Доктор Ру, правая рука Пастера и его заместитель в дни съезда писал в
Париж: “ Мечников говорил с такой страстью, что всех воспламенил. Мне кажется, что с сегодняшнего дня теория фагоцитов приобрела много новых друзей”.
Но вскоре работа Мечникова снова подверглась критике. Ученый Беринг открыл вещества, способные разрушать яды микробов (токсины). Его теория противопоставляла фагоцитам сложные химические вещества, находящиеся в крови, названные им антитоксинами. По Берингу антитоксины обезвреживают действие токсинов. Гуморалисты получили сильную поддержку.
После ряда наблюдений и экспериментов Мечникову удалось и на этот раз
отстоять свою теорию. Он доказал, что антитоксины являются не чем иным, как
продуктами переваривания фагоцитами ослабленных микробов. Кровяная
сыворотка кроликов, предохраненных путем прививок против свиной краснухи,
сама по себе не убивает микробов – она не антитоксична, когда в ней нет
фагоцитов. И наоборот: когда появляются фагоциты, появляются т антитоксины.
Вывод ясен: антитоксины появляются в результате жизнедеятельности
фагоцитов, и, следовательно, связь между невосприимчивостью животных к
болезням и фагоцитами неразрывна.
Исследуя проблему фагоцитов в связи с иммунитетом, Илья Ильич исчерпывающе осветил и другую сторону вопроса: он подготовил к печати труд, озаглавленный “Лекции о сравнительной патологии воспаления”, ставшей впоследствии классическим.
Эта книга вышла в 1892 году. Она подводила итог многим годам
напряженной работы Ильи Ильича в области изучения внутри клеточного
пищеварения и фагоцитов. Добытые в результате исследований факты приобрели
форму стройной теории. Эта же книга определила направление будущих работ
Мечникова и его учеников. Особый интерес приобрели исследования явлений
старости и долголетия.
Главная цель книги состояла в том, чтобы установить прочную связь между учением о болезнетворных процессах и биологией вообще. Теория воспаления Мечникова стала классической.
При явлениях воспаления, чем бы оно не было вызвано – ожогом, обморожением, инородным телом, микробами, - можно наблюдать одну и ту же картину: к месту воспаления, пробираясь через стенки сосудов, выходят белые кровяные тельца (лейкоциты) и окружают пораженное место. Процесс выхода лейкоцитов из стенок кровеносных сосудов принадлежит к одному из удивительных явлений в природе.
Человек порезал руку. В рану успели проникнуть микробы. Прошло несколько часов – рука покраснела, распухла, появились жар и боль.
Система кровеносных сосудов сложная. Сердце, подобно насосу, гонит кровь в крупные артерии, которые, бесконечно дробясь, заканчиваются бесконечными капиллярами – тончайшими кровеносными трубками. Толчок за толчком быстро пробегает свой круг кровь. В токе крови плывут фагоциты, оберегая наше здоровье. Но вот в каком-то месте организма через рану под кожу проникли микробы. На участке, где в организм пробрались микробы, ток крови в капиллярах замедлился. Фагоциты из середины кровяного русла, где они до того двигались, подошли к стенкам сосудов и медленно продвигаются вдоль них. Многие сотни тысяч, миллионы фагоцитов выходят из кровеносных сосудов и спешат к пораженному микробами участку нашего тела. Они набрасываются на микробы, заглатывают и уничтожают их.
Способность фагоцитов приходить в необходимых случаях на помощь пораженным участкам организма Мечников объяснял так называемым положительным хемиотаксисом, который и обуславливает передвижение фагоцитов к месту поражения. Хемиотаксис – явление движения низших организмов и подвижных клеток высших животных к определенным химическим раздражителям или от них.
Жизнь Ильи Ильича проходит в непрерывном, вдохновенном труде. Он
уходит из лаборатории только для того, чтобы несколько часов поспать. Ольга
Николаевна также не покидает института: она принимает больных, которые
толпами идут к Пастеру за исцелением. Мечниковы живут в Париже, но они мало
знают этот город: в труде протекают месяцы и годы.
В 1892 году страшная эпидемия холеры охватила двадцать одно государство. Люди гибли сотнями тысяч. Но помощи ждать было неоткуда. Наука еще не могла вступить в единоборство с холерой, потому что не был еще найден возбудитель заболевания.
Еще в 1884 году в результате своих путешествий в Египет и Индию Кох
открыл холерную запятую – вибриона. Кох находил вибриона во всех стадиях
заболевания холерой и на основании этого заявил: вибрион – причина холеры.
Но мало кто из ученых прислушивался к голосу Коха. Открытие холерного
вибриона прошло мало замеченным и не помогло быстрой ликвидации эпидемии.
Илья Ильич считает своим долгом вступить в борьбу с эпидемией холеры.
Дело оказывается не только опасным, но и в высшей степени запутанным и
трудным. Проходят месяцы напряженной работы.
Разрешению вопроса о виновности коховских вибрионов в заболеваниях
холерой могли помочь опыты на человеке. Готовый на все ради блага людей,
Мечников решил произвести опыт над самим собой.
Уже не в первый раз Илья Ильич рисковал жизнью. В создавшейся обстановке иначе поступить он не мог и не хотел. В Европе от холеры погибло очень много людей, но не было найдено средство борьбы с ней.
Мечников выпил разводку холерных эмбрионов, но не заболел. Помощник
Мечникова Латапи также повторил над собой опыт с холерными вибрионами и
также остался здоровым. Через восемь дней Мечников повторил героический
опыт, и опять ни он, ни его помощник не заболели.
Роль холерного вибриона и условия заражения холерой, в конце концов, были выяснены.
Мечников и его школа оказали неоценимую услугу человечеству. Серия исследований Мечникова пролила свет на процесс заражения холерой, который оказался значительнее сложнее, чем предполагал Кох.
Мечников поставил себе задачей найти метод экспериментального заражения холерой животных, не заболевающих в естественных условиях.
В результате настойчивых исследований Мечникову впервые удалось вызвать настоящую холеру у кроликов-сосунков.
Открылась широкая перспектива проведения опытов с прививкой холеры не людям, а животным.
Наука указала правильный путь борьбы с холерой. Холерный вибрион – единственный источник распространения заразы.
Уничтожайте холерную запятую, дезинфицируйте все, что имело соприкосновение с больным, еще лучше – сжигайте зараженные вещи, и эпидемия холеры пойдет на убыль.
Работы по исследованию холеры продолжались. Но с неожиданным
заявлением выступил немецкий ученый Пфейфер. Он обнаружил разрушение
микробов холеры в брюшной полости морских свинок при отсутствии фагоцитов.
Пфейфер заявил: если морской свинке впрыснуть разводку холерных запятых, то
через несколько минут они погибают и превращаются в мертвые зернышки; все
это происходит в брюшной полости животного без участия фагоцитов.
Мечников был крайне взволнован этим сообщением. Подвергнув тщательной проверке опыты Пфейфера, он, к великому огорчению убедился в его правоте.
Многочисленными опытами Мечников доказал, что холерные вибрионы разрушаются не жидкостью брюшной полости. В тот момент, когда шприц вонзается в живот свинки, происходит то, о чем никто раньше не мог догадаться: у испуганного животного проиходит нервный шок, который разрушает фагоциты, и все переваривающиеся соки их высвобождаются в брюшную полость. Эти соки разрушенных фагоцитов – цитазы (цитазы – ферменты, выделяемые фагоцитами,- получили свое название от “цитос” – клетка) – делают то, что не смогли сделать фагоциты. Если избежать шока, то не цитазы, а фагоциты, как всегда, будут разрушать холерных вибрионов. В первом случае с микробами справляются соки фагоцитов - цитазы, во втором – не разрушенные фагоциты.
После смерти Луи Пастера фактическим директором института стал доктор
Ру, а научную работу возглавил Мечников.
При институте были учреждены ежегодные курсы по бактериологии. Одним из главных организаторов этих курсов был Илья Ильич Мечников. Так он осуществил свою давнишнюю мечту о подготовке ученых-микробиологов на основе широкого сравнительно-биологического метода. Большую часть слушателей составляла русская молодежь. Здесь подготавливались кадры славной школы русских микробиологов.
Из года в год шла упорная борьба между двумя направлениями в учении о
невосприимчивости организмов к заразным болезням. Победив Пфейфера,
Мечников не избавился от новых нападок. Профессор Эрлих разработал сложную
теорию, объясняющую борьбу организмов с ядами микробов – токсинами.
Химические вещества – противоядия, - по Эрлиху, никакого отношения к
фагоцитам не имели. Другой микробиолог, Беринг, дал науке теорию
иммунитета, которая также отвергала участие фагоцитов в борьбе с заразными
болезнями. Беринг впервые открыл антитоксины – противоядия организмов,
разрушающие яды микробов.
И Мечников опять берется за работу. Загадочные антитоксины должны быть изучены на всех ступенях животного мира. Необходимо с антитоксинами проделать тот же титанический труд, который на протяжении десятилетий он затратил на изучение фагоцитов. Нужно найти цепочку, связывающую в единое целое все проявления невосприимчивости в животном мире. Антитоксины и фагоциты наверняка связаны в борьбе против микробов. Но какова эта связь?
Быть может, сами микробы вырабатывают антитоксины, то есть сами себя обезвреживают? Или, быть может, одни микробы выделяют противоядия для других болезнетворных микробов? Опыт следует за опытом. Нет, микробы не вырабатывают антитоксинов. Значит, необходимо искать их происхождение в организмах, которые борются с микробами.
Следуют опыты на растениях, на низших животных: червях, насекомых,
лягушках, рыбах. Ответ по-прежнему отрицательный. Осталось исследовать
высших холоднокровных животных, а потом перейти к теплокровным. Для этого
Илья Ильич приобретает крокодила. И именно на крокодиле Мечников впервые
убеждается в том, что антитоксины вырабатываются в организме в тех же
органах, где образуются форменные элементы крови, - в селезенке, костном
мозгу. Он знал, что любая функция организма изменяется по мере усложнения
вида. Он знал, что из лабиринта сложнейших научных задач ему поможет выйти
метод дарвинизма – сравнительно-эволюционный метод.
Это был очень важный факт: антитоксины образуются там же, где фагоциты. Установив это, Мечников начал распутывать сложнейшую проблему происхождения антитоксинов.
Фагоциты бывают двух типов: фагоциты с одним большим ядром – макрофаги и фагоциты с несколькими мелкими ядрами – микрофаги. Антитоксины всегда обнаруживались там, где были фагоциты-макрофаги.
Микробы нашли уязвимое место в живом организме. Они проникли в
организм и начали свое пагубное дело. Найдя хорошую питательную среду для
своего роста, они начали быстро размножаться. Разгорелась жестокая борьба:
фагоциты выступили на защиту организма, многие миллионы маленьких борцов за
здоровье вступили в схватку с микробами. Микробы выделяют ядовитые вещества
– токсины. Организму надо найти средство против яда – противоядие. Фагоциты
пожирают микробов. Этим заняты микрофаги – те фагоциты, которые вышли из
кровеносного русла, а макрофаги, не умеющие съедать микробов, заняты
уничтожением микробных ядов (токсинов). Попав внутрь макрофага, токсины
разрушаются и вызывают появление антитоксинов.
Многочисленные исследования привели Мечникова к конечному выводу, что открытые Берингом антитоксины обязаны своим существованием все тем же фагоцитам.
К началу ХХ столетия идеи фагоцитоза приобрели мировое признание.
Одни считали, что фагоцитарная реакция организма есть единственная причина
невосприимчивости к заразным болезням; ею объясняли весь сложный механизм
борьбы с болезнями. Другие, признавая фагоцитарную теорию, связывали ее с
бактерицидными свойствами жидкостей организма и стремились найти общность
между теорией фагоцитоза и гуморальной теорией.
Творец фагоцитарной теории, ее страстный защитник, Илья Ильич Мечников признавал желательность объединения фагоцитарной и гуморальной теорий, отстаивая первостепенное значение первой.
В 1903 году Мечников закончил редактирование русского издания книги
“Невосприимчивость в инфекционных болезнях”. Этот труд подводил итоги
исследованиям Мечникова за двадцать лет.
Ценя выше всего научную истину, Илья Ильич в предисловии к своей книге пишет:” Будучи убежденным, что многие возражения против фагоцитарной теории невосприимчивости зависят исключительно от недостаточного знакомства с ней, я думал, что изложение, собранное в одном томе, может быть полезным для тех, кто интересуется вопросом о невосприимчивости... Если мне и не удастся убедить своих противников в правоте защищаемых мною положений, то я по крайней мере дам им необходимые сведения для того, чтобы возражать мне”.
Оценивая теперь, когда наука сделала огромный шаг вперед, обе теории иммунитета и, определяя результаты их испытания временем, нужно отметить, что Мечников был прав не во всем. В своей ожесточенной полемике с гуморалистами он допускал односторонность взглядов, недооценивал значение других элементов организма, кроме фагоцитов, в борьбе с инфекцией. Кроме того, он не всегда ставил деятельность фагоцитов в зависимость от окружающей их среды. Но при всем этом Мечников понимал, что учение об иммунитете находится еще на одной из ранних стадий своего развития.
Мечников оказался прав в главном – в том, что в основе невосприимчивости лежит деятельность живой клетки, какой является фагоцит.
Но фагоцит живет не изолированно, а в нашем теле, и его защитные
свойства зависят от физиологического состояния и реактивности организма.
Микробы также выделяют вещества, играющие роль в фагоцитозе. Все это
недостаточно учитывал Илья Ильич.
Великая заслуга Мечникова заключается в том, что он сумел свести явления невосприимчивости к заразным болезням к общим законам биологии, распространяющимся как на высших животных и человека, так и на низших животных – простейших, состоящих из одной клетки. Закономерности невосприимчивости Мечников объяснял общими биологическими законами. Он показал, что сложнейшие явления иммунитета – лишь количественные и качественные видоизменения общего для всех существ процесса внутриклеточного пищеварения. В ходе эволюции живых существ развивались и усложнялись средства их защиты от микробов, и из простого факта внутриклеточного пищеварения развилась вся сложная система процессов иммунитета, то есть защитной способности организма.
Еще в “Лекциях о сравнительной патологии воспаления” Мечников писал:
”Итак, воспаление в своем целом должно быть рассматриваемо как фагоцитная
реакция организма против раздражающих деятелей; эта реакция выполняется то
одними подвижными фагоцитами, то с действием сосудистых фагоцитов или
нервной системы”.
Крупнейшая из современных теорий иммунитета видит этот источник невосприимчивости в деятельности клеток так называемого ретикуло- эндотелиального аппарата организма. Основы этих теорий заложены Мечниковым в его учении о фагоцитах.
К неподвижным клеткам, борющимся с микробами, относятся клетки
эндотелия, клетки ретикулярной ткани (от латинского слова spinola -
сеточка), из которой, в частности, состоят миндалины, клетки невроглии
(соединительной ткани нервной системы) и другие. «Все эти клетки, - писал
Мечников, - могут, по крайней мере при известных условиях, поглощать
посторонние тела и, следовательно, выполнять функции фагоцитов”.
Эти взгляды Мечникова легли в основу современного учения о ретикуло- эндотелиальной системе.
Мечников занимался изучением проблемы старости человека. Он признавал
верхним пределом жизни человека значительно больший, чем сто лет. Старость
– это недуг, со старостью нужно и можно бороться.
Ведя борьбу за продление жизни человека, Илья Ильич в 1903 году выпустил свое первое философское сочинение “Этюды о природе человека”.
В 1908 году Илье Ильичу Мечникову вместе с Эрлихом была присуждена
Нобелевская премия за исследования по иммунитету.
В мае 1911 года Мечников выехал в Россию, во главе экспедиции института Пастера. Экспедиция высадилась в казахских степях для изучения возбудителей туберкулеза.
В декабре 1915 года Мечников заболел инфлюэнцей, начались приступы
сердечной астмы. Длительные страдания привели к трагическому концу. 2 июля
1916 года жизнь ученого оборвалась. Тело Мечникова, согласно воле
покойного, было сожжено; урна с прахом поставлена в библиотеке Института
Пастера.
Имя Мечникова вошло в историю как имя одного из основателей современной биологии и научной медицины.
Почти все русские бактериологи конца прошлого и начала нынешнего века были учениками Ильи Ильича Мечникова.
Весь направленный в будущее, Илья Ильич оставил молодежи свое благородное завещание: “Я очень хорошо знаю, что многое у меня гипотетично, но так как положительные данные добываются именно при помощи гипотез, то я нисколько не колебался в опубликовании их. Более молодые силы займутся их проверкой и дальнейшим развитием. Пусть они примут мою попытку за род завещания отживающего поколения новому...”
