ночью 1797 г. акушерка Вестминстерского родо‑вспомогательного отделения госпожа Бленкинсопп выбежала из спальни пациентки бледная и встревоженная. Три часа назад она приняла у Мэри новорожденную девочку, но сейчас что‑то явно пошло не так. Она быстро отыскала мужа Мэри и сообщила ему тревожную новость: плацента до сих пор не вышла. Уильям должен немедленно послать за помощью. Доктор приехал через час и, обнаружив, что плацента прочно держится внутри, начал операцию.

Но и операция прошла не слишком благополучно: плаценту пришлось удалять по частям. Почти всю ночь Мэри «то и дело падала без чувств», а к утру потеряла очень много крови. Позже Уильям вспоминал, что в какой‑то момент его обожаемая жена – они сыграли свадьбу всего несколько месяцев назад – нашла в себе силы сказать, что «умерла бы прошедшей ночью, но решила не оставлять его одного».

Слабо улыбнувшись, она добавила: «До этого я даже не представляла себе, что такое настоящая боль». Мэри пережила кризис, но это было только начало. Через несколько дней, когда Уильям и другие члены семьи в приподнятом настроении ждали ее выздоровления, Мэри неожиданно охватил озноб необычайной силы: «Все мускулы ее тела трепетали, зубы стучали, кровать под ней тряслась». Приступ длился всего пять минут, но позже Мэри сказала Уильяму, что она была «между жизнью и смертью» и «уже готовилась испустить дух».



Мэри пережила и этот кризис, и семья вновь начала надеяться, что она выживет. Но через несколько дней ей снова стало хуже: начался сильный жар, пульс необыкновенно участился, она жаловалась на боли в животе. Затем, на восьмое утро после родов, когда Уильям уже перестал надеяться, хирург разбудил его, чтобы сообщить радостную новость: Мэри стало «на удивление лучше».

Пережила ли Мэри третий кризис? Казалось, что да. Приступы озноба и другие тревожные симптомы испарились, словно по волшебству, и в следующие два дня ни разу не напомнили о себе. На десятый день после родов хирург сказал, что считает улучшение «поистине чудесным» и что «было бы крайне неразумно отказываться от надежды на благополучный исход». Однако за прошедшие дни Уильям успел не раз воспрянуть и вновь упасть духом. Несмотря на улучшение, его не оставляли мрачные предчувствия, которые в конечном счете оказались пророческими: на одиннадцатый день после рождения дочери Мэри умерла от родильной горячки.

 

* * *

 

Когда английская писательница Мэри Уолстонкрафт скончалась сентябрьским утром 1797 г. в возрасте 38 лет, мир потерял не только одаренного философа, просветительницу и феминистку. Мэри оставила после себя сочинения, заложившие основы движения за права женщин в XIX и XX веках, и подала пример открытой борьбы за избирательное право женщин и возможность получать образование наравне с мужчинами. Но, кроме того, она оставила миру еще один последний, удивительный подарок – маленькую девочку, пережившую все испытания первых дней своей жизни. Ее назвали Мэри в честь матери, которую она так и не узнала. Это была Мэри Уолстонкрафт Шелли, в 1818 г. написавшая в возрасте 21 года знаменитый роман «Франкенштейн».

Смерть Мэри Уолстонкрафт – наглядный пример трагического недуга, который был повсеместно распространен вплоть до середины XIX века и почти всегда заканчивался смертью; доктора были против него бессильны. Сегодня родильная горячка, или послеродовой сепсис, встречается редко, но в прошлом она была одной из самых частых причин смерти рожениц. Как и в случае с Мэри Уолстонкрафт, болезнь начиналась внезапно, вскоре после появления ребенка на свет, и сопровождалась приступами интенсивного озноба, учащением пульса, иногда до 160 ударов в минуту, и высокой температурой. Боль в нижней части живота была такой острой, что любое прикосновение, даже легкое давление одеяла, которым укрывали женщину, могло заставить ее кричать от боли. «Я видел женщин, – рассказывал своим студентам врач‑акушер в 1848 г., – до глубины естества потрясенных своим бедственным положением». После нескольких дней ужасных страданий симптомы предательски исчезали. Семья ликовала, но опытные врачи видели в этом зловещий знак. Неожиданное прекращение симптомов означало, что болезнь вскоре нанесет еще один, окончательный удар, за которым последует смерть.

Родильная горячка сыграла важную роль в истории медицины. Когда в 1847 г. венгерский врач Игнац Земмельвейс обнаружил способ ее предотвращения, он не только помог спасти множество женщин от мучительной смерти, но и сделал первый шаг к тому, что теперь считается одним из величайших прорывов в медицине, – открытию микробной теории.

Невидимые «диковинки», изменившие мир медицины

Сегодня мы воспринимаем микробную теорию, гласящую, что болезни вызваны бактериями, вирусами и другими вредоносными микроорганизмами, как нечто само собой разумеющееся. Но почти до конца XIX века эта идея казалась людям неправдоподобной, даже бредовой. Большинство врачей были не в состоянии принять ее, не поступившись привычным образом мыслей, и крайне неохотно отказывались от устоявшихся убеждений (например, теории миазмов). Пережитки мышления XIX века сохранились до наших дней: это подтверждает само использование слова «микроб». В начале XIX века, до того как микроскопы стали достаточно мощными и позволили ученым увидеть различия между отдельными видами, «микробами» называли все невидимые и неизученные микроорганизмы, которых подозревали в распространении болезней. И хотя нам давно известно, что на самом деле это бактерии, вирусы и другие патогены, многие из нас – особенно авторы телерекламы, которым надо продавать новые средства для чистки кухни и ванной, – по‑прежнему используют слово «микробы» для обозначения всех вредоносных организмов.

Однако в конце XIX века состоятельность микробной теории была неопровержимо доказана, и это навсегда изменило не только медицинскую практику, но и наше отношение к невидимому миру вокруг нас. Значение микробной теории было подтверждено в 2000 г., когда журнал Life поставил ее на шестое место в списке важнейших открытий за последнюю тысячу лет.

Изначально нежелание принимать микробную теорию было вызвано вовсе не сомнением в том, что нас окружают мириады крошечных невидимых форм жизни. К началу XIX века людям почти 200 лет было известно о существовании микроорганизмов. Их открыл в 1676 г. голландский шлифовальщик линз Антони ван Левенгук. Заглянув в свой примитивный микроскоп, он стал первым человеком, обнаружившим существование бактерий. В тот апрельский день он с изумлением записал, что увидел множество «анималькуль (“мельчайших животных”), которые… были невероятно малы, настолько малы, что… даже десять тысяч этих живых существ не смогли бы заполнить собой единственную песчинку».

Но в следующие 200 лет немногие ученые всерьез рассматривали версию о том, что эти диковинные невидимые существа могут вызывать болезни. Только в XIX веке врачи и ученые начали постепенно накапливать данные, и благодаря переломным открытиям, которые совершили четверо главных первопроходцев: Игнац Земмельвейс, Луи Пастер, Джозеф Листер и Роберт Кох, – состоятельность микробной теории наконец была неопровержимо доказана. Первое открытие непосредственно связано со смертельной загадкой родильной горячки, которая унесла жизни Мэри Уолстонкрафт и 500 тыс. других женщин в Англии и Уэльсе в XVIII–XIX веках.

Веха № 1

Трагическая потеря друга, блистательное озарение

В 1846 г. Игнац Земмельвейс начал карьеру врача‑акушера в Венском генеральном госпитале. Ему было всего 28 лет, и у него были все причины ликовать – и в то же время опасаться. Хорошая новость: Венский генеральный госпиталь был крупнейшим медицинским учреждением мира, и принадлежавшая ему Венская медицинская школа переживала расцвет. Более того, родильное отделение недавно было расширено и разделено на две отдельные клиники, в каждой из которых могли принять до 3 500 младенцев в год. Но имелась одна ужасная проблема: в госпитале свирепствовала эпидемия родильной горячки. В 1820‑х показатель смертности составлял 1 %, к 1841 г. он вырос почти в 20 раз. Иными словами, если в 1841 г. вы отправлялись в Венский генеральный госпиталь, чтобы произвести на свет дитя, ваши шансы не вернуться оттуда живой равнялись 1 к 5.

К концу 1846 г., отработав год в должности ассистента врача, Земмельвейс стал свидетелем смерти более 400 женщин, скончавшихся от родильной горячки. К тому моменту было выдвинуто множество гипотез (как нелепых, так и вполне серьезных), объясняющих чрезвычайно высокие показатели смертности. Земмельвейс взвесил их и отбросил бо льшую часть, в том числе теории о том, что причиной смерти были: женская стыдливость (в одной из клиник новорожденных принимали исключительно врачи‑мужчины); священники, звонившие в колокола (предполагалось, что похоронные процессии, проходившие по коридорам госпиталя, пугали рожениц и становились причиной новых смертей) и другие теории, не подтверждавшиеся фактами (например, теснота, спертый воздух и негодная пища).

Но, проведя статистический анализ и сравнив показатели смертности в двух клиниках, Земмельвейс сделал интересную находку. В течение пяти лет после того, как акушерскую клинику разделили на два отделения, показатели смертности среди пациенток в первой клинике, где роды принимали врачи‑мужчины и где находилось секционное отделение, стали в 3–5 раз выше , чем во второй, где работали акушерки‑женщины. Это открывало широкое поле для домыслов, но никаких реальных причин явлению Земмельвейс найти не мог. Как он писал позже, акушерки, принимавшие новорожденных во второй клинике, «вовсе не были более искусны или добросовестны в исполнении своих обязанностей», чем врачи, работавшие в первой клинике. Дальнейшее расследование запутало еще больше. Например, выяснилось, что показатели смертности среди матерей, которые разрешались от бремени дома или даже на улицах, ниже , чем среди тех, кто ложился в больницу. Как писал Земмельвейс: «Все было под вопросом. Все казалось необъяснимым. Все вызывало сомнения. Только огромное количество смертей оставалось неоспоримой реальностью».

Весной 1847 г. Земмельвейс пережил личную трагедию, которой суждено было сыграть в истории судьбоносную роль. Возвратившись в Венский госпиталь из трехнедельного отпуска, он был встречен душераздирающей новостью: его близкий друг, профессор Якоб Коллечка умер. Убитый горем Земмельвейс все же не мог не поинтересоваться причиной смерти друга. Выяснилось: когда профессор проводил учебное вскрытие женщины, скончавшейся от родильной горячки, один из студентов случайно уколол его палец скальпелем. В рану попала инфекция, которая быстро распространилась по всему телу. Проводя вскрытие, Земмельвейс поразился увиденному: все тело Коллечки было охвачено инфекцией, похожей на ту, которую он наблюдал у женщин с родильной горячкой. «День и ночь меня преследовала картина болезни Коллечки, – писал он. – Судя по всему, он умер от той же болезни, что и множество рожениц».

Это озарение было замечательным по своей сути. До этого врачи по определению считали, что родильная горячка поражает только женщин. Убедившись, что она погубила мужчину, через рану, полученную во время вскрытия пациентки, которая умерла от родильной горячки, Земмельвейс пришел к потрясающему выводу. «Я был вынужден признать, – писал он, – что если эта болезнь, поразившая Коллечку, идентична той, что унесла жизни множества рожениц, значит, она происходит из того же источника».

Земмельвейс не знал, что именно вызвало заболевание (он называл невидимого убийцу «трупными частицами»), – но он вплотную подошел к разгадке великой тайны. Если родильную горячку могли переносить от одного человека к другому «частицы», это объясняло и высокие показатели смертности в первой клинике. В отличие от акушерок, которые принимали новорожденных во второй клинике, врачи в первой обычно проводили вскрытие пациенток, умерших от родильной горячки, а затем шли в родильное отделение, где проводили осмотр женщин. Разгадка поразила Земмельвейса подобно удару молнии: это врачи заносили заразные частицы в организм женщин, что и вызвало более высокие показатели смертности в первой клинике. «Трупные частицы попадают в кровеносную систему пациентки, – заключил Земмельвейс, – таким образом, роженица контактирует с той же болезнью, которая была найдена у Коллечки».

