Научная деятельность профессора Мечникова

Что касается микробных ядов—токсинов, то Ру и Борель наблюдали, что токсин столбняка (яд для нервных клеток), впрыснутый непосредственно в мозг кролика, вызывает столбняк и убивает животное, в то время как впрыснутый под кожу он или вовсе не действует или производит лишь слабое и преходящее заболевание. Это объясняется тем, что яд разрушается фагоцитами раньше, чем успеет достичь нервных клеток.

Изучив  разрушение ядов и токсинов, Илья Ильич  хотел выяснить происхождение противоядий  организма —антитоксинов, впервые  открытых Берингом. Вопрос этот оказался еще более трудным.

Ввиду того, что самые первобытные существа уже борются между собой, Илья Ильич задался вопросом, не вырабатывают ли микробы для этой борьбы противоядий  — антитоксинов — против враждебных им организмов? Он потратил много времени на эту задачу, но получил отрицательные результаты и пришел к выводу, что антитоксины должны вырабатываться самим организмом. Способность эта, повидимому, приобретена позднее фагоцитарной, потому что вовсе не наблюдается ни у растений, ни у низших животных. Илье Ильичу удалось обнаружить антитоксичность соков, лишь начиная с высших холоднокровных позвоночных (и то при искусственных условиях). Прививая крокодилу несмертельные дозы яда и постепенно приучая его к нему, он нашел, что кровь и соки фагоцитарной системы (т.-е. органов, в которых образуется кровь и, в частности, лейкоциты) через некоторое время становятся антитоксичными. Следовательно именно в фагоцитарной системе образуются антитоксины, т.-е. противоядия к введенному яду. Опыты с различными высшими животными также подтвердили локализацию антитоксинов исключительно в соках, содержащих фагоциты. Поэтому Илья Ильич вывел, что именно последние вырабатывают эти антитоксины, как конечный результат переваривания токсинов. Так как токсины поглощаются главным образом макрофагами, то он заключил, что среди фагоцитов именно они, переваривая яды, этим путем вырабатывают специфические противоядия. Но сложность и трудность вещественного доказательства этого не допускали окончательного решения вопроса, и Илья Ильич высказал свое мнение лишь в качестве крайне вероятной гипотезы. В пользу ее говорили различные наблюдения относительно токсинов и антитоксинов.

Так, в  сотрудничестве с Ру и Салимбени  Илья Ильич нашел, что холерные вибрионы вредят организму и убивают его посредством растворимых ядов, малые дозы которых, однако, вакцинируют против больших; кровь предохраненного таким образом животного становится антитоксичною. Наоборот, вакцинация микробами предохраняет лишь от микробов, а не от их ядов, и кровь в этом случае не приобретает антитоксических свойств. Это объясняется тем, что не одни и те же клетки переваривают микробов и токсины: вибрионы уничтожаются микрофагами, в то время как яды их разрушаются макрофагами, вырабатывающими, вероятно, как продукт этого разрушения (посредством пищеварения)—соответствующие противотела, т.е. холерные антитоксины. Наоборот, в тех случаях, когда микробы поглощаются макрофагами, как, например, при чуме, кровь приобретает антитоксические свойства даже при впрыскивании одних микробов. То же наблюдал Илья Ильич относительно кайманов, у которых макрофаги переваривают микробов.

В этих примерах микробы и их яды (токсины) перевариваются одними и теми же клетками, вырабатывающими поэтому одновременно противотела и против микробов и  против их ядов. Эти факты подтверждали законность -предположения происхождения антитоксинов от макрофагов.На московском конгрессе 1897 года Илья Ильич сделал сообщение о своих исследованиях фагоцитной реакции против токсинов и доклад о современном научном положении чумного вопроса. Он закончил свою речь защитой науки, так часто обвиняемой в том, что она ничего не сделала для разрешения таких существенных задач, как вопросы нравственности. Установлением законов борьбы за существование наука скорее как бы подтверждала право сильного.

Илья  Ильич возражал против этого, что, разоблачая законы природы, наука, наоборот, пользуется ими, поскольку они служат благу  человечества, и старается в то же время противодействовать им в тех случаях, где они жестоки. Конкретный пример этому — борьба науки с чумой и болезнями вообще: здесь медицинская наука противодействует жестокости „естественного подбора".  

И закончил свою речь следующими словами: „Точно так, как для удовлетворения своих эстетических чувств человек идет наперекор законам природы и создает бесплодные и хрупкие породы цветов, так и для удовлетворения своих нравственных чувств он без колебаний охраняет слабых наперекор законам естественного подбора. Наука не изменяла своей миссии и великодушным традициям. Дадим же ей беспрепятственно итти вперед".

Вот что  писал мне по поводу доклада Ильи Ильича на съезде товарищ его, французский  ученый Нокар, бывший с ним в Москве: „Не верьте ни слову из того, что говорит вам Илья Ильич. Он имел безумный успех. Несколько свободная форма его сообщений была одним из условий к этому, до такой степени чувствовалась убежденностьего увлечения. Он был подобен Сибилле на треножнике".

В те времена в лаборатории Ильи Ильича работал очень талантливый молодой бельгийский ученый Бордэ. Он сделал ряд крайне важных исследований, проложивших новые пути. Между прочим он показал, что внеклеточное пищеварение может быть обнаружено относительно клеточных элементов. Если впрыснуть в организм одного животного красные шарики другого вида, то они растворятся и притом не внутри фагоцитов, а в окружающей их жидкости. Илья Ильич стал изучать

это явление  и доказал, что оно объясняется  точно так же, как и „пфейфферовский феномен" при введении вибрионов в брюшную полость. В опытах Бордэ предсуществующие лейкоциты также разрушались под влиянием шока при впрыскивании. Если же устранить это повреждение фагоцитов, то они захватывают и поедают кровяные шарики, как и в случае холерных вибрионов. Эти наблюдения привели Илью Ильича к подробному изучению разрушения фагоцитами клеточных элементов. Он уже раньше наблюдал, что в то время как с микробами вообще борются мелкие, многоядерные лейкоциты, микрофаги,— против клеточных элементов главным образом выступают более крупные, одноядерные лейкоциты, макрофаги) те же, которые уничтожают и токсины.

Макрофаги находятся не только в крови, но входят в состав различных органов (печени, селезенки, почек и т. д.). Они захватывают  живые клетки, присасываясь к ним своими подвижными протоплазматическими отростками) которыми постепенно втягивают добычу внутрь себя. Макрофаги захватывают не только посторонние клеточные элементы, введенные в организм (кровяные шарики, семенные тела и т. д.), но и всякие почему-нибудь ослабевшие клетки самого организма. Ослабление это может зависеть от разных причин. Иногда оно сопровождает нормальные явления, как, например, превращения насекомых и некоторых позвоночных (головастика в лягушку, тритона); но гораздо чаще это ослабление патологическое, как при атрофиях, отравлениях микробными ядами и т. д.

Во всех этих случаях ослабление клеток организма  ведет к их поеданию макрофагами, обусловливая атрофии не только отдельных  клеток, но даже целых органов.

Эти наблюдения навели Илью Ильича на предположение, что механизм старческих атрофий сводится к тому же процессу, и мысли его все более и более стали направляться на вопрос о причинах старческих явлений вообще. Но прежде чем перейти на новые рельсы, он хотел завершить свои наблюдения явлений фагоцитоза, которыми занимался уже более 20 лет. Он усиленно принялся пополнять свои исследования о невосприимчивости организма, чтобы подвести итоги своим многолетним наблюдениям и окончательно формулировать теорию иммунитета.

ИССЛЕДОВАНИЕ  КИШЕЧНОЙ ФЛОРЫ. КИСЛОЕ МОЛОКО

Вопрос  кишечной флоры так обширен и  труден, что требует многолетней  разработки. Много фактов было уже  собрано в науке относительно кишечной флоры; тем не менее вопрос этот оставался далеко невыясненным и неразработанным. Некоторые ученые утверждали, что микробы, разлагая пищевые вещества в кишках, способствуют этим пищеварению и, следовательно, полезны и даже необходимы организму. Другие были совершенно обратного мнения; поэтому прежде всего надо было решить этот вопрос.

Объектом  для исследования Илья Ильич выбрал летучую мышь, животное с коротким кишечником и без обособленных толстых  кишек. Как он предполагал a priori, оказалось, что в кишечнике этого животного  почти нет микробов. Факт этот доказывает, что кишечное пищеварение может совершаться без их помощи. Затем ученикам Ильи Ильича (Коэнди и Вольману) удалось выращивать некоторых животных при полном отсутствии всяких микробов. Убедившись в том, что последние не необходимы для пищеварения, Илья Ильич приступил к выяснению их роли по отношению к организму. Общепризнано, что продукты гниения ядовиты; он спросил себя: нет ли среди кишечных микробов гнилостных начал? Вопрос этот не был еще выяснен. Некоторые бактериологи думали, что в нормальных кишках не происходит гниения или что оно про-;    является лишь в очень незначительной степени.

Систематические исследования кишечной флоры привели,  однако, Илью Ильича к убеждению, что она заключает не- сколько видов гнилостных микробов, выделяющих очень сильные яды. Задавшись вопросами, какие именно бактериальные продукты отравляют клетки нашего организма, он предпринял со своими учениками " ряд опытов, которые показали, что отравление это обусловлено бактериальными ядами ароматической группы—фенолами и индолами. Этими ядами ему и его сотрудникам удалось искусственно вызывать у животных (кроликов, свинок, обезьян) артериосклероз и изменения органов, соответствующие наблюдаемым в старости. Найдя причину этих изменений, Илья Ильич стал, естественно, искать средства борьбы против микробов кишечного гниения. Для жизни гнилостных микробов необходима щелочная среда, какой она и представляется в нормальных толстых кишках. Поэтому Илья Ильич стал искать средства окислить ее, не вредя в то же время самому организму.

Давно уже было замечено, что молоко, скисая, не загнивает; поэтому он сказал себе, что молочнокислые бактерии, вызывающие скисание молока, мешают этим его разложению. Выделяя кислоту, они являются таким образом антагонистами гнилостных бактерий. Из этого он вывел, что кислое молоко должно быть полезным, благодаря присутствию в нем кислотворных микробов. Подтверждение этого он находил в факте исключительной долговечности населения, питающегося главным образом кислым молоком. Так, в Болгарии жители целых пастушеских деревень употребляют в пищу почти одно кислое молоко и отличаются особенной долговечностью. На основании этих соображений он стал делать опыты над самим собой и ввел в свой обиход систематическое употребление кислого молока, приготовленного из чистых культур кислотворных бактерий. Когда на его здоровье обнаружилось благоприятное влияние этого режима, среди его окружающих многие последовали его примеру. Некоторые врачи стали советовать кислое молоко как гигиеническое средство, и мало-по-малу употребление его распространилось. Илья Ильич считал это лишь первым шагом к достижению искусственного превращения дикой и вредной кишечной флоры в культивированную и полезную.

Изучение  кишечной флоры оказалось крайне сложным ввиду огромного количества микробов, входящих в ее состав, разнообразия их продуктов и трудности при их перекрестных влияниях выделить действие на организм каждого вида микробов в отдельности. Ввиду этого он стремился организовать коллективные работы; он говорил, что жизни и знания одного человека не хватит на решение такой обширной задачи что только солидарной разработкой, „симбиозом научных сил" можно будет добиться этого. Ему удалось до известной степени осуществить такой  „симбиоз в своей лаборатории.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КИШЕЧНОЙ ФЛОРЫ. «СОРОК ЛЕТ  ИСКАНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ»

С тех  пор как Илья Ильич пришел к  выводу об огромном значении кишечной флоры в жизни человека, мысль  его сосредоточилась на этом вопросе, и главные исследования его были направлены на изучение кишечных микробов и их влияния в нормальной и патологической жизни. Поэтому тотчас по возвращении из России 'он деятельно принялся за работу. Лето было очень жаркое, появилась эпидемия детской холеры; он воспользовался этим, чтобы пополнить свои начатые раньше исследования. Благодаря значительному количеству случаев заболевания он смог окончательно установить специфическую роль протеуса в детской холере и сходство ее с азиатской. На этот раз ему удалось заражать не только молодых человекообразных обезьян, но и новорожденных кроликов, и не только выделениями кишек больных детей, но и чистыми культурами протеуса, устраняя таким образом возражения против специфичности последнего. Илья Ильич объяснял заражение детей, питающихся одним материнским молоком, присутствием носителей протеуса среди окружающих взрослых, невосприимчивых к нему. Кроме того заразу могут распространять мухи) перенося ее на предметы, которые дети так неудержимо берут в рот. Поэтому он пока считал главной мерой борьбы с детской холерой гигиену и чистоту, особенно тщательную вокруг грудного ребенка.

В течение 1912 года Илья Ильич, главным образом, занимался кишечной флорой и влиянием различных пищевых режимов. Опыты  он производил на крысах, животных всеядных, чем они более других приближаются к человеку. Распределив крыс на три группы, он кормил одну исключительно мясной пищей, другую растительной, третью смешанной. Наименее благоприятным режимом оказался мясной, наиболее благоприятным — смешанный. Результат этот повел к разработке многих тесно связанных с ним задач. В сотрудничестве со своими учениками. Вертело и Вольманном, Илья Ильич предпринял ряд опытов для исследования условий, способствующих устранению кишечных, ядов. Всего менее ядовитых продуктов оказалось у животных, которых кормили овощами и фруктами, заключающими много сахара (морковь, репа, свекла, финики). Это объясняется тем, что продуктами распада сахара являются кислоты, противодействующие развитию гнилостных микробов. Но так как сахар всасывается очень быстро, большею частью еще не дойдя до толстых кишек, то необходимо было найти средство довести его до них. В известной степени это и достигается употреблением богатых сахаром овощей и фруктов, клетчатка которых защищает сахаристые соки по пути к толстым кишкам. Но чтобы количество сахара в них было значительнее, Илья Ильич стал прибавлять к пище культуру безвредного микроба гликобактер пептоникус  превращающего крахмал в сахар. Размножаясь в толстых кишках, микроб этот на месте разлагает крахмал пищи, производя на счет его сахар, который, в свою очередь, продуктом дальнейшего распада дает кислоты, мешающие гниению. На основании этих опытов Илье Ильичу удалось доводить до минимума, а иногда и вполне устранять образование фенола и индола у крыс, кормя их смешанной пищей с примесью молочнокислых бактерий вместе с гликобактер пептоникус. Он получал согласные результаты относительно пищевых режимов также и на человеке. Однако он убедился в том, что не одним родом пищи обусловлено количество ядовитых продуктов в организме. Оно иногда бывает различно при совершенно одинаковом питании. Надо полагать поэтому, что значительную роль должно играть количество предсуществующих в кишках микробов, способствующих или мешающих развитию гниения в них. Все эти вопросы, усложненные многообразием кишечных микробов, требовали еще длинного ряда тщательных исследований.