ИЛЬЯ ИЛЬИЧ МЕЧНИКОВ

(1845—1916)

Профессор Л.Н. Карлик пишет:

«Мечников – крупнейший зоолог и один из основателей современной эмбриологии, один из первых великих русских дарвинистов, пионер блестящего применения сравнительно-биологического метода к изучению ряда актуальных вопросов патологии. Не будучи врачом, он создал первую плодотворную теорию иммунитета и обогатил медицину многими открытиями и выводами большого теоретического и практического значения.

Мечников – основатель микробиологии в России, учитель большинства русских биологов и почти всех русских микробиологов XIX века».

Илья Ильич Мечников родился 15 мая 1845 года в родовом имении отца Панасовке, расположенном неподалеку от Харькова. Отец Илья Иванович был человеком образованным. Он долгое время служил офицером охраны в Санкт-Петербурге. Мать Мечникова, в девичестве Эмилия Невахович, была дочерью Льва Неваховича, богатого еврейского писателя. Она всемерно способствовала тому, чтобы Илья – последний из пяти ее детей и четвертый по счету сын – выбрал карьеру ученого.

Уже в детстве у Ильи пробудились любовь к природе и интерес к естественным наукам, который формировался под влиянием студента-медика, домашнего учителя старшего брата Льва.

«Илюша с настоящей страстью собирал и определял растения, составляя гербарий, – вспоминала жена ученого. – Вскоре он отлично знал местную флору; воображая себя ученым, писал сочинения по ботанике; все свои деньги отдавал он другим детям и братьям, чтобы заставить их слушать свои лекции».

В 1856 году Мечников поступил сразу во второй класс харьковской гимназии. В четвертом классе гимназии Илья забросил неинтересные для него предметы, целиком отдаваясь изучению естественных наук. В пятом классе он стал одним из активных участников научного кружка. Русский перевод сочинения Брона «Классы и порядки животного царства» произвел на него сильное впечатление, и пятнадцатилетний Мечников решил посвятить себя изучению простейших форм жизни.

Будучи гимназистом, Илья посещал лекции по сравнительной анатомии и физиологии в Харьковском университете, читал естественнонаучную литературу, а также модных в то время Л. Бюхнера, Я. Молешотта, Л. Фейербаха.

Он пришел к выводу, что Харьковский университет мало может ему дать для научных исследований, и, уговорив родных отправить его за границу, семнадцатилетний юноша уехал в Вюрцбург к известному в то время профессору гистологии Келликеру.

Будучи «слишком молод, слишком впечатлителен и нервен, чтобы вынести полное одиночество», он возвратился в Харьков и поступил в университет на естественное отделение физико-математического факультета.

С собой Илья привез русский перевод книги Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора», опубликованный тремя годами ранее. Илья читал эту книгу с величайшим интересом и был просто очарован стройной теорией эволюционного развития. Но Мечников не только восторгался, но и вникал в каждую строчку книги. Он написал рецензию на «Естественный отбор», где критиковал некоторые его ошибочные положения.

Осенью 1863 года, неожиданно для всех, Илья подал заявление с просьбой отчислить его из университета. Никто не мог понять причин такого поступка. Все оказалось «просто»: Мечников решил ускорить процесс обучения и, подготовившись самостоятельно, закончил университетский четырехгодичный курс естественного отделения физико-математического факультета за два года! В 1864 году Мечников с отличием сдал экзамены и получил звание кандидата.

Летом 1864 года Мечников отправился на остров Гельголанд в Северном море, где изучал морских животных, пытаясь установить промежуточные звенья различных форм животного царства. Он познакомился там со знаменитым ботаником Коном и по его совету работал непродолжительное время в Гиссене у известного зоолога Лейкарта. Мечников жил в то время впроголодь, в доме рыбака, с громадным увлечением отдаваясь исследовательской работе. О результатах ее он сделал два успешных сообщения в сентябре 1864 года в Гиссене на общегерманском съезде врачей и натуралистов.

Молодой ученый очень дельно рассказал о неизвестных даже такому обществу профессоров фактах из жизни нематод – круглых червей.

Благодаря ходатайству знаменитого хирурга Н.И. Пирогова, которому было поручено тогда наблюдение за молодыми учеными, командированными за границу для приготовления к профессуре, Мечников получил заграничную командировку и государственную стипендию на два года (по 1600 рублей в год).

Это дало ему возможность работать в лаборатории Р. Лейкарта в Гиссене. Исследуя размножение некоторых круглых червей, Мечников открыл у этих животных ранее неизвестное науке явление гетерогонии, то есть чередование поколений с перемежающимися формами размножения.

В 1865 году Илья уехал из Гиссена в Неаполь. Здесь он познакомился с талантливым молодым зоологом А.О. Ковалевским и вместе с ним начал свои замечательные работы по эмбриологии.

Работа, в которой они показали, что зародышевые листки многоклеточных животных являются, по существу, гомологичными (демонстрирующими структурное соответствие), как и должно быть у форм, связанных общим происхождением, принесла им премию Бэра. Мечникову к этому времени исполнилось всего 22 года. Тогда же из-за чрезмерного перенапряжения у него стали болеть глаза. Это беспокоило его в течение следующих 15 лет и препятствовало работе с микроскопом.

В 1867 году, защитив диссертацию об эмбриональном развитии рыб и ракообразных, Мечников получил докторскую степень Петербургского университета, где впоследствии преподавал зоологию и сравнительную анатомию.

Ученый тяжело переносил свое одиночество в большом, шумном Петербурге. Единственным светлым пятном в этой трудной жизни была семья Бекетовых. Там Илья Ильич часто встречался с Людмилой Васильевной Федорович. Дружеские беседы, заботливая внимательность молодой девушки давали Илье Ильичу тепло, в котором он так нуждался. Зимой 1870 года Мечников начал читать зоологию студентам университета в Одессе. Кроме чтения курса Мечников по-прежнему занимался переводами и писал статьи.

Мечников женится на Людмиле, хотя к тому времени она уже болела туберкулезом. Нежная забота о любимой, тщательный уход и лечение, однако, не смогли улучшить состояние здоровья жены. Шли дни упорной борьбы с болезнью и нуждой.

Однако, несмотря на лечение за рубежом, жене становилось все хуже. Людмила Васильевна умерла на Мадейре 20 апреля 1873 года.

К тому же у Мечникова сильно ухудшилось зрение, что ставило под вопрос занятие наукой. Он предпринял неудачную попытку покончить жизнь самоубийством, выпив морфий. К счастью, доза морфия оказалась столь большой, что его вырвало.

Но жизнь лечит. Будучи преподавателем Одесского университета, он встретил молоденькую студентку Ольгу Белокопытову, на тринадцать лет моложе его, и полюбил вновь. В феврале 1875 года состоялась их свадьба. Когда Ольга заразилась брюшным тифом, Мечников снова попытался свести счеты с жизнью, на этот раз посредством инъекции возбудителей возвратного тифа. Тяжело переболев, он, однако, выздоровел. У Мечниковых не было детей, и после смерти родителей Ольги, ушедших из жизни друг за другом в течение года, супруги стали опекунами двух ее братьев и трех сестер.

В выборе подруги жизни Илья Ильич не ошибся. Ольга Николаевна сделала все, чтобы он смог целиком отдаться служению науке.

Одесса была идеальным местом для изучения морских животных. Мечников пользовался любовью студентов, однако растущие социальные и политические беспорядки в России угнетали его. Вслед за убийством царя Александра II в 1881 году реакционные действия правительства усилились, и Мечников, подав в отставку, переехал в Мессину.

«В Мессине, – вспоминал он позднее, – совершился перелом в моей научной жизни. До того зоолог, я сразу сделался патологом». Открытие, круто изменившее ход его жизни, было связано с наблюдениями за личинками морской звезды. Наблюдая за этими прозрачными животными, Мечников заметил, как подвижные клетки окружают и поглощают чужеродные тела, подобно тому, как это происходит при воспалительной реакции у людей. Если чужеродное тело было достаточно мало, блуждающие клетки, которые он назвал фагоцитами, могли полностью поглотить пришельца.

Лейкоциты человека и подвижные фагоциты морской звезды эмбриологически гомологичны, т к. происходят из мезодермы. Отсюда Мечников сделал вывод, что лейкоциты, подобно фагоцитам, в действительности выполняют защитную или санитарную функцию. Далее он продемонстрировал деятельность фагоцитов у водяных блох. «Согласно этой гипотезе, – писал впоследствии Мечников, – болезнь должна рассматриваться как борьба между патогенными агентами – поступившими извне микробами – и фагоцитами самого организма. Излечение будет означать победу фагоцитов, а воспалительная реакция будет признаком их действия, достаточного для предотвращения атаки микробов». Однако идеи Мечникова в течение ряда лет не воспринимались научной общественностью.

В 1886 году Мечников вернулся в Одессу, чтобы возглавить вновь организованный Бактериологический институт, где он изучал действие фагоцитов собак, кроликов и обезьян на микробы, вызывающие рожистое воспаление и возвратный тиф. Его сотрудники работали также над вакцинами против холеры кур и сибирской язвы. Преследуемый жаждущими сенсаций газетчиками и местными врачами, упрекавшими Мечникова в отсутствии у него медицинского образования, он вторично покидает Россию в 1887 году.

Встреча с Луи Пастером в Париже привела к тому, что великий французский ученый предложил Мечникову заведовать новой лабораторией в Пастеровском институте. Мечников переехал в столицу Франции, где жил на улице Дюто, поблизости от своей лаборатории. Он был постоянно занят вопросами улучшения и расширения работы Пастеровского института, популяризации его научных трудов. 28 лет работал Мечников в институте, продолжая исследовать фагоциты.

Ученый впервые указал на значение фагоцитов при воспалении, на то, что явление фагоцитоза наблюдается во всей лестнице животного царства и что у высших животных оно присуще специальным клеткам – лейкоцитам. Сравнительно-биологический метод позволил Мечникову правильно понять причины воспалений.

«Воспаление, – писал ученый, – появляется только в животном царстве и медленно развивается, начиная с существ, имеющих мезодерму. Вначале оно ничем не отличается от простого внутриклеточного пищеварения посредством подвижных мезодермических фагоцитов. Так, у губок пищеварительная и воспалительная функция еще соединены вместе. Но вслед за окончательным отделением энтодермы от мезодермы обе эти функции разделяются. Энтодерма функционирует исключительно как орган пищеварения, а мезодерма исполняет роль защиты против вредных деятелей, по возможности переваривая их. Мезодермические фагоциты сохраняют свойство внутриклеточного пищеварения и проявляют его, сливаясь в плазмодии, или просто соединяются, образуя капсулы вокруг паразитов и других посторонних тел. Фагоцитарная реакция обнаруживается всеми мезодермическими фагоцитами. Ими бывают главным образом клетки соединительной ткани, перитонеальные элементы и клетки перивисцеральной жидкости или крови. Во всех случаях фагоциты борются с нападающим, захватывая его и переваривая».

Исследования по воспалению послужили основой, на которой Мечников создал позже свою знаменитую целлюлярную теорию иммунитета. Результаты почти двадцатилетних исследований по иммунитету Мечников представил в докладе в 1900 году на 13-м Международном медицинском конгрессе к Париже. В своем труде ученый привел исключительно много убедительных данных о соответствии, имеющемся между интенсивностью фагоцитарной реакции и степенью невосприимчивости организма к инфекции.

На богатейшем материале Мечников показал, что болезни имеются у растений и у животных на всех ступенях эволюционной лестницы и что у них имеется также врожденная или естественно приобретенная невосприимчивость, так как без последней не могло бы существовать большинство животных и растений.

Много лет подряд Мечников проводил лето на даче в Севре, а с 1903 года перебрался туда на постоянное жительство. Илье Ильичу исполнилось тогда пятьдесят семь лет. Чем старше становился он, тем более жизнеутверждающим и радостным становилось его мироощущение.

Это мироощущение не могли испортить даже противники его теории, считавшие, что центральную роль в уничтожении «пришельцев» играют определенные вещества крови, а не содержащиеся в крови лейкоциты. Мечников, признавая существование антител и антитоксинов, описанных Эмилем фон Берингом, энергично защищал свою фагоцитарную теорию. Вместе с коллегами он изучал также сифилис, холеру и другие инфекционные заболевания.

Когда представления о роли фагоцитоза и функции лейкоцитов получили более широкое распространение среди иммунологов, Мечников обратился к другим идеям, занявшись, в частности, проблемами старения и смерти. В 1903 года он опубликовал книгу, посвященную «ортобиозу» – или умению «жить правильно», – «Этюды о природе человека», в которой обсуждается значение пищи и обосновывается необходимость употребления большего количества кисломолочных продуктов. Имя Мечникова связано с популярным коммерческим способом изготовления кефира.

Совместно с П. Эрлихом Мечников был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине 1908 года «за труды по иммунитету». Как отметил в приветственной речи К. Мернер из Каролинского института, «после открытий Эдварда Дженнера, Луи Пастера и Роберта Коха оставался невыясненным основной вопрос иммунологии: «Каким образом организму удается победить болезнетворных микробов, которые, атаковав его, смогли закрепиться и начали развиваться?» Пытаясь найти ответ на этот вопрос, – продолжал Мернер, – Мечников положил начало современным исследованиям по… иммунологии и оказал глубокое влияние на весь ход ее развития».

Поездка в Стокгольм превратилась в триумфальное шествие. Празднества в честь Ильи Ильича Мечникова следовали одно за другим. Мечников по этому поводу иронизировал: «Нобелевская премия, подобно волшебному жезлу, впервые открыла миру значение моих скромных работ».

В 1909 году ученый вернулся на родину, где продолжал исследование кишечных микробов.

Умер Мечников в Париже 15 июля 1916 года в возрасте 71 года после нескольких инфарктов миокарда.

ПАУЛЬ ЭРЛИХ

(1854—1915)

Свою главную награду – Нобелевскую премию 1908 года по медицине и физиологии Эрлих (совместно с Мечниковым) получил за открытие в области иммунологии. Он сформулировал первую химическую интерпретацию иммунологических реакций – «теорию боковых цепей». Но в историю медицины Эрлих вошел с другим открытием – средством против сифилиса – сальварсана.

Пауль Эрлих родился 14 марта 1854 года в Стрехлене (в настоящее время – Стшелин, Польша), в еврейской семье. Его родителями были богатый трактирщик Исмар Эрлих и Роза Эрлих (Вейгерт). Многие родственники семьи занимались наукой. На интересы Пауля уже в раннем детстве оказал влияние его дед со стороны отца, читавший лекции по физике и ботанике в местных учебных заведениях. Однако решающую роль в выборе им карьеры сыграл его двоюродный брат Карл Вейгерт, который одним из первых стал применять анилиновые красители.

Среднее образование мальчик получил в бреславской гимназии. Из гимназии Пауль перешел в медицинскую школу, или, вернее, в три или четыре медицинские школы: он был так называемым вечным студентом.

В 1872 году Пауль поступил в университет Бреслау, но через семестр перешел в Страсбургский университет. Спустя два года он вернулся в Бреслау и выполнил здесь основную часть работ, необходимых для получения медицинского диплома, который ему вручили в Лейпцигском университете в 1878 году.

По отзывам медицинских факультетов Бреслау, Страсбурга, Фрайбурга и Лейпцига, Эрлих не был примерным студентом. Профессора заставляли его вскрывать трупы и изучать строение человеческого тела, а он уже тогда заинтересовался гистохимией (химией тканей животных и человека). Любимым занятием Пауля было срезать тончайшие пластинки с различных частей трупа и раскрашивать эти срезы анилиновыми красками.

«Средства против бактерий, – считал Эрлих, – надо искать среди красителей. Они пристают к волокнам тканей и таким образом окрашивают материю. Так же они пристают и к бактериям и тем самым убивают их. Они прокалывают бактерии, как иглы бабочек. Поищем среди красителей. Мы найдем победителей бактерий и уничтожим инфекционные болезни».

После получения медицинского диплома Эрлих был назначен главным врачом клиники Фридриха фон Фрерихса берлинской больницы «Шарите» и здесь продолжил гематологические исследования. Но теперь он занимался окрашиванием живых тканей. Окрашивая больную печень, Эрлих видел туберкулезных зародышей еще до Коха. Но понял это только на заседании берлинского физиологического общества в марте 1882 года, когда Кох докладывал об открытии туберкулезного микроба. Как говорил ученый позднее: «Это было самое захватывающее переживание в моей научной жизни».

В 1883 году Эрлих женился на Хедвиге Пинкус, дочери фабриканта-текстильщика. В семье у них было две дочери.

В 1885 году Эрлих опубликовал труд «Потребность организма в кислороде», в котором сформулировал теорию боковых цепей деятельности клеток. «Живая протоплазма должна соответствовать гигантской молекуле, взаимодействующей с обычными химическими молекулами так, как солнце с мельчайшими метеоритами, – писал Эрлих. – Мы можем предположить, что в живой протоплазме ядро со специальной структурой отвечает за специфические, свойственные клетке функции и к этому ядру присоединены наподобие боковых цепей атомы и их комплексы».

В 1888 году ученый во время лабораторного эксперимента заразился туберкулезом и вместе с семьей отправился лечиться в Египет. В Африке ученый не только не излечился, но, напротив, к туберкулезу прибавился еще и диабет. Тем не менее, почувствовав себя лучше, Эрлих в 1890 году вернулся в Берлин. В течение некоторого времени он работал в собственной лаборатории, пока Кох не нашел для него должность сначала в Моабитской муниципальной больнице, а затем в Институте инфекционных заболеваний.

Здесь Эрлих продолжал исследования в области иммунологии. Он установил, что антитела у млекопитающих могут передаваться с материнским молоком, а это создает пассивный иммунитет для потомства.

Благодаря своей веселости и скромности Эрлих легко приобретал друзей, но, будучи вместе с тем и неглупым человеком, он старался, чтобы в число этих друзей попадали иногда и влиятельные люди. В 1896 году он оказывается вдруг директором своей собственной лаборатории, носившей громкое название: «Прусский королевский сывороточный институт». Этот институт находился в Штеглице, близ Берлина, и состоял всего из двух комнат; в одной из них раньше помещалась пекарня, а в другой, поменьше, была конюшня.

«Причина всех наших неудач заключается в недостаточной точности работы, – говорил Эрлих, вспоминая, как один за другим лопались мыльные пузыри пастеровских вакцин и сывороток Беринга. – Обязательно должны быть какие-то математические законы, управляющие действием ядов, вакцин и сывороток».

Он использовал свои знания в области химии для стандартизации механизмов действия токсинов, антитоксинов и сывороток.

В 1899 году Институт разработки и контроля сывороток был расширен и переведен во Франкфурт-на-Майне. В это время Эрлих опубликовал свои окончательные выводы по применению теории боковых цепей в иммунологии. Следуя направлениям, которые он развил в труде по кислородной потребности организмов, ученый подчеркивал, что антитела могут вырабатываться не только в результате прямых химических взаимодействий между токсинами (или другими антигенами) и клетками. Поскольку антитела похожи на некоторые питательные вещества, они могут реагировать с рецепторами, расположенными на поверхности клеток. В результате клетки начинают усиленно вырабатывать такие рецепторы, взаимодействующие в крови с токсинами. Следовательно, в роли антител могут выступать рецепторы клеток, с которыми взаимодействуют антигены.

Теория боковых цепей оказала большое влияние на развитие науки, хотя лишь немногие ученые согласились с ней полностью. Важнейшее достижение Эрлиха состояло в том, что он представил взаимодействие между клетками, антителами и антигенами как химические реакции.