Разумеется, врачи мыли руки после вскрытия, но Земмельвейс первым понял, что воды и мыла недостаточно. Тем самым он вплотную приблизился к следующему важному открытию.

Веха № 2

Простое решение: вымой руки, спаси жизнь

В середине мая 1847 г., вскоре после смерти своего друга Коллечки, Земмельвейс объявил о введении в первой клинике новых порядков. Отныне врачи, отправляющиеся после вскрытия осматривать беременных, должны были мыть руки раствором хлорной извести. Всего за год нововведение дало поразительные результаты: если раньше показатели смертности в первой клинике составляли примерно 30 % против 3 % во второй, то через год после того, как врачей обязали мыть руки с хлоркой, показатели смертности упали до 1,27 % в первой клинике против 1,33 % во второй. Впервые за долгие годы смертность в первой клинике стала ниже, чем во второй.

Однако реакция на открытие Земмельвейса лишний раз подтверждает, какой огромный путь предстояло пройти медицинскому сообществу, прежде чем оно оказалось готово принять микробную теорию. Некоторые коллеги поддержали его, но большинство консервативно настроенных врачей гневно отвергли его идеи. Во‑первых, это противоречило господствовавшему в то время убеждению, будто родильную горячку, как и другие болезни, вызывает целый комплекс причин, в числе которых называли вредоносные испарения, эмоциональное потрясение и даже волю Господа. Никто не мог поверить, что во всем виноваты какие‑то «частицы». Многих врачей оскорбило предположение, будто они «нечисты» и разносят болезнь своими руками. Поэтому, увы, несмотря на передовое открытие, теория Земмельвейса привлекла мало сторонников. Проблема была еще и в том, что он почти ничего не делал для освещения своей находки. Только в 1861 г. он опубликовал книгу о причинах и способах предотвращения родильной горячки, но она была такой несвязной и скучной, что осталась почти незамеченной.

С этого момента жизнь Земмельвейса приняла трагический оборот. У него обнаружилось серьезное нарушение мозговой деятельности, вероятнее всего, болезнь Альцгеймера. Его ранние записки проникнуты глубоким чувством раскаяния и вины за ту невольную роль, которую он вместе с другими врачами сыграл в судьбе множества женщин, скончавшихся от родильной горячки. «Одному лишь Богу известно, сколько пациенток безвременно сошли в могилу по моей вине… И если я говорю то же самое о другом враче, мое намерение состоит лишь в том, чтобы донести до его сознания истину, которая должна быть известна каждому, кого она касается». Но по мере ослабления умственных способностей характер его высказываний изменился. Он начал сочинять злобные письма тем, кто возражал против его идей. Одному врачу он написал: «Ваше учение, герр Хофрат, опирается на трупы женщин, которых сгубило ваше невежество… Если вы, сударь, намерены и дальше убеждать своих студентов и акушерок, будто родильная горячка – самая обыкновенная болезнь, я во всеуслышание объявляю вас убийцей перед Богом и людьми».

В конце концов Земмельвейса отправили в сумасшедший дом, где он вскоре умер. Но, как ни парадоксально, некоторые считают, что именно его ядовитые выпады против коллег помогли микробной теории выйти на следующий этап. Через много лет, когда было собрано достаточно подтверждений ее истинности, его резкие письма снова привлекли к проблеме внимание общественности.

 

* * *

 

Пройдет еще 15 лет, прежде чем «трупные частицы» будут идентифицированы как стрептококк, однако озарение Игнаца Земмельвейса сегодня признают ключевым шагом в развитии микробной теории. Хотя он не понимал, какой именно микроб вызывает болезнь, он продемонстрировал, что она имеет один вполне конкретный источник. Иными словами, его современники считали, что родильную горячку может вызвать множество разных причин, а Земмельвейс утверждал: чтобы у пациента развилась эта болезнь, в его организм должен попасть специфический возбудитель, содержащийся в трупных частицах.

Но это был только первый шаг. Предстояло дождаться работы Луи Пастера, чтобы врачи смогли достичь следующего этапа: установить связь между определенными частицами – микроорганизмами – и их воздействием на другие живые организмы.

Веха № 3

От ферментации к пастеризации: прорастание микробной теории

Всем нам прекрасно известно: иногда срочно нужна крыса или скорпион, а их, как назло, нигде не найти. Но не волнуйтесь, известный алхимик и врач XVII века Ян Баптиста ван Гельмонт вывел следующий рецепт создания крыс: «Насыпь в горшок пшеницы и положи грязную тряпку, плотно закупорь крышку. Через 21 день закваска, выделяемая грязной тряпкой, соединится с эманацией пшеницы, и зерна превратятся в крыс – не маленьких и слабых, но крепких и полных жизни». Сделать скорпиона, по уверению Гельмонта, еще проще: «Выдолби углубление в камне, наполни его толченым базиликом и накрой другим камнем. Поставь оба камня на солнце. Через несколько дней испарения базилика подействуют как укрепляющий агент и преобразуют растительную материю в живых скорпионов».

С одной стороны, приятно сознавать, что большинство ученых середины XIX века посмеялись бы вместе с нами над этой наивной верой в самопроизвольное зарождение жизни (теорией, гласившей, будто живой организм можно создать из неживого материала). С другой стороны, этот смех мог утихнуть быстрее, чем вам кажется. В конце 1850‑х уже никто всерьез не верил в самозарождение насекомых или животных, но появление более мощных микроскопов заставило некоторых ученых снова задуматься над вопросом: откуда же тогда взялись эти мельчайшие организмы, настолько маленькие, что 5 млн штук могло бы уместиться в точке в конце предложения?

Два навязчивых вопроса так и оставались без ответа: откуда взялись микроорганизмы и имеют ли они какое‑то отношение к «реальному» миру растений, животных и людей? В 1858 г. известный французский натуралист Феликс Пуше, пытаясь найти ответ на первый вопрос, воскресил сомнительную теорию самопроизвольного зарождения жизни, утверждая, будто «доказал без тени сомнения», что она объясняет, как в мире появились микроорганизмы.

Но французский ученый Луи Пастер, чьи исследования в области химии и ферментации уже заслужили всеобщее восхищение, ни на мгновение в это не поверил и провел ряд остроумных экспериментов, которые окончательно похоронили теорию самопроизвольного зарождения жизни. Классические эксперименты Пастера и сегодня повторяют на уроках биологии, однако они составляют лишь малую толику его примечательной двадцатипятилетней карьеры. За эти годы он не только помог ответить на оба вопроса (микробов порождают другие микробы; они имеют самое прямое отношение к реальному миру), но и вывел микробную теорию из тумана неопределенности на территорию непререкаемой реальности.

За здоровье дрожжей: как крошечные существа поддержали алкогольную промышленность и новую микробную теорию

Для большинства из нас дрожжи – порошкообразное вещество, которое придает вину и пиву приятную игристость и помогает хлебу и кексам подниматься в горячей духовке. Некоторые из нас знают, что дрожжи – одноклеточный микроорганизм, который размножается, выращивая маленькие почки. Но чтобы установить и подтвердить эти обманчиво простые факты, ученым в XIX веке потребовалось много лет дебатов и экспериментов. Даже после того, как они признали дрожжи живым организмом, начался новый виток споров о том, в самом ли деле они отвечают за брожение (ферментацию).

Невоспетый герой раннего этапа микробиологии, дрожжи, благодаря своим сравнительно крупным размерам, первыми из микробов подверглись изучению. Но сегодня часто забывают еще об одной веской причине воздать дрожжам должное: благодаря работе ученого Луи Пастера они сыграли центральную роль в развитии микробной теории.

Поначалу ничто не предвещало великих открытий. В 1854 г. Луи Пастер занимал должность декана факультета естественных наук в северофранцузском городе Лилле, преподавал химию и в целом не слишком интересовался дрожжами и алкогольными напитками. Но однажды отец одного из студентов спросил, не хочет ли он разобраться с проблемой, возникшей на его винокуренном заводе. Пастер согласился. Изучив бродящую жидкость под микроскопом, он сделал важное открытие. Здоровые микроорганизмы в забродившем соке имели правильную шарообразную форму, но там, где происходило скисание (порча), они были продолговатыми. Пастер продолжил изыскания и в 1858 г. доказал, что брожение алкоголя обусловлено деятельностью дрожжей. Этим открытием он подтвердил «микробную теорию» брожения, что вызвало кардинальный переворот в общественном сознании: люди узнали, что вся алкогольная промышленность опирается на одну микроскопическую форму жизни и одноклеточный микроб может иметь огромное влияние.

В следующие годы Пастер распространил микробную теорию брожения на «болезни» вина и пива, успешно доказав: алкогольные напитки портятся из‑за того, что другие микроорганизмы производят внутри них молочную кислоту. Он не только обнаружил эти пагубные микроорганизмы, но и нашел от них «лекарство»: нагревание жидкости до 60–80 °C убивало микробы и позволяло предотвратить порчу продукта. Название процесса частичной стерилизации – пастеризация – хорошо известно нам и сегодня: мы постоянно видим его на упаковках продуктов и напитков.

Работа Пастера в области ферментации и «болезней» вина отметила новый рубеж в развитии микробной теории. Уже в начале 1860‑х он размышлял о том, могут ли микроорганизмы оказывать схожее влияние и в других областях жизни: «Убедившись, что вино и пиво претерпевают существенные изменения, поскольку становятся убежищем микроскопических организмов, нельзя не задаться следующим вопросом: что если подобный феномен может и должен происходить в организме животного или человека?»

Веха № 4

Окончательные похороны теории самозарождения жизни

Пока Пастер занимался изучением брожения, уже известный нам французский натуралист Феликс Пуше посеял в научном мире раздор и смуту, объявив, что «получил веские доказательства» самопроизвольного зарождения жизни. В частности, он утверждал, что провел эксперименты, в ходе которых создал микробов в стерильной среде, где до этого не было родительских микроорганизмов. Многие ученые отмахивались от его заявлений, но Пастер, имея опыт в изучении брожения и будучи настоящим гением по части постановки неожиданных и элегантных экспериментов, смог выйти против Пуше и решить проблему, которую многие считали неразрешимой. С помощью одного классического эксперимента он выявил недостатки работы Пуше, обратив внимание на явление столь распространенное, что мы нередко забываем о нем так же, как о воздухе, которым дышим.

«Пыль, – объяснил Пастер в лекции, посвященной своему знаменательному эксперименту, – это домашний враг, хорошо знакомый каждому. Воздух в этом помещении наполнен частицами пыли, которые порой могут привести к болезни и смерти: от тифа, холеры, желтой лихорадки и пр.». Далее Пастер объяснил, что микробы, которые, по утверждению Пуше, самопроизвольно зародились в стерильной среде, на самом деле появились в результате несоблюдения техники эксперимента в условиях пыльной комнаты. Чтобы проиллюстрировать свою мысль, Пастер провел простой опыт. Он налил мясной бульон в два стеклянных сосуда, один из которых имел прямое вертикальное горлышко, без труда пропускавшее воздух вместе с частицами пыли, а другой – длинное, горизонтально изогнутое, которое пропускало воздух, но не пыль. Пастер прокипятил бульон в обоих сосудах, чтобы убить уже существующие микробы, и отставил их в сторону. Через несколько дней он проверил сосуды и выяснил, что в первом, открытом, бульон заплесневел: вместе с частицами пыли внутрь попали микробы. Во втором сосуде, чье изогнутое горлышко не позволяло пыли попадать внутрь, микробов не было.

Пастер объяснил, указывая на второй сосуд: «Он будет оставаться неизменным не только день или два, или три, или четыре, или даже месяц, год, три года, четыре года! Эта жидкость будет стерильной всегда». В следующие годы Пастер не раз проводил подобные опыты, получая те же результаты, и мог уверенно заявить: «Доктрина самопроизвольного зарождения жизни никогда не оправится от смертельного удара, нанесенного ей этим экспериментом».

Работа Пастера, в которой на 93 страницах описан ход и результаты этого эксперимента, была опубликована в 1861 г. и сегодня считается последним опровержением теории о самопроизвольном зарождении жизни. Не менее важно и то, что она подготовила условия для достижения следующего этапа. Как написал в то время Пастер, «весьма желательно продолжать эти исследования и дальше… и серьезно изучить таким образом происхождение болезни».

Веха № 5

Важное звено: микробы в мире насекомых, животных и людей

В течение 20 лет Пастер сделал несколько потрясающих открытий, которые перевернули представления людей о мире, оказали огромное влияние на развитие медицины и установили новую веху в развитии микробной теории. Все началось в середине 1860‑х, когда шелковая промышленность Западной Европы столкнулась с загадочной болезнью шелковичных червей. Друг‑химик попросил Пастера обратить внимание на эту проблему, но поначалу тот ответил уклончиво, заметив, что ничего не знает о шелкопрядах. Тем не менее, заинтригованный поставленной задачей, Пастер начал изучать жизнедеятельность шелкопрядов и рассматривал под микроскопом здоровых и больных особей. За пять лет он установил, от какой болезни они страдают, и указал фермерам способ предотвратить ее, чем помог шелковой промышленности вернуться к процветанию. Однако эта работа имела огромное значение не только для промышленности. Пастер сделал еще один большой шаг в истории развития микробной теории, вступив на неисследованную территорию: в сложный мир инфекционных заболеваний.

В 1870–1880‑е Пастер приступил к изучению инфекционных заболеваний у животных и сделал несколько важнейших открытий, которые также заняли свое место в фундаменте микробной теории. В 1877 г. он начал изучать сибирскую язву – болезнь, от которой страдали до 20 % поголовья овец во Франции. Другим ученым уже удалось обнаружить в крови зараженных животных палочковидный микроб, однако Пастер провел собственное независимое исследование и в 1881 г. потряс мир сообщением о том, что он создал вакцину, которая успешно ограждает овец от заболевания. Эта крупная веха в истории вакцинации (подробнее мы поговорим об этом в главе 6) стала лишним доказательством того, что микробная теория реальна и имеет непосредственное отношение к болезням животных.

Однако на этом Пастер не закончил работу в области иммунизации. Вскоре он начал экспериментировать над созданием вакцины от бешенства – широко распространенной в то время болезни с неизменно летальным исходом. Пастер не смог выделить или идентифицировать микроб, вызывающий бешенство (вирусы были слишком малы, и мощности тогдашних микроскопов не хватало, чтобы их увидеть), но он был твердо убежден, что в болезни виновен какой‑то микроорганизм. Проведя сотни экспериментов, Пастер создал вакцину, эффективность которой была подтверждена на животных. Затем, в 1885 г., в исключительном и рискованном жесте отчаяния, вакцина была опробована на человеке. С ее помощью удалось спасти жизнь мальчика, укушенного бешеной собакой. Это достижение само по себе подводило блестящий итог изысканиям Пастера, но, кроме того, оно довело микробную теорию до кульминации, продемонстрировав непосредственную связь микробов с человеческими болезнями.

К концу своей карьеры Пастер стал национальным и всемирным героем. Его потрясающие достижения в области химии не только спасли от краха несколько отраслей промышленности, но и позволили получить солидные доказательства в пользу состоятельности микробной теории. Впереди ждало еще несколько этапов, в том числе крупное открытие, совершенное в 1865 г. одним английским хирургом, на которого произвели большое впечатление работы Пастера.

Веха № 6

Антисептики спешат на помощь: Джозеф Листер и современная хирургия

В 1860 г., когда Джозеф Листер начал преподавать хирургию в Университете Глазго, даже у тех пациентов, которым повезло пережить операцию, оставалось множество причин опасаться за свою жизнь. Повальное распространение послеоперационных инфекций приводило к тому, что показатель смертности для некоторых процедур достигал 66 %. Как заметил один врач того времени: «Человек на операционном столе в нашем госпитале подвергается едва ли не большей опасности, чем английский солдат в битве при Ватерлоо». К несчастью, все попытки решить эту проблему разбивались о господствовавшее в то время убеждение, будто постоперационную «гнилость» ран вызывают не микробы, а кислород. Многие врачи действительно полагали, что в нагноении ран повинен содержащийся в воздухе кислород, который разлагающе действует на поврежденные ткани, превращая их в гной. А поскольку способов перекрыть доступ кислорода к ране не существовало, многие верили, что предотвратить развитие инфекции невозможно.

Если Джозеф Листер когда‑то и разделял эти взгляды, он определенно пересмотрел их после знакомства с трудами Луи Пастера. Две мысли Пастера произвели на него особенно сильное впечатление: о том, что «брожение» органического вещества становится результатом деятельности живых «микробов», и о том, что микробы не зарождаются самопроизвольно, а размножаются только при наличии родительских организмов. Проанализировав это, Листер задумался: если врач хочет предотвратить инфекцию, возможно, ему стоит обратить более пристальное внимание не на кислород, а на микроорганизмы, проникающие в рану? «Если обработать рану каким‑нибудь веществом, которое, не нанося серьезного вреда человеческим тканям, могло бы уничтожить успевшие попасть в нее микробы, – писал он, – гниение можно было бы предотвратить, несмотря на свободный доступ к ране кислорода».

Поэкспериментировав с несколькими химическими веществами, Листер достиг переломного момента 12 августа 1865 г. В тот день он впервые использовал фенол – «состав, обладающий исключительно разрушительным действием на низшие формы жизни и, следовательно, являющийся наиболее сильным антисептиком из всех известных на сегодня» – для обработки раны одиннадцатилетнего мальчика, который получил открытый перелом левой ноги после того, как его переехала запряженная лошадью повозка. В то время открытые переломы сопровождались огромным риском развития инфекции и часто требовали ампутации конечности. Листер наложил на ногу мальчика шину и в течение следующих шести недель регулярно обрабатывал рану карболовой кислотой. К его восторгу, перелом сросся без малейших признаков инфекции. Позже Листер неоднократно использовал карболовую кислоту при лечении других ран, в том числе абсцессов и ампутационных. Кроме того, он применял ее для дезинфекции раны во время хирургических операций, а также обеззараживания инструментов и рук медицинского персонала.

Листер опубликовал свои находки в 1867 г., и в первое время его работа вызывала скептические отзывы хирургов Лондона. Тем не менее важность антисептической обработки была в итоге признана неоспоримой, и сегодня Листера называют отцом антисептиков или отцом современной хирургии. Кроме полоскания для рта, названного в его честь листерином, дань уважения Листеру отдали микробиологи, назвав один из родов бактерий Listeria . Открытие Листером асептической хирургии, за которое он благодарил Пастера в личном письме от 1874 г., несомненно, спасло огромное количество жизней. Но не менее важно и то, что выявление ключевой роли микробов в развитии инфекции и возможности их уничтожения антисептической обработкой позволило открыть очередной этап в развитии микробной теории.

В 1840–1860‑х ученые проделали огромную работу по сбору сведений о роли микробов в развитии болезней. Но до определенного момента эти свидетельства оставались в основном косвенными. Даже в начале 1870‑х микробная теория была для многих всего лишь недоказанным курьезом. Однако ее сторонники и противники сходились в одном: чтобы обосновать ее, кому‑то необходимо было установить связь между конкретным микробом и конкретным заболеванием. Миру не пришлось долго ждать: вскоре молодой немецкий врач отыскал и исчерпывающе продемонстрировал эту связь.

Веха № 7

На шаг ближе: Роберт Кох и тайная жизнь сибирской язвы

В 1873 г. Роберт Кох был тридцатилетним врачом с обширной медицинской практикой в одном из сельских районов Германии. Казалось, все обстоятельства против него: он был отрезан от общества коллег и единомышленников, не имел доступа к библиотекам и лабораторному оборудованию, за исключением микроскопа, который ему подарила жена. Несмотря на все это, он заинтересовался сибирской язвой и собирался доказать, что ее появление вызывает определенный микроб. К тому времени основной подозреваемый уже был известен: палочковидная бактерия Bacillus anthracis. Кох был далеко не первым, кто приступил к ее изучению. Но никому до тех пор не удавалось доказать, что именно этот микроорганизм вызывает сибирскую язву.

Первоначальные изыскания Коха подтвердили находки других исследователей: инокуляция мышам крови животных, умерших от сибирской язвы, приводила к смерти грызунов от сибирской язвы, а у мышей, которым была введена кровь здоровых животных, болезнь не развивалась. Но в 1874 г. Кох приступил к исследованию более сложной загадки, которая лежала неподъемным камнем на пути к доказательству теории о бактериальном возникновении сибирской язвы. Верно, одни овцы заражались при контакте с больными животными. Но почему же другие заболевали сибирской язвой, не бывая нигде, кроме пастбища ? После многочисленных экспериментов и кропотливой работы Кох отыскал разгадку, которая распахнула новое окно в мир микробов и заболеваний. Выяснилось, что сибирская язва с дьявольской изобретательностью меняет обличье. В неблагоприятных условиях, например, попадая в почву, она формирует споры, способные выживать при недостатке кислорода и жидкости. При возвращении благоприятных условий (попадении в организм живого носителя) споры снова образуют смертельно опасные бактерии. Таким образом, овцы, которые заболели сибирской язвой, казалось бы, не имея никакого контакта с больными животными, на самом деле тоже вступали в контакт с переносчиком болезни.

Сделанное Кохом открытие – жизненный цикл сибирской язвы и ее роль в возбуждении болезни – немедленно принесло ему громкую славу. Установив, что Bacillus anthracis – специфический возбудитель сибирской язвы, он заставил медицинское сообщество сделать следующий огромный шаг к принятию микробной теории. Но для окончательного триумфа нужно было подождать, пока он не раскроет загадку болезни, которая давно уже терзала человеческий род. В конце XIX века от нее страдали почти все жители крупных европейских городов, и на ее счету было 12 % от общего числа смертей. Даже сегодня благодаря летучему болезнетворному агенту она остается одной из самых распространенных причин смерти, а в развивающихся странах вызывает 26 % смертей, которых можно было бы избежать.

Веха № 8

Дело сделано: открытие причины туберкулеза

Когда Кох приступил к исследованию туберкулеза, также известного как чахотка, симптомы и исход этой болезни были хорошо известны, хотя ее течение могло оказаться совершенно непредсказуемым. Больной мог умереть через пару месяцев, страдать годами, а то и выздороветь. Среди первых симптомов пациенты часто называли сухой кашель, боль в груди и затрудненное дыхание. На более поздних стадиях кашель становился мучительным, сопровождался периодическими приступами лихорадки, учащением пульса и появлением нездорового румянца. На последних стадиях пациент имел изможденный вид, запавшие щеки и глаза, а голос превращался в хриплый шепот из‑за того, что горло было изъедено язвами. Последним симптомом, возвещающим о приближении смерти, становился «могильный кашель». Туберкулез унес многих известных деятелей культуры XIX века: поэта Джона Китса, писателей Антона Чехова и Эмили Бронте.

Хотя собранные ранее обрывочные данные давали повод заподозрить, что туберкулез может быть заразным, к концу XIX века врачи в целом продолжали считать его наследственной болезнью, вызванной неясным нарушением деятельности легочных клеток пациента. Чаще всего оно объяснялось умственными и моральными недостатками личности, а не деятельностью посторонней формы жизни. В начале XIX века, получив должность руководителя бактериологической лаборатории в Императорском отделении здравоохранения в Берлине, Роберт Кох поставил перед собой цель доказать, что туберкулез, напротив, вызван микроорганизмом.

Задача была не из легких, Коху пришлось разработать ряд новых техник, в том числе изобрести метод окрашивания, который помогал выделить болезнетворный микроб на фоне окружающей ткани, и создать питательную среду, которая позволяла культивировать медленно растущие микроорганизмы. Наконец в 1882 г. Кох объявил миру о своем открытии: после успешной изоляции, культивации и инокуляции животным подозреваемых микробов он выяснил, что туберкулез вызывает Mycobacterium tuberculosis . Использовав для описания палочковидных бактерий термин «бациллы», он заключил: «Бациллы, присутствующие в туберкулезных метастазах, являются не спутником, но причиной болезни. Эти бациллы и есть истинные возбудители чахотки».

Веха № 9

Приговор для микроба: четыре знаменитых постулата Коха

Обнаружение Кохом туберкулезных бактерий стало переломным моментом, окончательно утвердившим статус микробной теории в медицине. Более того, принципы и приемы, которые Кох использовал при исследовании туберкулеза и других заболеваний, помогли ему сделать еще один существенный шаг: совместно с Фридрихом Леффлером сформулировать свод правил, к которым могли обратиться другие врачи, чтобы вынести обвинительный приговор другим микробам. Согласно «постулатам Коха», микроб может быть признан виновным, если отвечает следующим пунктам:

Микроорганизм обнаруживается во всех случаях заболевания.

Микроорганизм выделен от больного и выращен в чистой культуре.

Чистая культура вызывает идентичное заболевание у здорового человека (животного).

Микроорганизм выделен повторно от зараженного человека (животного).

Исследования Коха в области туберкулеза в итоге принесли ему Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Однако, разобравшись с туберкулезом, он не прекратил свои передовые исследования в сфере бактериологии. В 1884 г. он открыл (или, точнее, заново открыл) возбудителя холеры и предложил принять меры для обеспечения общественного здравоохранения, которые помогли подавить эпидемию холеры в Гамбурге в 1892 г. Кроме того, благодаря разработанным им микробиологическим приемам обученные им сотрудники смогли открыть множество других видов болезнетворных бактерий. Позже Кох ошибочно заявлял, что нашел лекарство от туберкулеза. Однако полученный им экстракт – туберкулин – используется в модифицированной форме и в наши дни как средство массовой диагностики.

Микробная теория через 100 лет: сюрпризы (и уроки) еще не закончились

В XIX веке микробная теория прошла длинный извилистый путь. Что интересно, хотя она шаг за шагом завоевывала все более широкое признание, сам термин «микробная теория» появился в английской медицинской литературе примерно в 1870 г. Польза микробной теории скоро стала очевидной, но и сегодня нередко упускают из вида другие аспекты ее влияния на медицинскую практику. Например, для многих молодых врачей в конце XIX века микробная теория открыла новый мир, полный надежды. Вытеснив устаревшие теории миазмов и самопроизвольного зарождения, она убедила всех, что для любой болезни может быть найдена причина – если не лекарство. Это придавало врачам новый авторитет в глазах пациентов. Как недавно написала Нэнси Томс в Journal of the History of Medicine, к концу XIX века врачам «начали больше доверять, не потому, что теперь они могли чудесным образом вылечить инфекционное заболевание, а потому, что они были способны объяснить и предотвратить его».

Микробная теория изменила представления врачей о том, как их собственное поведение отражается на здоровье пациентов. Новый образ мыслей достаточно устоялся уже к 1887 г. Именно тогда один из посетителей медицинского собрания, услышав, что другой врач перешел от инфекционного больного в родильное отделение, не вымыв руки, гневно заявил: «Меня крайне удивляет, что в наше просвещенное время такой человек, как доктор Бейли, имеющий репутацию учителя и практикующего врача, по‑прежнему противится микробной теории специфических заболеваний… Надеюсь, никто из членов этого сообщества не последует его примеру».

К началу ХХ века микробная теория изменила в буквальном смысле все, даже внешний облик медиков. Следуя новым гигиеническим требованиям, молодые врачи перестали отпускать солидные бороды, которые традиционно носили их старшие коллеги.

 

* * *

 

Сегодня, несмотря на свое универсальное распространение, микробная теория по‑прежнему вызывает в обществе ажиотаж, озабоченность, противоречия и недопонимание. Плюс в том, что возможность идентифицировать, предотвратить или вылечить спровоцированное микробами заболевание сегодня позволяет спасти миллионы жизней. Технологический прогресс позволил нам увидеть своими глазами мельчайшие микроорганизмы, такие как риновирус, вызывающий обычную простуду. Он настолько мал, что на острие иглы вполне могут уместиться 500 млн его представителей. Изучение бактериальных заболеваний заставило нас задуматься над фундаментальной загадкой жизни; ученые задаются вопросом, являются ли вирусы на самом деле «живыми», и размышляют о том, почему прионные заболевания, например синдром коровьего бешенства или фатальная семейная бессонница, могут быть заразными и смертельными, если распространяющий их агент очевидно не принадлежит к классу живых организмов.

Не так давно ученые нашли способ расшифровать геном (совокупность генетического материала) микробов, что привело к новым исследованиям, поднимающим вопрос о самой сути и природе нашего существования. В 2007 г. Национальные институты здравоохранения запустили проект «Микробиом человека» (Human Microbiome Project), который подробно рассказывает о геноме сотен микробов, в норме населяющих человеческое тело. Сама идея, что каждый человек служит носителем «микробиома» – коллективного генома всех микроорганизмов в его теле, – придает микробной теории совершенно новое звучание. Учитывая, что человеческое тело населяет около 100 трлн микробов (их в десять раз больше, чем наших собственных клеток, и у них в 100 раз больше генов, чем у нас самих), возникает вопрос: где же проходит граница между «нами» и «ими»? Тот факт, что большинство этих микробов играют важную роль в нашей жизнедеятельности, помогая организму функционировать (например, отвечают за пищеварение, иммунитет и метаболизм), делает этот вопрос еще более загадочным.

Следует заметить, что при всех своих достоинствах микробная теория оказалась своего рода ящиком Пандоры. Получив научный статус в конце XIX века, она выпустила страхи и тревоги, мучающие нас по сей день. В самом деле, что может быть ужаснее вездесущего, невидимого и всемогущего врага, чье оружие – болезни и смерть? Кто сегодня не подумает дважды, прежде чем взяться за дверную ручку в общественной уборной, пожать руку незнакомцу или сделать глубокий вдох в переполненном лифте, автобусе или самолете? Отчасти эти опасения имеют под собой реальную почву, но у впечатлительных людей они могут развиться в полноценное тревожное расстройство, которое подчинит себе всю их жизнь. Неудивительно, что многие из нас с тихой грустью думают о невинной доиндустриальной эпохе, когда мы ничего не знали о микробах и пребывали в блаженном негигиеническом неведении.

Современная битва против микробов привела к широкому распространению в обществе странной одежды и привычек: шапочки и перчатки у сотрудников ресторанов, антибактериальное мыло, синтетические моющие средства, пластмассовые разделочные доски, клавиатуры и детские игрушки, появившиеся в каждом доме. Совсем недавно борьба против микробов привела к широкому распространению дезинфицирующих спреев и гелей для рук на спиртовой основе, которые поселились не только в кабинетах врачей и больницах, но и в супермаркетах, на заправках, в сумочках и задних карманах. Все эти меры – хотя некоторые критикуют их как повышающие сопротивляемость бактерий – указывают на скрытую фобию, пронизывающую нашу жизнь. Мы не задумываясь направляем против невидимого врага новейшее антисептическое оружие в надежде обрести немного душевного спокойствия.

Как уничтожить миллионы незваных гостей: ответ у нас под рукой

И все же возникает вопрос: как определить, проявляем мы опасную беспечность или, наоборот, чересчур осторожничаем? Даже в наши дни беспечность становится причиной множества болезней и смертей. По иронии судьбы, это происходит именно в местах, предназначенных для того, чтобы нам стало лучше. Согласно исследованию Центра контроля и предотвращения заболеваний (Center for Disease Control and Prevention, CDC) от 2002 г. (статья опубликована в 2007 г.), в американских больницах ежегодно происходит 1,7 млн случаев заражения внутрибольничными инфекциями, из которых около 100 тыс. оканчиваются смертью. Хотя эти высокие цифры складываются из множества факторов, едва ли не самым главным среди них можно назвать тот, который давным‑давно обнаружил Игнац Земмельвейс.

«Если бы каждый ухаживающий за больными, переходя от постели одного пациента к другому, неуклонно следил за гигиеной рук, – писал врач Дональд Голдман в 2006 г. в журнале New England Journal of Medicine, – мы могли бы наблюдать незамедлительное и весьма существенное снижение распространения резистентных бактерий». Исследования показали, что количество бактерий на руках медперсонала составляет от 40 тыс. до 5 млн. Разумеется, многие из них – обыкновенные человеческие бактерии‑«резиденты», но есть и другие, «бродячие» микробы, приобретенные в результате контакта с пациентом и нередко вызывающие вспышки внутрибольничных инфекционных заболеваний. В отличие от бактерий‑«резидентов», которые находятся в глубоких слоях кожи, недавно подхваченные микробы «несложно удалить с помощью обычного мытья рук».

Хотя CDC и другие группы пропагандируют идею мытья рук по меньшей мере с 1961 г., исследования показали, что сотрудники сферы здравоохранения соблюдают эти требования «небрежно», зачастую в пределах 40–50 %. Это весьма печально, учитывая, что, по данным CDC, использование дезинфицирующих средств на спиртовой и мыльной основе «гарантированно пресекает вспышки заболеваний в медицинских учреждениях, снижает передачу антимикробно‑резистентных организмов и уменьшает общие показатели инфицирования». Почему же мытьем рук пренебрегают? Сотрудники клиник называют разные причины, в том числе сухость и раздражение кожи, вызванные частым мытьем, неудобное расположение или нехватку раковин, сильную занятость, нехватку персонала и большой наплыв пациентов, незнание правил, забывчивость.

Надо отдать Голдману должное: при обсуждении причин небрежности сотрудников системы здравоохранения он старается быть справедливым. «Отчасти в этом виновата система», – пишет он, указывая, что больницы не должны настолько нагружать сотрудников, что тем некогда даже подумать о гигиене. Он добавляет, что в больницах необходимо проводить обучающие курсы для персонала, обеспечивать удобный доступ к спиртовым антисептикам и следить за тем, чтобы дозаторы с ними были всегда наполнены и в рабочем состоянии. Однако он предупреждает: если персонал продолжает пренебрегать гигиеной после того, как больница со своей стороны сделала все возможное, чтобы этого не происходило, «виновных следует призвать к ответственности».

Когда Игнац Земмельвейс 160 лет назад изложил похожие соображения своим сотрудникам – ничего не зная о микробах и обладая только интуитивным пониманием их невидимого присутствия, – он помог спасти бесчисленное количество женщин от смерти в результате родильной горячки. И хотя медицинское сообщество «вознаградило» его усилия полным бойкотом на протяжении следующих 30 лет, открытие Земмельвейса в конечном итоге подтолкнуло медицину вперед, заставило сделать один из первых маленьких шажков по направлению к открытию и подтверждению микробной теории.

С этой теорией – неважно, насколько убедительной, подтвержденной и актуальной в вопросах здоровья, болезни, жизни и смерти – многие из нас пытаются разобраться и сегодня.

Поиск

ФИЗИКА

ХИМИЯ

Поделиться

Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru