Луи пастер вклад в иммунитет

Скоро Новый год — очень удачное время, чтобы вспомнить о заслугах великого французского химика и микробиолога Луи Пастера перед человечеством: во-первых, он родился 27 декабря, и в этом году мы отмечаем 193-ю годовщину с его рождения. Во-вторых, его вклад в развитие науки трудно переоценить, а рассказы о таких людях и их достижениях обычно вдохновляют и заряжают энтузиазмом. Согласитесь, в преддверии Нового года это весьма актуально.  

Разоблачение теории самозарождения жизни

В 1862-м году Французская академия наук присудила Пастеру премию за окончательное разрешение вопроса о самозарождении жизни. Теория о зарождении живых существ из неживой материи считалась само собой разумеющейся со времен Древнего мира. В это верили в Древнем Египте, Вавилоне, Китае, Индии, Греции. Считалось, например, что черви рождаются от гнилого мяса, а лягушки и крокодилы — из речного ила.

Лишь в средние века некоторые ученые начали подвергать эту теорию сомнению, доказывая, что в прокипяченной и запаянной колбе с питательным раствором самозарождение не происходит. Однако на каждый аргумент ученых адепты теории находили контраргумент, придумывая то «животворную» силу, которая умирала при кипячении, то необходимость натурального непрогретого воздуха.

Луи Пастер провел остроумный эксперимент с питательной стерильной средой, которую он поместил в специально изготовленную для этого колбу с S-образным горлышком. Обычный воздух свободно поступал в колбу, но микроорганизмы оседали на стенках горлышка и не достигали питательной среды. Поэтому даже спустя несколько дней в лабораторной посуде не было найдено никаких живых микроорганизмов. То есть, несмотря на идеальные условия, самозарождения не произошло. Но стоило сполоснуть раствором стенки горлышка и в колбе начинали активно развиваться бактерии и споры.

Этот эксперимент Пастера опроверг царившее в медицинской науке мнение, что болезни зарождаются внутри организма самопроизвольно или происходят от «плохого» воздуха («миазмов»). Пастер заложил основы антисептики, доказав, что инфекционные болезни передаются методом заражения — в здоровый организм возбудители болезни должны проникнуть извне.

Пастеризация

Еще до того, как Пастер опроверг теорию самозарождения жизни, он исследовал процессы брожения. Он доказал, что это не химический процесс, как утверждал другой выдающийся химик, Либих, а биологический, то есть результат размножения определенных микроорганизмов. Параллельно ученый открыл существование анаэробных организмов, которым кислород или не нужен для существования, или он даже ядовит для них.

В 1864 году по просьбе французских производителей вина Пастер занялся исследованиями болезней вин. Он обнаружил, что они вызываются специфическими микроорганизмами, каждая болезнь — своими. Чтобы предотвратить порчу вина, он посоветовал нагревать его до температуры приблизительно 50-60 °С. Этого достаточно, чтобы убить вредные бактерии, не повлияв на качества самого продукта.

Теперь этот метод называют пастеризацией и широко применяют в лабораториях, на производстве пищи и некоторых непищевых продуктов. В настоящее время разработано несколько типов пастеризации:
— длительная — 30-40 минут при t не более 65 °С;
— короткая — ½-1 минуты при t 85-90 °С;
— мгновенная — несколько секунд при t 98 °С;
— ультрапастеризация — несколько секунд при t выше 100 °С.

Вакцинация и теория искусственного иммунитета

Начиная с 1876 года, Пастер сосредоточился на исследовании заразных заболеваний. Ему удалось выделить возбудителя сибирской язвы, холеры, родильной горячки, куриной холеры, краснухи свиней, бешенства и некоторых других инфекционных заболеваний. Для лечения он предложил использовать прививки ослабленными культурами микроорганизмов. Этот метод стал основой теории искусственного иммунитета и применяется до сих пор.

Особенно большую известность ученому принесла вакцина против бешенства. После первого же удачного опыта на человеке в июле 1885 года, в Париж стали приезжать люди со всей Европы, надеясь на исцеление от ранее смертельной болезни. Например, в группе из 19-и русских крестьян удалось вылечить 16, хотя с момента заражения прошло целых 12 дней. Илья Мечников, работавший с Пастером, назвал разработку вакцины от бешенства его «лебединой песней».

Во всем мире начали организовывать пастеровские станции, которые делали прививки от бешенства. В России первая такая станция заработала уже в 1886-м году.

Парижский институт Пастера

В 1889-м году Пастер возглавил организованный им частный институт в Париже, средства для которого собирались по подписке во всем мире. Ему удалось собрать в институте лучших биологов того времени и организовать научную школу микробиологии и иммунологии, из которой вышло много известнейших ученых, включая 8 Нобелевских лауреатов. Например, в Институте Пастера с самого начала и до своей смерти работал Лауреат Нобелевской премии 1908-го года Илья Мечников, которого Пастер лично пригласил возглавить одну из лабораторий.

ИСТОРИЯ МИКРОБИОЛОГИИ

Пастер сделал ряд выдающихся от­крытий. За короткий период с 1857 по 1885 г. он доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не явля­ется химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы; опроверг теорию самозарождения; открыл явление анаэробио­за, т.е. возможность жизни микроорганизмов в отсутствие кис­лорода; заложил основы дезинфекции, асептики и антисепти­ки; открыл способ предохранения от инфекционных болезней с помощью вакцинации.

Многие открытия Л. Пастера принесли человечеству огром­ную практическую пользу. Путем прогревания (пастеризации) были побеждены болезни пива и вина, молочнокислых продук­тов, вызываемые микроорганизмами; для предупреждения гной­ных осложнений ран введена антисептика; на основе принципов Л. Пастера разработаны многие вакцины для борьбы с инфекционными болезнями.

Однако значение трудов Л. Пастера выходит далеко за рамки только этих практических достижений. Л. Пастер вывел микро­биологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, про­мышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология и в наше время.

Л. Пастер был, кроме того, выдающимся учителем и органи­затором науки.

Работы Л. Пастера по вакцинации открыли новый этап в раз­витии микробиологии, по праву получивший название имму­нологического.

Принцип аттенуации (ослабления) микроорганизмов с помо­щью пассажей через восприимчивое животное или при выдерживании микроорганизмов в неблагоприятных условиях (темпе­ратура, высушивание) позволил Л. Пастеру получить вакцины против бешенства, сибирской язвы, куриной холеры; этот прин­цип до настоящего времени используется при приготовлении вакцин. Следовательно, Л. Пастер является основоположником научной иммунологии, хотя и до него был известен метод пре­дупреждения оспы путем заражения людей коровьей оспой, разработанный английским врачом Э. Дженнером. Однако этот метод не был распространен на профилактику других болезней.

Роберт Кох. Физиологический период в развитии микробиологии связан также с именем немецкого ученого Роберта Коха, которому при­надлежит разработка методов получения чистых культур бактерий, окраски бактерий при микроскопии, микрофотографии. Известна также сформулированная Р. Кохом триада Коха, которой до сих пор пользуются при установлении возбудителя болезни.

Роль отечественных ученых в развитии микробиологии, иммунологии и вирусологии (работы Д. Самойловича, Л.С. Ценковского, И.И. Мечникова, Н.Ф. Гамалея, Д. И. Ивановского, И. Г.Савченко, Л. А. Тарасевича, В.Д. Тимакова, П.Ф. Здродовского и других).

После работ Л. Пастера появилось множество исследований, в которых пытались объяснить причины и механизмы формиро­вания иммунитета после вакцинации. Выдающуюся роль в этом сыграли работы И. И. Мечникова и П. Эрлиха.

Исследования И. И. Мечни­кова (1845-1916) показали, что большую роль в формировании иммунитета играют особые клетки — макро- и микрофаги. Эти клетки поглощают и переваривают чужеродные частицы, в том числе бактерии. Исследования И. И. Мечникова по фагоцитозу убедительно доказали, что, помимо гуморального, существует клеточный иммунитет. И. И. Мечников, ближайший помощник и последователь Л. Пастера, заслуженно считается одним из ос­новоположников иммунологии. Его работы положили начало изу­чению иммунокомпетентных клеток как морфологической основы иммунной системы, ее единства и биологической сущности.

Д.И. Ивановский (1864-1920) открыл вирусы — представителей царства vira. Один из основоположников вирусологии. Впервые открыл проходящий через бактериологические фильтры возбудитель табачной мозаики, названный впоследствии вирусом. Труды по фитопатологии и физиологии растений.

Гамалея — выдающийся микробиолог. Вместе с И. И. Мечниковым в 1886 году организовал в Одессе первую в России бактериологическую станцию. Автор многих работ по микробиологии и иммунологии (по профилактике холеры, чумы, оспы, паразитарных тифов, бешенства). Открыл бактериолизины, возбудители холеры птиц. Обосновал значение дезинсекции для ликвидации сыпного и возвратного тифов. В 1888 году ученый издал книгу «О прививках против сибирской язвы».

Здровский (1890-1976 года), российский микробиолог, иммунолог и эпидемиолог, академик АМН. Исследования по проблемам тропических болезней, бруцеллеза и др. Под руководством Здродовского разработаны методы вакцинации против столбняка, дифтерии и др. инфекций. Автор книги «Учение о риккетсиях и риккетсиозах»

Смородинцев, российский вирусолог и иммунолог. Труды по этиологии и профилактике гриппа, энцефалитов и др. вирусных инфекций. Совместно с М. П. Чумаковым разработал и внедрил вакцину против полиомиелита.

Ермольева, российский микробиолог. Получила первые отечественные образцы антибиотиков — пенициллина, стрептомицина и др.; интерферона.

Жданов, российский вирусолог. Труды по вирусным инфекциям, молекулярной биологии и классификации вирусов, эволюции инфекционных болезней.

3. Приоритет отечественных ученых в открытии патогенных простейших.

Большое значение имели работы русских исследователей М. М. Тереховского (1740-1796) и Д. С. Самойловича (Сущинского). Большая заслуга М. М. Тере­ховского состоит в том, что он одним из первых использовал экспериментальный метод в микробиологии: он изучал влияние на микроорганизмы электрических разрядов разной силы, температуры, различных химических веществ; изучал их размножение, дыхание и т. п. К сожалению, его работы были мало известны в то время и не смогли оказать большого влияния на развитие микробиологии. Рабо­ты выдающегося русского врача Д. С. Са­мойловича получили самое широкое при­знание.

Он был избран членом 12 зару­бежных академий наук. Д. С. Самойлович вошел в историю микробиологии как один из первых (если не первый) «охотников» за возбудителем чумы. Впервые он принял участие в борьбе с чумой в 1771 г. во вре­мя вспышки ее в Москве, а затем с 1784 г. участвовал в ликвидации вспышек чумы в Херсоне, Кременчуге (1784), Тамани (1796), Одессе (1797), Феодосии (1799). С 1793 г. он был главным доктором каран­тинов юга России. Д. С. Самойлович был убежденным сторонником гипотезы о жи­вой природе возбудителя чумы и за сто с лишним лет до открытия микроба пытал­ся обнаружить его. Лишь несовершенство микроскопов того времени помешало ему сделать это. Он разработал и применил целый комплекс противочумных ме­роприятий. Наблюдая за чумой, он пришел к выводу, что после перенесения чумы

Одна из главных научных заслуг Д. С. Самойловича — идея о возможности создания искусственного иммунитета против чумы с помощью прививок. Своими идеями Д. С. Самойлович выступил как провозвестник зарожде­ния новой науки — иммунологии.

Большой вклад в систематику микро­бов внес один из основоположников отечественной микробиологии Л. С. Ценковский (1822-1887). В своей работе «О низших водорослях и инфузориях» (1855) он установил место бактерий в системе живых существ, указав на близость их к расте­ниям. Л. С. Ценковский описал 43 новых вида микроорганизмов, выяснил микроб­ную природу клетка (слизеподобная масса, образуемая на измельченной свекле). Впоследствии, независимо от Пастера, он получил сибиреязвенную вакцину, а буду­чи профессором Харьковского университета (1872-1887), способствовал организа­ции Пастеровской станции в Харькове. Вывод Л, С. Ценковского о природе бактерий под­держал в 1872 г. Ф. Кон, который отделил бактерии от простейших и отнес их к цар­ству растений.

П. Ф. Боров­ский (1863-1932) и Ф. А. Леш (1840-1903) — первооткрывате­ли патогенных простейших, лейшманий и дизентерийной амебы. И. Г. Савченко установил стрептококковую этиологию скарлати­ны, первым использовал антитоксическую сыворотку для ее лече­ния, предложил вакцину против нее, создал Казанскую школу микробиологов в Росши и вместе с И. И. Мечниковым изучал ме­ханизм фагоцитоза и проблемы специфической профилактики холеры. Д. К. Заболотный (1866-1929) — крупнейший организа­тор борьбы с чумой, установил и доказал ее природную очаго­вость. Он создал первую самостоятельную кафедру бактериоло­гии в Петербургском женском медицинском институте в 1898 г.

Большой вклад в развитие общей, технической и сельскохозяйственной микробиологии внесли академики В. Н. Шапошников (1884-1968), Н. Д. Иерусалимский (1901-1967), Б. Л. Исаченко (1871-1947), Н. А. Красильников (1896-1973), В. Л. Омелянский (1867-1928). С. П. Костычев (1877-1931), Е. И. Мишустин (1901-1983) и их многочисленные ученики. Меди­цинская микробиология, вирусология и иммунология во многом обязаны исследо­ваниям таких широко известных отечественных ученых, как Н. Ф. Гамалея (1859-1949), П. Ф. Здродовский (1890-1976), Л. А. Зильбер (1894-1966), В. Д. Тимаков, Е. И. Марциновский (1874-1934), В. М. Жданов (1914-1987), 3. В. Ермольева (1898-1979), А. А. Смородинцев (1901-1989), М. П. Чумаков (1909-1990), П. Н. Кашкин (1902-1991), Б. П. Первушин (1895-1961) и многих других. Труда­ми отечественных микробиологов, иммунологов и вирусологов внесен крупный вклад в развитие мировой науки, в теорию и практику здравоохранения.

И.Г. Савченко и его роль в развитии отечественной микробиологии. Развитие микробиологии в России. Роль медицинской микробиологии в осуществлении профилактического направления здравоохранения.

Савченко Иван Григорьевич (1862-1932), доктор медицинских наук, профессор, заведовал кафедрой микробиологии с 1920 по 1928 гг. Ученик и сподвижник И. И. Мечникова, заслуженный деятель науки РСФСР. Один из организаторов Кубанского мединститута, первый заведующий кафедрой бактериологии и общей патологии. Организовал в 1920 г. на базе городской санбаклаборатории химико-бактериологический институт, которым руководил до 1932 г. Создал школу бактериологов, представители которой стали руководителями кафедр в различных институтах страны.

На основе собственных исследований И. Г. Савченко написал ряд ценных работ об иммунизации против сибирской язвы, против холеры. Занявшись разработкой волнующего вопроса о происхождении злокачественных новообразований, публикует научный тракт «О паразитарном происхождении опухолей» (Киев, 1894), который был одновременно его диссертацией на степень доктора медицины. Экспериментальные данные И. Савченко стали широко известны и вошли в учебные руководства русских и иностранных авторов по общей патологии и патологической анатомии…

В этот период особенное влияние на направление работ И. Г. Савченко оказали, как писал Иван Григорьевич, «гениальные исследования» И. И. Мечникова, его фагоцитарная теория и полемика, разгоревшаяся в ученом мире вокруг нее. К счастью молодого исследователя, нередким гостем в лаборатории профессора В. В. Подвысоцкого был сам Илья Ильич Мечников. Однажды он присутствовал при докладе И. Г. Савченко об иммунитете против сибирской язвы, заинтересовался его опытами и дал им высокую оценку.

«Он попросил меня, — вспоминал И. Г. Савченко, — подробно изложить протокол опытов, показать препараты и, познакомившись с работой, порекомендовал напечатать ее в немецком журнале», где раньше была напечатана статья немецкого ученого Чаплевского, направленная против теории фагоцитоза Мечникова… «С этой работы, — продолжал Иван Григорьевич, — началось мое знакомство с гениальным Мечниковым, работать у которого стало моей мечтой, осуществившейся в 1895 году».

И вот И. Г. Савченко в Париже, в Пастеровском институте, в лаборатории И. И. Мечникова.

В институте И. Г. Савченко работал над выяснением физической природы и механизма фагоцитоза. Он установил две фазы: первая — притяжение объекта фагоцитоза к поверхности фагоцита и вторая — погружение его в протоплазму с последующим перевариванием… Эти исследования по изучению фагоцитарной реакции принесли И. Г. Савченко всеобщую известность в ученом мире.

После заграничной командировки И. Г. Савченко, воспринявший лучшие традиции Пастеровского института и вооруженный огромным научным опытом, в конце 1896 года возвратился в Россию, прибыл в Казань, где и началась его плодотворная работа в только что построенном бактериологическом институте. Он возглавлял новый институт и кафедру общей патологии в старейшем Казанском университете (основан в 1804 году).

В 1905 году И. Г. Савченко публикует сообщение об открытии им скарлатинозного токсина, а еще через два года предлагает свой метод борьбы со скарлатиной — лечебной сывороткой антитоксического характера. Любопытно, что лишь спустя два десятилетия по этому же пути пошли американцы Дики, не оспаривая однако приоритета изготовления такой сыворотки у русского ученого и придавая его трудам громадное значение. Этот метод приготовления стрептококковой противоскарлатинозной сыворотки, предложенный Иваном Григорьевичем, пользовался большой известностью в Соединенных Штатах Америки и носил название «способа профессора Савченко…»

В 1919 году ученый переезжает из Казани на Кубань. Через год отдел здравоохранения предлагает ему создать окружной бактериологический институт и ставит перед ним неотложные задачи — срочно изготовить в «широком масштабе» вакцины для армии и населения.

Кубань была охвачена эпидемией тифа и холеры. В 1913 году сооружено, возле Сенного базара, специальное двухэтажное здание для химико-бактериологической лаборатории, где и приступил в 1920 году к созданию чудотворных вакцин знаменитый микробиолог. Были созданы необходимые вакцины и препараты, несущие спасение людям, зараженным холерой и сыпняком.

В 1923 году в Краснодаре была создана малярийная станция, возглавлял которую профессор Иван Григорьевич Савченко. Усилия были направлены на борьбу с малярийным комаром анофелесом. Если в 1923 году в Краснодаре числилось 6171 «малярик», то 1927-м — 1533 человека.

Малярия полностью искоренена на Кубани — и в этом немалая заслуга известного микробиолога И. Г. Савченко.

По своим научным исследованиям, по гигантской работе, проводимой в лабораториях, Кубанский химико-бактериологический институт занимал в то время третье место в СССР. В 1928 году ученому присвоено, почетное звание заслуженного деятеля науки (И. Г. Савченко был первым профессором на Северном Кавказе, получившим почетное звание заслуженного деятеля науки.)