Роль отечественных ученых в развитии микробиологии

В 1896 году английский хирург Джозеф Листер в речи, произнесенной на конгрессе Британской медицинской ассоциации, восторженно охарактеризовал выдающееся значение научных заслуг И.И. Мечникова: «Если в патологии была когда-нибудь романтическая глава, то это — история фагоцитоза». Луи Пастер также был сторонником фагоцитарной теории Мечникова. Научные исследования И. И. Мечникова были признаны во всем мире, он был избран почетным академиком Российской академии наук и Петербургской военно-медицинской академии, почетным членом Парижской, Венской, Румынской, Нью-Йоркской, Бельгийской и ряда других академий наук, членом научных обществ различных стран мира. В 1908 году И.И. Мечникову присуждена международная Нобелевская премия. Вышеперечисленные факты свидетельствуют о мировом значении его работ. Мечникову, приехавшему в Россию после получения Нобелевской премии, была оказана восторженная встреча. Будучи страстным сторонником фагоцитарной теории иммунитета, великий ученый не превращал ее в догму и не упускал из виду другие важные механизмы иммунитета.

И.И. Мечников показал, что фагоцитарные клетки играют важную роль в антитоксическом иммунитете; макрофаги, способные поглощать токсины, могут сами активно вырабатывать антитоксические вещества.

К числу классических работ И.И. Мечникова по микробиологии относятся его совместные с Э. Ру исследования по сифилису. Изучение данного заболевания и разработка способов лечения затруднялись тем, что возбудитель сифилиса был неизвестен, а экспериментальное воспроизведение его у подопытных животных не давало положительных результатов. Объектом для опытов с болезнью, присущей только человеку, могли служить животные, наиболее близкие к нему в филогенетическом отношении. И.И. Мечников и Э. Ру использовали в качестве подопытных животных антропоидных обезьян. Благодаря проведенным опытам, ученые установили ряд фактов, освещающих патогенез заболевания, формирование иммунитета и роль фагоцитоза как в развитии невосприимчивости, так и в преодолении инфекции.

После первого сообщения И. Мечникова и Э. Ру об удачной прививке самке шимпанзе сифилиса от человека Шаудин и Гоффман сообщили об открытии ими бледной спирохеты, вызывающей сифилис. Получив премию за научные исследования, И. Мечников и Э. Ру потратили ее на приобретение дорогостоящих обезьян, необходимых им для дальнейших опытов.

Самоотверженность ученого, стремящегося разрешить важный в научном отношении вопрос, весьма характерна для И.И. Мечникова. Так, например, когда данные эксперимента на животных для выяснения вопросов иммунитета при холере и возвратном тифе оказались недостаточными, И. И. Мечников заразил себя вирулентной культурой холерных вибрионов и кровью больного возвратным тифом. В результате этих опытов он заболел возвратным тифом.

В последние годы жизни И.И. Мечников занимался вопросами долголетия и рационального гигиенического режима людей. Книга Мечникова «Этюды оптимизма» (1907) отражает глубокую веру ученого в долголетие человека. Придавая большое значение вредным влияниям со стороны флоры кишечника на организм, он предлагал широко применять приготовленную особым образом простоквашу, содержащую бактерии молочнокислого брожения, которые препятствуют размножению вредных микробов, обитающих в кишечнике.

Жизнь И.И. Мечникова была наполнена подлинным горением, страстной борьбой ученого за научную истину. Он неоднократно приезжал в Россию, а в его Парижской лаборатории работали многие русские врачи. Среди них Я.Ю.Бардах, В.А.Барыкин, А.М.Безредка, М.В.Вейнберг, Г.Н.Габричевский, В.И.Исаев, Н.Н.Клодницкий, И.Г.Савченко, Л.А.Тарасевич, В.А.Хавкин, Ц.В.Циклинская, Ф.Я.Чистович и другие, которые внесли существенный вклад в развитие отечественной и мировой микробиологии, иммунологии и патологии.

Несмотря на значительные успехи в области создания антиинфекционного иммунитета практически ничего не было известно о механизмах его развития. Поворотным моментом явилось открытие И.И. Мечникова (1845-1916), сделанное им в Мессине в 1882 г. при изучении реакции личинки морской звезды на введение в нее шипа розы. Это был тот счастливый случай, когда случайное наблюдение попало на подготовленный ум и привело И.И. Мечникова к созданию учения о фагоцитозе, воспалении и клеточном иммунитете.

В 1892 г. Мечников опубликовал свой труд «Лекции по сравнительной патологии воспаления», в котором как выдающийся мыслитель рассмотрел патологические процессы с позиций эволюционной теории. В 1901 г. появляется его новая книга «Невосприимчивость к инфекционным болезням», в которой подведены итоги многолетних исследований в области иммунитета.

Большое созидающее значение приобрела дискуссия, развернувшаяся между Мечниковым и его сторонниками с последователями гуморальной теории, видевшими в основе иммунитета действие антител. Начало учению об антителах положили работы П.Эрлиха, а затем Ж.Борде, выполненные в последнее десятилетие XIX в.

Вклад ПАУЛЯ ЭРЛИХА (1854-1915) в развитие иммунологии, так же как в становление и развитие химиотерапии, неоценим.

Этот ученый впервые сформулировал понятия об активном и пассивном иммунитете и явился автором всеобъемлющей теории гуморального иммунитета, в котором объяснялось как происхождение антител, так и их взаимодействие с антигенами. Предсказанное Эрлихом существование рецепторов клеток, спецефически взаимодействующих с определенными группами антигенов, в течение многих лет подверглось уничтожающей критике. Однако она была возрождена во второй половине XX столетия в теории Бернета и на молеклярном уровне получила всеобщее признание.

И.И.Мечников одним из первых понял, сто гуморальная и фагоцитарная теории иммунитета не являются взаимоисключающими, а только дополняют друг друга. В 1908 г. Мечникову и Эрлиху совместно была присуждена Нобелевская премия за работы в области иммунологии.

Открытия Эрлиха:

-использование в практике лечения малярии метиленового синего

-использование трипанового красного для лечения трипаносома

-открытие сальварсана (1907 г.)

-разработка метода определения активности антитоксических сывороток и изучение взаимодействия антиген-антитела

-теория гуморального иммунитета.

Конец XIX в. ознаменовался эпохальным открытием царства Vira. Первым представителем этого царства явился вирус табачной мозаики, поражающий листья табака, открытый 12 февраля 1892 г. сотрудником кафедры ботаники Петербургского университета Д.И.ИВАНОВСКИМ, вторым — вирус ящура, вызывающий одноименное заболевание у домашних животных, открытый в 1898 г. Ф.Леффлером и П.Фрошем. Однако эти открытия не могли быть в то время по достоинству оценены и остались едва замеченными на фоне блестящих успехов бактериологии.         

Главой московской бактериологической школы и одним из лидеров российских бактериологов Г.Н.ГАБРИЧЕВСКИЙ (1860-1907), который в 1895 г. возглавил открытый на частные средства Бактериологический институт при Московском университете. Он работал в области специфического лечения и профилактики скарлатины, возвратного тифа. Его стрептококковая теория происхождения скарлатины в конечном итоге завоевала всеобщее признание. Габричевский является автором «Руководства к клинической бактериологии для врачей и студентов» (1893) и учебника «Медицинская бактериология», который выдержал четыре издания. Г.Н. Габричевский (1860-1907) ввел в России серотерапию, изучал механизмы невосприимчивости к возвратному тифу, дифтерии, скарлатине.

Главным центром Перербургской бактериологической школы стал Институт экспериментальной медицины. Заведующим бактериологическим отделом был утвержден С.Н.ВИНОГРАДСКИЙ, получивший мировую известность своими работами в области общей микробиологии. С помощью разработанного им метода элективных культур. Виноградский открыл серо- и железобактерии, нитрифицирующие бактерии — возбудители процесса нитрификации в почве. Он основал роль микроорганизмов в сельском хозяйстве.

В.Д. ТИМАКОВ (1905-1977) является одним из основателей учения о микоплазмах и L-формах бактерий, занимался генетикой микроорганизмов, бактериофагией, профилактикой инфекционных болезней. 

В 1934 году В.Д. Тимакова пригласили в Турменский институт микробиологии и эпидемиологии, где он возглавил отдел по производству вакцин и сывороток. В республике тогда еще высокой была заболеваемость кишечными инфекциями. В.Д. Тимаков защищает кандидатскую диссертацию, посвященную профилактическим препаратам против кишечных инфекций. Свои первые исследования по изучению бактериофагов и фильтрующихся вирусов молодой ученый проводит также в Туркмении.

Под руководством В.Д. Тимакова было начато создание нового раздела медицинской микробиологии – учения об L-формах бактерий и микоплазмах. Это направление явилось логическим продолжением изучения фильтрующихся форм, с которого В.Д. Тимаков начал свою научную деятельность. За цикл исследований по выяснению роли L-форм бактерий и семейства микоплазм в инфекционных заболеваниях В.Д. Тимакову совместно с профессором Г.Я. Каган в 1974 г. была присуждена Ленинская премия.

Одно из основных направлений научной деятельности В.Д. Тимакова посвящено генетике микроорганизмов. В.Д. Тимаков считал необходимым использовать генетические пути анализа для решения медицински значимых микробиологических и эпидемиологических проблем. И в настоящее время направление работ по генетике бактерий является основным в Институте эпидемиологии и микробиологии им. Гамалея. Деятельность В.Д. Тимакова по воссозданию генетики далеко не ограничивалась проведением собственных исследований. Он сделал чрезвычайно много для воссоздания генетики в масштабах всей нашей страны.

Кроме увлеченности делом, Владимиру Дмитриевичу были присущи ясный ум, понимание жизни и смелость. Последнее качество в полной мере проявилось в его борьбе с антинаучными «великими» открытиями, наподобие тех, в которых утверждалось, что вирусы могут превращаться в бактерии.

Выдающийся русский микробиолог Н.Ф.ГАМАЛЕЯ (1859-1949), который еще в 1886 г. работал у Пастера по бешенству, совместно с Мечниковым и Бардахом основал первую в России бактериологическую станцию, где изготавливалась антирабическая вакцина и проводилась вакцинация людей против бешенства. Н.Ф.Гамалея — автор многих научных работ, посвященных бешенству, холере и другим проблемам микробиологии и иммунологии.

Л.А.ЗИЛЬБЕР  (1894-1966) является основателем вирусной теории происхождения опухолей, выделил возбудителя дальневосточного клещевого энцефалита.

Успехи в изучении опухолевых антигенов воодушевляют Л.А.Зильбера на попытки противоопухолевой вакцинации, которые он начал около 1950г. вместе с 3.Л.Байдаковой и Р.М.Радзиховской на двух моделях: на опухоли Брауна-Пирс у кроликов и спонтанном раке молочной железы у мышей.

Зинаида Виссарионовна ЕРМОЛЬЕВА — создатель первого отечественного антибиотика. Из всех достижений научно-технического прогресса наибольшее значение для сохранения здоровья людей и увеличения продолжительности их жизни имеет, несомненно, открытие антибиотиков и в первую очередь пенициллина. Среди видных ученых нашей страны, внесших большой вклад в развитие этой области медицины, одно из ведущих мест по праву принадлежит создателю первого отечественного антибиотика, выдающемуся микробиологу, талантливому организатору здравоохранения, известному общественному деятелю, замечательному педагогу, академику АМН СССР, заслуженному деятелю науки РСФСР, лауреату Государственной премии СССР Зинаиде Виссарионовне Ермольевой.

 Наряду с другими  учеными она стояла у истоков  медицинской бактериохимии и изучения антибиотиков в нашей стране, была человеком большого организаторского таланта и неиссякаемой энергии, неутомимая деятельность которой и исключительные личные качества снискали ей всеобщее уважение и признание.

Одним из важных направлений научной деятельности Зинаиды Виссарионовны является изучение холеры. На основании глубоких, всесторонних исследований морфологии и биологии холерных и холероподобных вибрионов З. В. Ермольева предложила новый метод дифференциальной диагностики этих микроорганизмов.

В 1942 г. вышла в свет монография З. В. Ермольевой "Холера", в которой подведены итоги почти 20-летнего изучения холерного вибриона. В этой монографии были даны новые методы лабораторной диагностики, лечения и профилактики холеры.

Значительную часть своей научной работы Зинаида Виссарионовна посвятила выделению и изучению веществ, оказывающих антибактериальное действие. Первое такое вещество под названием "лизоцим" было выделено З. В. Ермольевой совместно с И. С. Буяновской еще в 1929 г. Как показали результаты дальнейших исследований, лизоцим встречается во многих тканях, как животного, так и растительного происхождения.

В 1960 г. группа ученых, возглавляемая З. В. Ермольевой, впервые в нашей стране получила противовирусный препарат интерферон. Этот препарат был применен впервые для лечения тяжелой формы гриппа в 1962 г. и как профилактическое средство. Препарат применяется и в настоящее время для профилактики гриппа и других острых респираторных вирусных инфекций, а также для лечения ряда вирусных заболеваний в глазной и кожной практике.

Более 30 лет жизни (1942—1974) Зинаида Виссарионовна посвятила изучению антибиотиков.

Имя З. В. Ермольевой неразрывно связано с созданием первого отечественного пенициллина, становлением науки об антибиотиках, с их широким применением в нашей стране. Большое число раненых в первом периоде Великой Отечественной войны требовало интенсивной разработки и немедленного введения в медицинскую практику высокоэффективных препаратов для борьбы с раневой инфекцией. Именно в это время (1942) З. В. Ермольевой и ее сотрудниками во Всесоюзном институте эпидемиологии и микробиологии был найден активный продуцент пенициллина и выделен первый отечественный пенициллин — крустозин. Уже в 1943 г. лаборатория начала готовить пенициллин для клинических испытаний.

Позже под руководством З. В. Ермольевой были созданы и внедрены в производство многие новые антибиотики и их лекарственные формы, в том числе экмолин, экмоновоциллин, бициллин, стрептомицин, тетрациклин; комбинированные препараты антибиотиков (дипасфен, эрициклин и др.). Следует подчеркнуть, что Зинаида Виссарионовна всегда активно участвовала в организации промышленного производства антибиотиков в нашей стране. 
 
Большой вклад в науку был внесен Д.Л. Романовским, предложившим специальные методы окраски препаратов крови и простейших организмов. Это позволило детально изучить их морфологию и дифференцировать. В 1901 г. Н.С. Соловьев в Томске установил, что простейшие балантидии вызывают у человека тяжелое поражение кишечника — балантидиоз. Значительно позже были обнаружены и изучены вирусы, хотя история их открытия началась в конце XIX века. Особенно большое значение в открытии вирусов имели работы Д.И. Ивановского, связанные с изучением природы мозаичной болезни листьев табака. Исследователю удалось установить, что сок, полученный из листьев больного растения, при втирании в здоровые листья вызывает их поражение. Д.И. Ивановский (1892) пришел к выводу, что болезнь табака вызывает мельчайший агент, отличающийся от известных уже микроорганизмов тем, что он не растет на питательных средах и проходит через фильтры.