Опыт мечникова с морской звездой кратко
Обновлено: 03.07.2024
Зоолог, эмбриолог, физиолог, бактериолог, иммунолог, патолог; лектор, пропагандист; создатель первой русской школы микробиологов, иммунологов и патологов; профессор Новороссийского университета; почетный доктор Кембриджского университета; почетный член Петербургской АН, член Французской академии медицины, Шведского медицинского общества и других зарубежных АН, научных обществ и институтов; организатор и руководитель первой в России Одесской бактериологической станции для борьбы с инфекционными заболеваниями; создатель и заведующий лабораторией в Пастеровском институте (Париж), заместитель директора этого института; лауреат премии К. Бэра (вместе с А.О. Ковалевским), Нобелевской премии по физиологии и медицине (совместно с П. Эрлихом); обладатель медали Копли Лондонского королевского общества и других наград и знаков отличия — Илья Ильич Мечников (1845—1916) является одним из основоположников эволюционной эмбриологии, творцом сравнительной патологии воспаления, первооткрывателем фагоцитоза и внутриклеточного пищеварения, родоначальником научной геронтологии.
Выдающимся достижением биолога стала его фагоцитарная теория иммунитета.
Тем не менее все свои труды Илья Ильич посвятил России, печатал их на русском языке в российских изданиях, поддерживал постоянную связь с русскими учеными, основал первую русскую научную школу микробиологов, иммунологов и патологов, из стен которой вышло немало выдающихся исследователей.
Многогранная деятельность ученого затрагивала самые разные области биологии и медицины, но наиболее впечатляющих научных результатов Мечников добился в эмбриологии и геронтологии, а также в иммунологии и примыкающей к ней патологии. Вкратце скажем о первых двух и подробнее остановимся на трудах биолога по иммунитету.
За исследования по эмбриологии беспозвоночных (головоногих моллюсков, насекомых, ресничных червей — планарий) подчиненные сверхзадаче — доказательству эволюции, Мечников вместе с зоологом А.О. Ковалевским получил престижную премию К. Бэра.
Ученые установили единство развития позвоночных и беспозвоночных животных и заложили основы новой отрасли биологии — эволюционной эмбриологии.
Выясняя вопросы старения человека, Мечников установил несколько причин, влияющих на преждевременную старость и смерть. Прежде всего — это самоотравление организма микробными и прочими ядами. Для оздоровления кишечной флоры биолог предложил целый ряд проверенных, в т.ч. и на себе, мер: стерилизацию пищи, кисломолочные продукты (болгарский йогурт — простокваша, заквашенная с помощью болгарской палочки, кавказский кефир), живую культуру микроорганизмов — пробиотики, ограничение потребления мяса и т.п.
Для большинства людей это учение скорее утопия, но для его приверженцев — панацея от многих болезней и досрочного увядания.
Путь Мечникова к фагоцитарной теории иммунитета был долгий и трудный. К тому же он сопровождался непрерывными войнами с противниками этого подхода.
Начался он в Мессине (Италия), где ученый наблюдал за личинками морской звезды и морскими блохами. Патолог заметил, как блуждающие клетки (названные им фагоцитами — пожирателями клеток) этих созданий окружают и поглощают чужеродные тела, а заодно резорбируют (рассасывают) и уничтожают другие ткани, не нужные более организму.
К идее фагоцитов Мечников пришел ранее при изучении внутриклеточного пищеварения в подвижных клетках соединительной ткани беспозвоночных (амеб, губок, и др.), когда клетки захватывают твердые пищевые частицы, и постепенно их переваривают. У высших животных типичными фагоцитами являются белые клетки крови — лейкоциты.
В этой борьбе между фагоцитами организма и поступившими извне микробами и в сопровождающем эту борьбу воспалением Мечников усмотрел суть любой болезни, ее философию, если угодно.
Эксперименты биолога были гениальными в своей простоте. Искусственно вводя в тело личинки инородные тела (например, шип розы), ученый демонстрировал их захват, изоляцию или уничтожение фагоцитами. Достаточно прозрачные (как морская звезда) доводы русского ученого хоть и взбудоражили научную общественность, но и настроили ее против данной трактовки заболевания организма.
Дело в том, что многие биологи (особенно немецкие — Р. Кох, Г. Бухнер, Э. Беринг, Р. Пфейфер) были поборниками возникшей в то же время т.н. гуморальной теории иммунитета, согласно которой чужеродные тела уничтожаются не лейкоцитами, а другими веществами крови — антителами и антитоксинами. Как оказалось, этот подход правомерен и согласуется с фагоцитарной теорией.
Исследуя фагоциты десятки лет, Мечников заодно изучал холеру, тиф, сифилис, чуму, туберкулез, столбняк, другие заразные заболевания и их возбудителей. Именно изучение иммунитета при инфекционных заболеваниях человека и животных — от простейших до высших позвоночных, с позиций клеточной физиологии, специалисты отнесли к главной заслуге русского ученого.
Тем более что результаты его исследований стали фундаментом новой отрасли биологии и медицины — сравнительной патологии, а решенные школой Мечникова вопросы бактериологии и эпидемиологии стали основой современных методов борьбы с инфекционными заболеваниями.
Бесстрашие ученых порой переходит границы разумного. Они пробуют на себе лекарства и методы лечения, прививки, наркоз, обезболивание. Знаменитый ученый и врач Илья Мечников тоже проявил храбрость – он привил себе возвратный тиф и выпил стакан с холерными вибрионами. Но славу ему принесли совсем другие открытия.
Деревенский вундеркинд
Будущий Нобелевский лауреат Илья Ильич Мечников родился 15 мая 1845 в селе Ивановка, под Харьковом. Он был пятым ребенком в семье разорившегося дворянина и дочери еврейского просветителя. Несмотря на бедность семья дала хорошее воспитание детям – один брат, Николай, стал известным географом и социологом, другой, Иван, занял место председателя Судебной палаты в Киеве. Но младший сын выделялся способностями даже на фоне умных и талантливых старших братьев.
По традиции к детям приглашали домашних учителей и студент-медик, который занимался с одаренным ребенком, привил мальчику любовь к биологии – как оказалось, на всю жизнь. Любимой игрой будущего профессора были лекции – он собирал соседских малышей и платил им по две копейки за то, что они слушали рассуждения о строении лягушки или червя.
В Харьковском университете Мечникова приняли с распростертыми объятьями. Он прошел четырехлетний курс за два года и отправился на остров Гельголанд в Северном море. Изобилие морских обитателей и рыб позволило ему на три года погрузиться в исследования. Талантливый биолог сделал доклад на съезде естествоиспытателей в Гиссене и маститые профессора аплодировали юноше, который легко доказал, что черви-нематоды – отдельный тип животных. А в Неаполе Мечников вплотную занялся эмбриологией беспозвоночных и получил премию Бара за свои открытия.
Любовь и смерть
В 22 года Мечников сотрудничает с Петербургским университетом, в 24 - уже профессор в Новороссийском университете в Одессе. Климат южного города оказался неблагоприятен для молодого ученого, он заболел. Людочка Федорович, племянница химика Бекетова, не покладая рук, выхаживала Мечникова. И стала его невестой.
Казалось, молодых ждет светлое будущее, но у девушки незадолго до свадьбы открылся туберкулез. Мечников изо всех сил пытался спасти любимую, вывез ее за границу - ничего не помогло. Через четыре года она скончалась. От горя Мечников попытался отравиться, но неправильно рассчитал дозу и его стошнило раньше, чем яд подействовал. Пришлось жить дальше.
Помимо исследований Мечников продолжил преподавать – и в 1875 году неожиданно женился на своей студентке, 17летней Ольге Белокопытовой.
По капризу судьбы молодая жена вскоре заболела возвратным тифом, врачи заявили, что надежды нет. Мечников решил, что не хочет жить без любимой, и дабы принести пользу науке своей смертью, ввел себе кровь супруги. К счастью Ольга выздоровела, сам Мечников вскоре поправился и более попыток к суициду не предпринимал.
Заморские звезды
В 1881 году Мечников переехал в Италию. И там, в Мессине сделал важнейшее открытие своей жизни.
Открытие иммунных процессов принесло Мечникову мировую известность.
В 1886 году ученый ненадолго вернулся в Россию. Он открыл частную биологическую лабораторию, набрал учеников, занялся прививками скота от бешенства и сибирской язвы. Нерадивые ученики нарушили протокол вакцинации и погубили стадо в 4000 голов овец. Возник скандал, Мечников уехал в Германию, затем в Париж и больше на родину не возвращался.
Старость в радость
Важнейшим фактором, влияющим на продолжительность жизни, Мечников считал состояние микрофлоры кишечника. И улучшить ее состояние по мнению ученого могло… кислое молоко. В 1908 году была опубликована статья о пользе простокваши и йогурта. Мечников популяризовал болгарскую молочнокислую палочку, участвовал в организации производства молочнокислых напитков – и ничего на этом не зарабатывал. Но под конец жизни судьба избавила ученого от бедности и забвения.
В 1906 году пожилой одинокий миллионер оставил лаборатории все свое состояние. Затем пришли Нобелевская премия, признание мировой общественности, слава, почет. Мечников наконец-то ощутил, что его заслуги оценены по достоинству.
Увы, ученый был уже немолод и теории о продлении жизни ему не особенно помогли. В 1916 году Мечников скончался от повторного инфаркта миокарда. Верный своим принципам, он завещал тело науке.
Миллионы людей думают также, но совершенно по-другому думал русский врач и ученый Илья Ильич Мечников, проводя любопытный эксперимент.
Он ввел шип розы в тело личинки морской звезды и увидел под микроскопом, что у места вторжения скапливаются подвижные клетки, пытающиеся изолировать и уничтожить чужака. Увиденная картина навела Мечникова на мысль, что подобные клетки должны существовать и у более сложных организмов, включая организм человека.
Это явление Мечников назвал фагоцитозом, а защитные клетки организма - фагоцитами, то есть пожирателями чужих клеток. Впоследствии ученый сделал вывод, что суть иммунитета - обучение фагоцитов борьбе с патогенами. Открытая в 1882 году фагоцитарная теория иммунитета дорабатывалась и защищалась еще 25 лет, прежде чем была осознана и признана учеными всего мира. В 1908 году за свои труды Мечников был удостоен Нобелевской премии, а его работы внесли вклад во многие последующие фундаментальные открытия, касающиеся природы иммунной реакции. Эти знания используются при пересадке органов и переливании крови, в хирургии и косметологии, терапии и фармакологии, иммунологии и т. д.
Так что же такое старение организма?
Сколько лет должен жить человек?
Являются ли болезни и старость для него неизбежными или это нарушения, мешающие человеческому организму проявиться во всей своей полноте?
Так что же надо делать, чтобы быть здоровым и жить долго?
Врачи называют нашу микрофлору дополнительным человеческим органом - более трех килограммов микроорганизмов со своей моделью коллективного поведения! Миллиарды живых клеток проводят свою ежедневную кропотливую работу по защите и жизнеобеспечению клеток нашего организма. Природа одарила с рождения нас этой защитой, подавляющей развитие токсичной патогенной флоры. Даже очищение организма сорбентами и прием экологически чистой пищи не остановит деятельность в кишечнике гнилостных бактерий, если у вас будет ослаблена собственная полезная флора в результате приема лекарств, консервантов, повышенной температуры или стресса. Патогенную флору можно только подавить присутствием здоровой - пришел к выводу великий ученый.
Сотни видов полезных микробов живут в союзе с человеком: они есть на поверхности кожи и во рту, в содержимом желудка и кишечнике. Все они образуют экосистему человека, выполняя работу Маленького принца из повести Экзюпери, который ухаживал за СВОЕЙ ПЛАНЕТОЙ. Так же как мы привыкли ежедневно умываться, принимать душ и чистить зубы - так же НАДО следить за гигиеной своего кишечника, ежедневно употребляя пробиотические продукты.
Душ и чистка зубов - неотъемлемая часть вашей ежедневной гигиены. А прием стаканчика живого бионапитка перед сном?
15 мая исполняется 168 лет со дня рождения Ильи Ильича Мечникова и 131 год великому открытию русского ученого. Значимость его трудов трудно переоценить, а осознание их величия только сейчас подкрепляется идеями трансгуманизма - мировоззрения, которое признает возможность фундаментальных изменений в положении человека с целью ликвидировать страдания, старение и смерть, усилить физические, умственные и психологические возможности человека. Морская звезда и роза - гимн гению человека.
Возрастная категория сайта 18 +
Жизнь Мечникова определило дорожное происшествие на пути в Славянск. Летом 1850 года, когда Илье было 5 лет, семейство помещиков Мечниковых ехало купаться в солёных озёрах. У современной границы Донецкой области на них напали крестьяне. Связали кучера и форейтора, отняли лошадей и взяли детей с матерью в заложники, требуя 1000 рублей выкупа.
Господский дом. Панасовка, имение Мечниковых в Харьковской губернии. Детский рисунок Ильи Мечникова.
Тогда Илья поступил на естественный факультет. Чувствуя призвание к зоологии, так спешил заняться наукой, что закончил Харьковский университет за два года. В 20 лет присутствовал на съезде зоологов в немецком городе Гисен как автор самостоятельного исследования. Скоро он узнал, что в жизни учёного страданий тоже предостаточно.
Доврачебная жизнь
Пока Илья Ильич был зоологом, он совершал великие открытия. Но всё загадочным образом оборачивалось против него. Удар следовал за ударом, вгоняя Мечникова в пессимизм.
Сначала его обокрал научный руководитель – директор Гисенского зоологического института Рудольф Лейкарт, который приписал себе наблюдение Мечникова, что потомство паразитов-гермафродитов на воле становится разнополым. От учёного с мировым именем Илья Ильич такого не ожидал. Впредь он работал только самостоятельно.
Илья Ильич Мечников (1845-1916) в 1870 году.
Когда Мечников обнаружил, что у беспозвоночных (каракатиц) зародыш развивается по тем же законам, что и у людей – в подтверждение теории Дарвина об эволюции от общего предка – ему стали завидовать молодые учёные. Ровесники голосовали против назначения его профессором Медико-хирургической академии (ныне ВМА).
От усиленных занятий с микроскопом развилось воспаление глаз – хориоидит. Мечников боялся ослепнуть. Когда любимая жена умерла от чахотки, Илья Ильич проглотил оставшийся от неё морфий. Выжил случайно: слишком большая доза яда вызвала рвоту.
А сам человек – разве удача эволюции? Детская смертность ужасна. Дикарь едва успевает достичь брачного возраста. Цивилизованный не оставляет потомков из-за конфликта любви с бедностью. И тоже норовит опочить во цвете лет: вторая жена Мечникова – гимназистка, которой он давал уроки зоологии – едва не погибла от тифа. Выхаживая больную, муж так нервничал, что у него начались трудности с речью.
Ольга Николаевна Белокопытова, с 1875 года вторая жена Мечникова, во время их знакомства. Соседи сверху каждое утро будили Илью Ильича рубкой котлет. Однажды он не выдержал, пошёл наверх объясняться, увидел старшую дочь соседа и влюбился с первого взгляда.
Мнительный фантазёр заподозрил у себя бульбарный паралич. А может ли молодая женщина быть счастлива с безъязыким инвалидом? И Мечников снова пытался наложить на себя руки. Теперь под видом эксперимента: ввёл себе кровь больного возвратным тифом, якобы для проверки её заразности.
Заболел в тяжёлой форме, но выздоровел, и всё пошло на лад. Внятность речи вернулась, исчезло навсегда воспаление глаз. Жена, Ольга Николаевна, унаследовала два имения, под Киевом и под Чигириным – появились деньги на занятия наукой. Зиму 1882/83 годов вместе с братьями и сестрой жены Мечниковы провели в Мессине.
Бипиннария, личинка морской звезды, подобная тем, на которых производился исторический опыт в Мессине. Её прозрачность позволяет наблюдать скопление фагоцитов вокруг занозы. Фото: Wikipedia/CC/BrunoVellutini
Там Илья Ильич исследовал обитателей пролива — морских ежей, губок, морских звёзд. У них пищеварением занимались особые подвижные клетки. Они хватали частицы пищи совсем так, как это делают инфузории. Отметив это как наследие одноклеточных предков, Мечников направил мысли в иную сторону.
Озарение
Вот как он сам это рассказывал:
Вокруг занозы наблюдалось гнойное воспаление, и гной состоял из подвижных клеток. Значит, воспаление – целительная реакция! А ведь оно происходит, если в рану попадают микробы. Мечников стал вводить в личинку бактерии и наблюдал, как подвижные клетки пожирают их.
В Мессине отдыхал Рудольф Вирхов, отец патологии, который показал, что болезни бывают, если клетки организма функционируют неправильно. Увидев препарат Мечникова, Вирхов остался доволен: клетки не только болеют, но ещё и борются с болезнями. Однако старик предрёк Мечникову большие неприятности. Патологи считали воспаление болезнью сосудов, а лейкоциты – переносчиками микробов, которые устроились внутри, как в карете. Что это не доставка, а пожирание, врачам в голову не приходило. Столь свежий взгляд постороннему не прощают.
Почему он уехал
Это Илью Ильича не смущало. Он поверил, что в организме есть собственная целительная сила. Её можно исследовать, а значит, развить, нарастить, сделать непобедимой. Не так уж плохо устроен человек, если силой разума способен менять свою природу.
В котелке - Роберт Кох (1843 - 1910), врач, доказавший в 1876 году, что бактерия Bacillusanthracis вызывает сибирскую язву. Крайний справа – его ученик Пауль Эрлих (1854 - 1915). Это главные научные противники Мечникова. Фото 1901 года.
Сверху норовили что-нибудь запретить. Когда в 1886 году в Одессе Мечников руководил бактериологической станцией, он пытался заражать сусликов, опустошавших поля, возбудителем куриной холеры. Градоначальник не разрешил, потому что считал, что куриная холера может перейти в ту самую страшную азиатскую.
Снизу — мужики, которые не выполняли договоров аренды, дёргали у Мечникова свёклу и пасли скот на его лугах. Когда поставили сторожа, крестьяне убили его, и 12 человек пошли на сахалинскую каторгу.
Пастер дал Мечникову половину второго этажа своего института и врачей-стажёров, но с условием работать бесплатно. Институт еле держался на плаву благодаря прививкам и урокам. Поначалу единственным сотрудником Ильи Ильича была жена, не боявшаяся чёрной работы. Жили они только доходами с имения до 1909 года, когда банкир Озирис завещал институту свои миллионы, и началась выплата жалованья.
От антител к тайне старения
Если с Мечниковым никто не спорил, он терял интерес к теме. Но благодаря толпам противников теории фагоцитоза Илья Ильич совершил в иммунологии не меньше открытий, чем весь остальной институт.
Мюнхенский врач Ганс Бухнер показал, что сыворотка крови без фагоцитов тоже убивает микробы. Мечников догадался, что это происходит invitro: при свёртывании крови фагоциты в ней погибают, из них выходят вещества, которыми они убивают чужеродные клетки. Антитела – не оружие против микробов, а метки на их поверхности, для фагоцитов: это чужой, приканчивай да ешь.
Участники Лондонского конгресса гигиенистов, на котором состоялся решающий бой за клеточную теорию иммунитета, 1891 год. В центре, с седыми бакенбардами – хирург Джозеф Листер, основатель антисептики, сторонник Мечникова. Мечников стоит за его спиной, правее него – первооткрыватель антител Сибасабуро Китасато. Крайним слева на скамье сидит руководитель Института Пастера и друг Мечникова Эмиль Ру, за спиной которого стоит его противник Ганс Бухнер.
Спор с Паулем Эрлихом завершился одной Нобелевской премией на двоих. Эрлих спросил: а как же антитоксины, которые возникают в крови по мере привыкания к яду и нейтрализуют, например, яд кобры? Мечников показал на опыте: кроме подвижных фагоцитов крови, есть в тканях более крупные неподвижные – макрофаги. Они поглощают токсины и вырабатывают антитоксины. Они же поедают избыток собственных тканей организма – например, лишние мышцы разросшейся матки после родов. Могут макрофаги приняться и за нужные клетки. Отсюда аутоиммунные болезни и аллергия. А также одряхление в старости.
Начинается с поседения волос, где макрофаги приходят в движение, поедая по дороге пигмент меланин. То есть седина – иммунный ответ. Но если так, рассуждал Мечников, то старение вызывают постоянно присутствующие токсины, продукция обитающих в кишечнике микробов. Этих можно потеснить, принимая простоквашу, чтобы заселить толстую кишку молочнокислыми бактериями, которые не дают ядовитых продуктов гниения. А ещё лучше создать иммунитет ко всем инфекциям. Тогда человек не будет дряхлеть и в глубокой старости умрёт естественной смертью. Желанной, как сон после рабочего дня. Но пока мы продолжаем болеть, такая смерть – большая редкость, и страх перед кончиной крадёт у нас радости жизни.
Искушение родиной
Инфекций – тысячи, ото всех не привьёшься. Но должен существовать естественный иммунитет. Скажем, туберкулёзные микобактерии широко распространены, а болеют далеко не все. Этот вопрос разрешила в 1911 году организованная Мечниковым экспедиция в калмыцкие степи. Уже была диагностическая реакция Пирке, определявшая наличие иммунитета к туберкулёзу.
В глубине степи, где нет микобактерий, у живущих изолированно калмыков иммунитет не нашли. Для них контакты с приезжими – риск. А ближе к городам чахоточных много, но есть и здоровые калмыки с иммунитетом, возникшим при общении с русскими. Мечников предрёк, что будущее медицины – в открытии механизма такого природного иммунитета.
Сравнивая состояние калмыков с тем, что видел 38 годами ранее, Илья Ильич отмечал, как усилились 4 бича кочевого народа — туберкулёз, водка, сифилис, несущая всё это русская колонизация.
Рисунок, сделанный Мечниковым в антропологической экспедиции по калмыцкой степи в 1873 году.
Той зимою он перенёс инфаркт, и спокойно ждал смерти, находя у себя то самое здоровое желание умереть. Вроде бы ничто больше не волновало – ни состояние науки в России, ни цветение весны. Но жизнь жестока: Мечников дожил до мировой войны и пришёл от неё в смятение, добившее больное сердце. По мнению врачей, сердечная недостаточность была далёким эхом возвратного тифа.
Источники и дополнительные материалы
Биографии Мечникова
- Мечниковская фототека на портале Института Пастера
Современные учёные о Мечникове
- RichardM. Krause. Metchnikoff and Syphilis Research during a Decade of Discovery, 1900-1910. Доклад о Мечникове как об основателе химиопрофилактике сифилиса, Американское общество микробиологии, 1995.
- Robert Glaser, Manfred Henze. Metschnikow, Phagozyten und Gießen. Доклад о работе Мечникова у Лейкарта, сделанный в Гисенском университете, 2005
- Fabrice Merien. A Journey with Elie Metchnikoff: From Innate Cell Mechanisms in Infectious Diseases to Quantum Biology (понятиятеорииМечниковасточкизрениясовременнойиммунологии). "Frontiers in Public Health", 16 июня 2016
Ссылки по теме
- Махатма Хавкин. (Владимир Хавкин под руководством Ильи Мечникова делает в Институте Пастера вакцину от холеры; в Индии он готовит вакцину от чумы из микробного токсина) Медпортал, 10 января 2016
- Трихины: первые убийцы среди паразитов. (Роль Рудольфа Вирхова в исследовании трихинеллёза – первой известной смертельно опасной для человека паразитарной инфекции) Медпортал, 27 января 2016
- Дуэль на гремучниках. История развития противозмеиных сывороток. (Начало применения антитоксинов для лечения отравлений, автор метода – Альбер Кальметт, предложивший дать одну Нобелевскую премию на двоих Мечникову и Эрлиху). Медпортал, 10 февраля 2016
- Неукротимый Сибасабуро: открытие антител. (Сибасабуро Китасато в лаборатории Коха). Медпортал, 27 апреля 2016
- Терапевт-нигилист. Василий Образцов и прижизненная диагностика инфаркта. (Владимир Линдеман, который в лаборатории Мечникова открыл фагоцитоз собственных почек при аутоиммунном нефрите, вызывает на дуэль великого терапевта Василия Образцова). Медпортал, 1 января 2017
Читайте также: