Помоги проекту - поделись книгой:
По словам его секретаря, полковника Тобиаса Лира, не было ничего необычного, когда президент удалился к себе в пятницу вечером 14 декабря. Однако чуть раньше он жаловался на озноб. В тот день он посещал свою плантацию в Маунт-Верноне, штат Виргиния, и, возможно, что-то подхватил.
В середине ночи, около двух-трех часов, Вашингтон будит свою жену Марту. Он жалуется на плохое самочувствие, сдавленное дыхание и боль в груди. Местный хирург Джордж Роулинс проводит первое кровопускание, которое проходит весьма проблематично, так как не получается хорошо вскрыть вену и кровь течет медленно.
Торнтон утверждал, что переливание свежей ягнячьей крови вернет президента к жизни.
Но президент настаивает на продолжении; он превращается в настоящего фанатика, когда дело доходит до флеботомии. В сохранившихся документах говорится, что первоначальная потеря крови составляла не менее 18 унций, или около 400–500 миллилитров. Два других спешно вызванных специалиста повторяют эту процедуру еще дважды, каждый раз увеличивая объем, но состояние только ухудшается. За три процедуры он теряет примерно три литра — это почти половина общего объема крови бедного человека… Вашингтон умирает примерно через 33 часа после появления первых симптомов, в воскресенье вечером. Ему было 68 лет.
Из тех же самых свидетельств можно заключить, что Вашингтон, вероятно, страдал от того, что мы сейчас называем крупом, — воспалением горла и голосовых связок, сопровождающимся затрудненным дыханием. Его единственным спасением было вскрытие трахеи — трахеотомия, но эта операция еще не появилась в 1799 году. Также риск инфекций и кровотечения был слишком велик.
Ситуация меняется в худшую сторону, когда доктор Уильям Торнтон, друг семьи, выходит на сцену. Он весьма яркий человек, более известный как архитектор (спроектировал Капитолий в Вашингтоне, округ Колумбия), а не врач. Торнтон проходил медицинскую подготовку в Великобритании и Париже. В последнем городе он, вероятно, стал свидетелем первых попыток переливания крови от животных человеку, проделанных ранее доктором Жаном Батистом Дени (1643–1704).
Когда Торнтон приходит к семье Вашингтона выразить соболезнования, он настаивает на том, что президент умер не от переизбытка крови, а от кровопотери. Это кажется разумным замечанием, но то, что произойдет далее, повергнет всех в шок. Торнтон стал утверждать, что переливание новой крови (от ягненка) может вернуть умершего президента к жизни. Но у скорбящей семьи был иной взгляд на «почетную, быструю и порядочную» смерть президента. Они возразили, что президент Вашингтон находится на пути к вечности, и отказались от попыток реанимации. Это, пожалуй, первое в мире DNR (
Вся суматоха вокруг смерти Вашингтона и ее возможная связь с сильным кровопусканием приведут к ожесточенным спорам и даже судебным процессам в Соединенных Штатах между верующими, которые продолжали сливать большое количество крови практически при всех болезнях, включая психические расстройства, и теми, кто с того момента считал кровопускание шарлатанством.
Известно заявление, сделанное на судебном процессе против знаменитого доктора и заядлого поклонника кровопускания Бенджамина Раша (между прочим, одного из подписавших Декларацию независимости): «The times are ominous indeed, when quack to quack cries purge and bleed»[71]. Раш выиграл дело, но его репутации был нанесен серьезный ущерб, поскольку само заявление, что от его лечения людей умерло больше, чем выздоровело, отвернуло от Раша пациентов и коллег, и позже он пожертвует деньги на благотворительность…
На врачах XVII и XVIII веков, которые выросли на Галене и его соратниках, кровопускание, кажется, исчерпало себя. Фламандский врач Ян Баптист ван Гельмонт (1580–1644) первым осмелился публично высказать свои сомнения. В своей книге Oriatrike or physick refined: the common errors therein refuted and the whole art reformed and rectified[72] он предложил своим уважаемым английским коллегам поделить на две группы от двухсот до пятисот бедняков, больных пневмонией или лихорадкой. Одну группу он предложил лечить классически назначенной флеботомией, а другую — способом без забора крови. «We shall see how many funerals both of us shall have»[73].
Мы не знаем, удалось ли провести это (первое в своем роде) клиническое испытание. В любом случае о результатах никто не узнал. И как бы то ни было, флеботомия оставалась золотым стандартом на протяжении многих веков и даже набрала обороты во времена Французской революции. Например, доктор Бруссе, парижский ветеран Наполеоновских войн, побывавший на различных полях сражений, до самой смерти был уверен в эффективности кровопускания и массово использовал пиявок при различных инфекциях и заболеваниях грудной клетки (например, пневмонии). По крайней мере, у него был процветающий бизнес, так что эти животные действительно помогали…
Затем появляется более скромный, но очень опытный французский врач Пьер Шарль Александр Луи (1787–1872). Не напуганный такими ярыми адептами, как Бруссе, он проводит исследование реальной пользы флеботомии для пациентов с воспалением легких или пневмонией. Он выбирает семьдесят пациентов с похожей клинической картиной из парижского госпиталя де Шарите. В лучших традициях Яна Баптиста ван Гельмонта он делит их на две равные группы. Первой группе проводят процедуру кровопускания между первым и четвертым днем поступления, второй — между пятым и девятым днем болезни. Количество заборной крови (около 300 миллилитров) одинаково.
К своему удивлению, Луи отмечает, что, хоть первая группа пациентов и пробыла в больнице на три дня меньше, 44 % из нее умерло. Во второй группе — «только» 25 %. Опытные клинические исследователи сегодня отнеслись бы серьезно к этому, казалось бы, неоднозначному результату, но Луи называет собственные результаты —
Публикации Луи стали главным оружием в ожесточенном споре в Шотландии. Там в 1850 году Джон Х. Беннетт смело заявил своим ученикам, что снижение смертности от пневмонии, наблюдавшееся в то время, было полностью обусловлено меньшим использованием флеботомии. За это ему влепил публичный выговор тогдашний декан Уильям П. Эллисон, который в качестве главного аргумента привел
В 1850 году Джон Х. Беннетт заявил, что снижение смертности от пневмонии связано с меньшим использованием флеботомии.
Вы можете удивиться, почему же практика флеботомии продолжалась так много веков. Возможно, мы должны искать причину в социальном, экономическом и интеллектуальном давлении на врачей и хирургов… У них было не так много других способов для спасения жизни. Символизм и миф сделали все остальное… Кто знает, что скажут будущие поколения о нашей нынешней медицине. Поймут ли они наше чрезмерное использование антибиотиков от всего и вся, разрушительную лучевую терапию, унизительную химиотерапию, священную веру в полипрагмазию[77] и так далее?
Современное применение кровопускания
Современная медицина до сих пор использует процедуру кровопускания. Некоторые заболевания костного мозга связаны с перепроизводством эритроцитов из-за мутации в одной из клеток-предшественников. В этом случае мы говорим о миелопролиферативных заболеваниях[78], которые могут проявляться в виде изменения количества белых кровяных клеток (лейкемии), тромбоцитов (тромбоцитемии), эритроцитов (полицитемии).
Хоть полицитемия и злокачественное заболевание, течение болезни довольно спокойное и медленное. Заболевание редко приводит к быстрой смерти. Однако перепроизводство эритроцитов повышает вязкость крови, что может вызвать тромбоз и эмболию. Врачи часто могут контролировать болезнь без химиотерапии путем повторного кровопускания.
Другое заболевание, которое можно лечить с помощью флеботомии, — гемохроматоз, или переизбыток железа. При этом наследственном заболевании мутация в метаболизме железа заставляет кишечник вбрасывать аномальное количество железа в кровь, которое накапливается в коже (у этих пациентов бронзовый оттенок кожи) и в органах, что может привести к сердечной недостаточности. Поскольку они не могут избавиться от железа нормальным способом (моча или стул), для предотвращения осложнений остается только кровь. Вы можете удалить до 250 миллиграммов железа, пустив 500 миллилитров крови. Таким образом, эти пациенты (и их родственники) посещают службу переливания крови для сдачи крови один раз в триместр. Их кровь отличного качества и может безопасно применяться для других пациентов. По поводу последнего в начале XXI века возникла дискуссия, потому что некоторые центры переливания отказались принимать кровь от пациентов с гемохроматозом, потому что это, как говорили, была больная кровь. Увы.
Можно заключить, что кровь — это колыбель молекулярной биологии и место первых описанных молекулярных заболеваний.
У пациентов с недостаточностью костного мозга, которым из-за химиотерапии регулярно требуется переливание крови (иногда больше ста раз), мы можем наблюдать похожий переизбыток железа. В этом случае речь идет о вторичном переизбытке железа, поскольку оно не собирается самим организмом, а поступает в органы пациента через введенную кровь. Если пациенту не понизить уровень железа, они, как и пациенты с гемохроматозом, подвергаются повышенному риску развития сердечной недостаточности, у них также нарушается выработка гормонов. Если первоначальная проблема недостаточности костного мозга решена и переливание более не требуется, кровопускание может помочь пациентам избежать осложнений в будущем. Конечно, в медицинском мире имеются так называемые хелаторы железа — вещества, обладающие способностью связывать и выводить избыточное железо из организма через мочу или стул. Но, пока у этих продуктов имеются неприемлемые побочные эффекты, кровопускание остается единственным выходом.
Наконец, кровопускание также используется при некоторых видах порфирии. Это наследственные заболевания крови. Кровопускание применяется для удаления вредных соединений порфиринов (строительного материала гемоглобина, который в основном вызывает повреждение головного мозга) из организма.
У крови привилегированный статус в научных исследованиях. Существуют различные объяснения этого. Прежде всего, кровь легко получить в больших количествах. Она также обладает свойствами, которые остаются неизменными даже в течение многих столетий, такие как группы крови, ферменты, ДНК и так далее. Таким образом, кровь служит колыбелью молекулярной биологии и местом первых описанных молекулярных заболеваний (например, серповидноклеточной анемии). Наконец, кровь — это еще и зеркало экологии организма. Диета, образ жизни, воздействие окружающей среды и экзогенные заболевания — все это отражается на составе крови.
Состав этой красной жидкости, которая неотрывно связана с жизнью и смертью, долгое время интересовал человека. Ранние средневековые кровопускатели пытались (как и в случае с мочой) поставить диагнозы по оттенку, вкусу и запаху. Если это не срабатывало, они пробовали хотя бы оценить (исходя из крови) характер своего пациента и, если получалось, его продолжительность жизни. Чем бледнее кровь, тем короче жизнь; чем темнее, тем больше человек холерик по натуре… В Средневековье люди также заметили, что кровь делится и оседает ярко-красным нижним слоем и светло-желтым верхним, а если на некоторое время оставить кровь, она загустеет и превратится в твердое вещество темно-коричневого цвета.
Ян Сваммердам, голландский натуралист (1637–1680), одним прекрасным днем выдвинул блестящую идею рассмотреть каплю крови под микроскопом, новейшим в то время научным изобретением. Он увидел, что кровь состоит из миллионов красных корпускул, которые нередко слипались и напоминали ему рулон монеток. Кстати, весьма неприятной деталью его открытия было то, что его первые наблюдения (ок. 1660–1670) сделаны на капле жидкости из вши, наполненной человеческой кровью…
За одним открытием последовали и другие. В Италии Марчелло Мальпиги (наиболее известный тем, что первым описал капилляры и открыл связь между артериями и венами) уже в 1666 году говорил о красных частицах, плавающих в желтой жидкости (сыворотке).
Антони ван Левенгук (1632–1723) продолжил эту работу в лучших голландских традициях. Он был галантерейщиком из Делфта и опытным микроскопистом, который проводил анализ нитей ткани. В 1673 году он представил свои первые рисунки, посвященные составу его собственной крови, в частности его красным глобулинам, в Королевском обществе в Лондоне. В последующие годы он напишет и отправит не менее трехсот писем на эту тему дружественному секретарю Королевского общества, немцу Генри Ольденбургу. Коммуникационная машина общества сделает все остальное: они переведут переписку на латынь и английский, и ван Левенгук войдет в историю как первооткрыватель эритроцитов, хотя слово «клетка» не появится в обороте еще в течение многих лет. Также в 1677 году Роберт Гук, английский ботаник, поместит кусок пробки под свой примитивный микроскоп и обнаружит, что структура этой пробки странным образом похожа на изображение сот: отдельные ячейки или клетки. И все же официальная наука о крови в течение следующих двух столетий продолжит говорить о красных частицах, или глобулах. Чуть позже, в 1858 году, прусский ученый Рудольф Вирхов введет понятие клетки как уникального и первоначального строительного блока крови и органов. Его знаменитый тезис гласит: «Omnis cellula e cellula» («Клетка происходит только от клетки»). При этом он вызвал настоящий ажиотаж в консервативных научных кругах. Они с трудом могли поверить, что клетка — это не только примитивный строительный материал всего живого, но и основа любой жизни. Креационисты и им подобные продолжали плеваться желчью до конца XX века, но Вирхов, безусловно, положил начало новой главе в физиологии крови и, следовательно, людей.
О дефиците железа свидетельствуют маленькие бледно-красные кровяные клетки, а на дефицит витаминов указывают крупные темно-красные.
Тем временем микроскопы становились все более развитыми. Ранние модели ван Левенгука и Сваммердама напоминали увеличенные лупы. Начиная с XVIII века появятся микроскопы с двумя линзами: одна линза в окуляре и одна над объектом исследования, а немного позже — ахроматические линзы, которые минимизируют искажения и позволят весьма точно распознавать структуры размером всего один микрон, что равняется одной миллионной доле метра.
Первоначально медицинские лаборатории неохотно включали микроскопию в свой диагностический арсенал, но к началу XX века все клиники имели необходимое современное оборудование. Спектроскопия, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения, фазовый контраст и, наконец, сканирующий электронный микроскоп позволят исследователям проникнуть на молекулярный, а затем и на атомный уровни. И наблюдения за такой легкодоступной кровью останутся лидирующими.
К концу XIX века ученые страстно пытаются определить все составляющие человеческой крови. Количество и размеры эритроцитов, их цветовые показатели и деформации — все это выливается в математические формулы. Особенно отличались немцы, потому что французы считали (несмотря на «их» Декарта) ниже своего достоинства систематизировать такой благородный элемент, как кровь, математически. Качество, а не количество имеет для них первостепенное значение; они пока не понимают, что из различных количественных параметров можно сделать чуть позже далеко идущие точные заключения. Например, маленькие бледно-красные кровяные клетки говорят о дефиците железа, в то время как крупные темно-красные чаще указывают на дефицит витаминов.
Примерно с 1865 года уделяется большое внимание изучению пигмента крови. Что делает кровь красной? Было обнаружено, что в эритроците присутствует сложная молекула — гемоглобин. Он состоит из молекулы гем и нескольких глобинов, они же белковые цепи. Позже станет очевидным, что небольшие, даже минимальные (врожденные или иные) нарушения в одном из этих компонентов могут иметь серьезные последствия для здоровья. Тут я имею в виду, например, серповидноклеточную анемию или талассемию — заболевания, которые (до сих пор) во всем мире служат причиной многих сотен тысяч смертей в год.
Ученые также быстро обнаруживают, что нормальные эритроциты (в отличие от других клеток в органах) не имеют ядра и что их оболочка, мембрана, в равной степени подвержена серьезным нарушениям. Например, эритроцит может стать гораздо более хрупким, чем обычно, и привести к сокращению жизнедеятельности клеток. Впервые заговаривают о гемолизе, или преждевременной гибели эритроцитов.
Эрнст Нейманн, молодой блестящий профессор в Кёнигсберге, шокировал гематологическое сообщество в 1868 году, продемонстрировав, что эритроциты (как ранее считалось) вырабатываются не в печени, а в костном мозге. Однако пройдет еще много лет, пока в 1928 году российский врач Михаил Аринкин не введет пункцию костного мозга, которая включает в себя введение полой иглы в грудь или (чуть позже) в тазовую кость под небольшим давлением (раньше ее даже осторожно постукивали молотком). Полученные образцы костной ткани исследуют под микроскопом.
На рубеже веков было доказано, что кровь разрушается в селезенке и что ее удаление (спленэктомия) может оказать позитивное влияние на некоторые виды анемии. Те, кто еще верил, что кровь у взрослого человека вырабатывается в селезенке, ошибались. Жизнь без селезенки оказалась вполне возможной.
В 1938 году американские врачи Уильям Хокинс и Джордж Уиппл на основе экспериментов на собаках продемонстрировали, что эритроциты живут в среднем около 110–130 дней и затем разрушаются в селезенке. Позже установят, что и у людей происходит идентичный процесс.
В XIX веке терапевты лихорадочно искали причину анемии[79]. Постепенно им удалось выделить три важных аспекта.
Прежде всего, хлороз — термин, который описывает бледных и вялых пациентов. Результаты ранних микроскопических исследований показывают у этих пациентов мелкие и бледные эритроциты (сейчас для этого есть специальные термины «микроцитоз» и «гипохромия»). Врачи совершенно случайно лечили пациентов с хлорозом, вводя железо, что позже окажется верным методом. Недостаток в организме железа или сильная потеря крови (например, из-за кровопускания, менструации или через задний проход при желудочно-кишечных опухолях) обычно служат причиной хлороза.
Вторая форма анемии, описанная в XIX веке, — это пагубная анемия, болезнь часто со смертельным исходом (отсюда и название — пагубная, или губительная). Нередко пагубная анемия сопровождается множеством ушибов, кровотечений и воспалений. Врачи понятия не имели, что вызывает появление очень крупных темно-красных кровяных клеток, пока в 1926 году американцы Джордж Майнот и Уильям Мерфи не продемонстрировали, что их «пагубные» пациенты чудесным образом вылечились после употребления в пищу… сырой печени. Несколько лет спустя Уильям Касл из той же Бостонской городской больницы в своей серии драматических экспериментов покажет, что у многих «пагубных» пациентов в желудке недостает фактора, который помог бы им усваивать витамин B12 из пищи. Касл без стеснений сам съедает сырой гамбургер, а через час откачивает содержимое желудка и вводит его пациенту с пагубной анемией через аналогичный зонд, после чего больной исцеляется… Намного позже будет установлено, что пагубная анемия также может быть результатом недостатка другого витамина, а именно фолиевой кислоты (в основном присутствующей в зеленых овощах).
И последняя форма анемии сопровождается желтухой. В начале XIX века врачи отмечают, что некоторые пациенты с анемией выделяют большое количество красной или пурпурной мочи и имеют бледный цвет кожи с желтизной (особенно это заметно в белках глаз). Но, помещая мочу под микроскоп, они не находят в ней эритроцитов. Они видят только красный пигмент, гемоглобин, и делают вывод, что эритроциты, вероятно, были уничтожены. В результате появляется термин «гемолиз».
Гранулоциты в большом количестве попадают в гной и питаются там бактериями и грибами.
Вскоре исследователи обнаруживают, что часть пациентов, по-видимому, уже рождаются с эритроцитами, которые живут меньше, чем обычно, и что у других пациентов, которые ранее имели нормальные показатели крови, может случиться внезапный гемолиз. Они подозревают, что разрушение эритроцитов крови в последней группе вызвано чем-то извне. Теперь мы знаем, например, что антитела могут быть ответственны за гибель эритроцитов и это может быть проявлением иммунологической проблемы. Желтуха возникает из-за распада гемоглобина, который перерабатывает в печени билирубин — пигмент красновато-желтого цвета. Он, в свою очередь, накапливается в различных органах и выделяется с темной мочой (уробилин) и желтоватым стулом (стеркобилин).
Спустя почти сто лет после того, как ван Левенгук описал эритроциты, англичанин Уильям Хьюстон отметил в 1772 году при вскрытии трупа новорожденного ребенка, что в железах присутствуют маленькие пузырьки. Они соответствуют чему-то похожему в крови. Бледные и почти бесцветные тельца остаются загадкой в течение последующих ста лет. Они быстро получают название белых клеток (лейкоцитов) и ассоциируются с нагноением. Еще с древних времен проводилось различие между «хорошим» гноем — белым, кремообразным — и «плохим» — желтым и вонючим, который может привести к смерти.
В 1880 году 25-летний немец Пауль Эрлих предложил блестящую идею нанести на мазки крови красители, используемые в текстиле (такие, как анилин и производные от него), и затем просмотреть их под микроскопом. К великому удивлению врачей того времени, они обнаружили, что имеются различные типы лейкоцитов. Некоторые содержат гранулы разных цветов (гранулоциты), другие имеют одно большое темное центральное ядро (моноциты), а третьи соответствуют клеткам, обнаруженным в лимфатических узлах (лимфоциты).
В последние двадцать лет XIX века мы наблюдаем подъем исследований в области функционирования белых кровяных клеток. Эти исследования показывают, что гранулоциты создают своего рода защиту первой линии против непрошеных гостей в организме. Каким-то образом гранулоциты попадают в гной в большом количестве и, как оказалось, питаются там микробами (бактериями и грибами).
В 1884 году в серии специальных экспериментов и наблюдений русский исследователь Илья Ильич Мечников продемонстрировал, что около половины всех гранулоцитов циркулирует в кровотоке, а другая половина прилипает к стенкам кровеносных сосудов. При угрозе инфекции сигнал, по-видимому, направляется в эти клетки, чтобы они покинули кровоток (диапедез), двигались к эпицентру бедствия (хемотаксис) и в конечном итоге уничтожали бактерии на месте (фагоцитоз). Погибшие лейкоциты превращаются в классический гной.
Чтобы объяснить эти сигналы, потребовалось еще много времени — вплоть до середины XX века. По-видимому, они происходят от других белых кровяных клеток, присутствующих в тканях как охранники, в частности макрофагов, или «больших пожирателей». После контакта с захватчиками выделяются вещества (позже ставшие известными как цитокины), привлекающие гранулоциты. Позже выяснится, что антитела, которые вырабатывались лейкоцитами другого типа, лимфоцитами, при более ранней инфекции соединяются с бактериями и таким образом становятся очень «вкусными» для гранулоцитов.
Выясняется, что все клетки крови производятся в костном мозге, где за секунду вырабатывается до нескольких миллионов красных и белых клеток.
С этого момента до открытия ультракомплексной лимфоцитарной иммунной системы с ее десятками подмножеств лейкоцитов оставался небольшой шаг. Все значительно упростилось благодаря использованию специальных способов окрашивания и распознавания специфических поверхностных структур на внутренней стороне лейкоцитов с помощью флуоресцентных методов.
Ранее подсчет клеток (примерно в начале XX века) происходил довольно кустарным способом: под микроскопом, с тонкими капиллярными пипетками и со специальными счетными камерами. Подсчет различных видов привел к дифференциальной формуле лейкоцитов, в которой традиционно указывались сначала гранулоциты, затем лимфоциты и, наконец, моноциты. При избытке лейкоцитов произошел сдвиг формулы влево (избыток гранул), что интерпретировалось как возможное бактериальное воспаление, а сдвиг вправо (слишком много лимфоцитов и/или моноцитов) позднее был связан с большим количеством вирусных инфекций.
В современной медицине при классическом заборе крови мы можем проводить дифференцированный подсчет в считаные секунды благодаря усовершенствованным автоматическим счетчикам клеток (с начала 1960-х годов).
Однако в 1902 году в Сан-Франциско был зарегистрирован случай с пациентом, у которого, по-видимому, совсем не было лейкоцитов, и он очень быстро умер от серьезной инфекции. Причина его заболевания осталась невыясненной. Позже стало известно еще о нескольких подобных случаях, которые связали с использованием лекарств. Печальную славу в этом отношении приобрел болеутоляющий и жаропонижающий препарат «Новалгин» (aminopyrine), который назначался в наших регионах до начала XXI века и приводил к нескольким десяткам смертей в год от агранулоцитоза[80].
Когда в 1940 и 1945 годах были проведены эксперименты с первыми ядерными бомбами, было замечено, что излучение, выделяемое в ходе этого процесса, может вызвать необратимый агранулоцитоз. К сожалению, многие тысячи жертв Хиросимы, Нагасаки, Чернобыля и Фукусимы, которые позже погибли от различных инфекций из-за нехватки белых кровяных клеток, уже не расскажут об этом…
Утешает лишь то, что эти трагедии помогли ученым лучше понять процесс производства и разрушения лейкоцитов. Постепенно становится ясно, что костный мозг — это место производства всех клеток крови, где за секунду вырабатывается несколько миллионов красных и белых клеток! Селезенка изначально получает сомнительную репутацию разрушителя; позже выясняется, что это правда только отчасти. Некоторые типы белых кровяных клеток, по-видимому, имеют короткую, но бурную жизнь. Например, гранулоциты живут в кровотоке в среднем от четырех до шести часов, в то время как другие типы, лимфоциты или иммунные клетки, могут прожить с нами всю жизнь. Однако похоже, что все они происходят от одного общего предшественника — стволовой клетки.
В 1842 году во Франции Альфред Донне (1801–1878), медицинский работник при Министерстве здравоохранения, обнаружил третий элемент крови — тромбоциты. Донне был заядлым микроскопистом. Он стал известен после того, как продемонстрировал, что причиной частых (профессиональных) инфекций у парижских проституток служат небольшие организмы — трихомонады, обнаруженные им во влагалищных выделениях. От других микроскопистов он слышал, что мазки крови также часто содержат небольшие частицы пыли, которые иногда размывают изображение, и их надо рассматривать как грязь. С помощью серии точных наблюдений Донне смог доказать, что это очень маленькие (менее микрона, или одной миллионной метра) плоские клетки без ядра, но содержащие в себе небольшие гранулы.
Первое подробное описание тромбоцитов было сделано немцем Максом Шульце в 1865 году, а чуть позже, в 1882 году, итальянец Джулио Бидзодзеро отметил, что эти маленькие клетки странным образом слипаются в месте повреждения стенки кровеносного сосуда. Это стало первым шагом к пониманию их функции. Тромбоциты играют важную роль в свертывании крови, поэтому их отсутствие может привести к смертельному исходу (кровотечению). В среднем каждый день организм человека вырабатывает около 100 миллиардов таких клеток. В случае необходимости наше тело может увеличить производство в двадцать раз без особых усилий. Тромбоциты живут около четырех-шести дней. Они первые воины на передовой, если стенка кровеносного сосуда повреждена. Затем они как бы создают первую заплатку, а уже после в дело вступает один из факторов свертывания крови, что помогает образованию твердого сгустка, который и закрывает брешь. Тромбоциты, однако, не всегда спасают жизни. В случае разрыва холестериновой бляшки они могут налипать на разрыв и таким образом способствуют образованию тромба, что впоследствии приводит к инфаркту.
Врачи добавляли кровь самого пациента в рану — это должно было способствовать быстрому заживлению.
Тромбоциты могут исчезнуть, когда в кровь попадают противовирусные антитела. Они, к сожалению, иногда имеют перекрестную реакцию с тромбоцитами, что приводит к гибели последних. Также их выработка может приостановиться, например из-за радиации (вспомним Хиросиму или Фукусиму), химиотерапии, потребления токсичных продуктов (лекарства и промышленность) или по причине того, что нормальная функция костного мозга вытесняется лейкозными клетками.
Пройдет много времени, прежде чем мы поймем, как происходит образование тромбоцитов в костном мозге. В 1970-х годах они были связаны с самыми крупными клетками, которые микроскописты обнаружили еще в 1900 году и назвали их мегакариоцитами. Кажется, что тромбоциты просто отслаиваются от этих загадочных мегаклеток под контролем гормона, который вырабатывается в печени (тромбопоэтин), когда сигнал из тканей (например, кровотечение) указывает на то, что требуется больше тромбоцитов для закрытия повреждения.
Эти неприглядные клетки, вероятно, также играют свою роль в других болезненных процессах, о чем свидетельствует шумиха в начале 2000-х годов вокруг плазмы крови, обогащенной тромбоцитами (PRP, platelet rich plasma). Обычно плазму получают из цельной крови: ее фракция с большим количеством концентрированных тромбоцитов выделяется простым (несколько более медленным) центрифугированием. Этот PRP используется с 1970-х годов для переливаний у пациентов с дефицитом тромбоцитов, которые, следовательно, подвергаются опасному для жизни кровотечению, например вызванному химиотерапией или инвазией в костный мозг лейкозными клетками.
В конце прошлого века несколько ярких гаагских хирургов внимательно слушали своих заслуженных учителей, имеющих опыт работы в полевых больницах. При сложных переломах костей или травмах сухожилий они добавляли кровь самого пациента в хирургическую рану, что должно было способствовать быстрому заживлению. По их словам, это обеспечивало лучший кровоток. А поскольку тромбоциты и кровоток связаны друг с другом, в соответствии с простой хирургической логикой, плазма, обогащенная тромбоцитами, могла оказывать столь же благоприятное воздействие.
Гаагские хирурги впервые попробовали инъекции богатой тромбоцитами плазмы (PRP) при тяжелых повреждениях сухожилий, а затем и при инфекциях суставов. Хотя в лаборатории поступали обнадеживающие данные о заживляющих гормонах (интерлейкинах), результаты (кроме короткого эффекта плацебо) все еще очень разочаровывали.
Начиная с 2010 года энтузиазм вокруг PRP в ортопедических кругах значительно уменьшился, но не в косметической индустрии. Там PRP был представлен на рынке как новейшая и сверхэффективная регенеративная терапия, которая быстро избавит от морщин и признаков старения. Когда несколько знаменитостей, таких как Тайгер Вудс и Ким Кардашьян, объявили миру о благотворном влиянии кровопускания и плазмотерапии, PRP внезапно был признан
Но есть и еще более безумные вещи. Известный немецкий врач Барбара Штурм в 2003 году создала бизнес по производству кровавого крема, который, по ее словам, представляет собой идеальный косметический уход. Всего лишь за 1300 евро она берет немного крови, извлекает PRP, позволяет ему немного повариться для выработки энергетических белков, затем смешивает с банальным жирным кремом, возможно, добавляет немного гиалуроновой кислоты для пилинга, и готово — можно наносить. Результаты (особенно на примере с голливудскими знаменитостями) кажутся очень впечатляющими… Но желательно, чтобы вы повторяли процедуру каждые три месяца. Единственного, кому это в долгосрочной перспективе пойдет на пользу, мы уже можем отгадать.
К счастью, исследователи не отвлеклись на весь этот цирк в СМИ и разработали хорошие действенные продукты, такие как тромбоцитовый гель. Он может быть полезен при заживлении тяжелых ран у пациентов с диабетом, вшивании зубных имплантатов, офтальмологии и даже при хирургических вмешательствах на сердце.
Хоть под микроскопом они больше похожи на сереньких непримечательных мышек, лимфоциты, простые клетки с большим твердым ядром и небольшим количеством цитоплазмы, лежат в основе нашей иммунной системы. Нормальная жизнь невозможна без лимфоцитов. Чтобы понять нашу иммунную систему, необходимо вернуться к V веку до нашей эры. Даже тогда древнегреческий ученый Фукидид задавался вопросом, почему некоторые люди не заболевали чумой, в то время опустошавшей Афины. Он также упомянул о любопытном факте: те, кто заболел и пережил чуму, больше не болели. Позже римляне назовут такое явление
Вирус испытали на преступниках, после того как ввели им сухие струпья оспы с тел переболевших.
Древние греки и римляне были не единственными, кто пытался справиться с эпидемиями. От оспы в X веке в Китае погибли тысячи людей. В попытках защититься от этого заболевания здоровые люди вдыхали через нос или вводили себе через порезы измельченные корочки пораженных оспой жертв. Из Китая эта техника (благодаря очевидному успеху) просочилась в Османскую империю, а оттуда во второй половине XVII века по торговым путям на Запад.
Скептицизм среди широкой общественности был сильным. Поскольку порошок от оспы разительно отличался по вирулентности, инвазивной силе и составу, у обработанных иногда развивалась настоящая оспа. Некоторые от подобного эксперимента умирали. Более того, Церковь (по старой традиции) пыталась вмешиваться в эти дьявольские и языческие обычаи.
Затем в 1718 году появилась леди Мэри Уортли Монтегю, жена английского посла при османском дворе в Константинополе. Она сама пережила оспу, но потеряла брата из-за болезни. В Стамбуле она убедилась в эффективности китайской техники, которую сегодня называют «вариолитация» (от
Два вида иммунитета — клеточный и гуморальный — ранее не связывались один с другим.
Однако только английский ученый Эдвард Дженнер войдет в историю как изобретатель вакцинации. Он весьма умело начнет использовать технику, которая уже стала обычной практикой среди фермеров в конце XVII века, а именно нанесение жидкости из ран коров, больных оспой, на руки дояров, чтобы выработать защиту против черной оспы. Романтизированный образ здоровой дочери фермера обошел весь мир.
В 1796 году Дженнер провел свой знаменитый эксперимент, в котором он привил восьмилетнего Джеймса Фиппса путем скарификации[82] и дальнейшего нанесения на порезы содержимого из ран коров. Через шесть недель его попробовали заразить натуральной оспой и обнаружили, что болезнь не развилась. Он назвал свою технику «вакцинация», от
В течение следующих ста лет иммунология будет развиваться благодаря открытию бактерий, вызывающих «белую смерть» — туберкулез (Р. Кох) и холеру (Л. Пастер).
Роберт Кох и Луи Пастер были легендарными исследователями-конкурентами и даже врагами, когда в 1870 году началась франко-прусская война. Они то и дело обвиняли друг друга в научной чепухе. И тем не менее они оба вошли в историю как отцы иммунологии.
Хотя Пастер и Кох доказали происхождение многих заболеваний от микробов, у них не было четкого представления о роли крови в защите организма. Но это не помешало Пастеру улучшить концепцию защитной вакцинации с ослабленными штаммами, например от сибирской язвы (от нее умирали многие животные, и она иногда передавалась людям). В 1882 году он впервые включил слово «вирус» в одну из своих публикаций. Он утверждал, что, по всей видимости, некоторые заболевания вызваны не бациллами, а чем-то меньшим, для чего он использовал слово «вирус», что в переводе с латинского первоначально означало «яд». Он тогда не знал, как выглядят вирусы и как они могут заразить людей. Нам пришлось ждать до 1892 года, когда российский микробиолог Дмитрий Ивановский показал, что мозаичная болезнь табака была вызвана не бактериальным организмом, а вирусом — настолько маленьким, что обычные фильтры не могли его остановить.
Примерно в то же время у микробиологов постепенно появилось понимание механизмов заражения и защиты. Благодаря венгерско-швейцарскому врачу Игнацу Земмельвейсу в 1850 году акушерки узнали, что мытье рук может значительно сократить случаи материнской лихорадки. А в 1867 году хирург Джозеф Листер начинает использовать карболовую кислоту в качестве дезинфицирующего средства в своих операционных залах.
И все же некоторые пациенты оказались более устойчивыми к заболеваниям, чем другие. Однозначного объяснения этому не было, однако кое-что удалось обнаружить: например, присутствие лейкоцитов (гранулоцитов) в гное или лимфатических узлах больных туберкулезом (лимфоциты), что в очередной раз возвращает нас к крови. В то же время Эмиль фон Беринг и Китасато Сибасабуро в 1890 году продемонстрировали, что введение сыворотки из крови пациента, переболевшего дифтерией, может помочь другим пациентам. За это фон Беринг был удостоен самой первой Нобелевской премии в области медицины.
Клеточный и гуморальный — два вида иммунитета, которые до этого не связывали один с другим. Однако постепенно исследователи приходят к выводу, что две эти формы защиты существуют бок о бок и тесно взаимодействуют друг с другом.
Если коротко: когда инфекционный агент попадает в человека, кровь запускает каскад защитных механизмов. Специальные белые кровяные клетки (они же макрофаги) прячутся в тканях, находят захватчиков и посылают химические сигналы в кровь, из которой мобилизуются гранулоциты. Те в свою очередь пытаются «съесть» захватчиков, но им нужна помощь лимфоцитарной системы. В конце концов некоторые лимфоциты вырабатывают антитела (описанные Эрлихом еще в начале XX века, за что он был удостоен Нобелевской премии в 1908 году), которые прикрепляются к бактериям. Это делает их узнаваемыми и более «вкусными» для гранулоцитов. Весь процесс усиливается несколькими другими иммунными системами в сыворотке крови, включая систему комплемента, обнаруженную брюссельским иммунологом Жюлем Борде. Он также получил Нобелевскую премию за свою работу в 1919 году.
Разумеется, это упрощенная иллюстрация очень сложного процесса, который был разгадан лишь в первой половине XX века. Там, где гранулоциты напрямую выполняют свою работу, существуют десятки подтипов лимфоцитов. В 1950–1960-х годах начнут отличать B-лимфоциты от T-лимфоцитов, где В — от
Оба типа происходят из клеток-предшественников (стволовых клеток) в костном мозге, но после их попадания в бурсу (или ее эквивалент у человека — в бляшки Пейера) или тимус, где они приобретают совершенно разные функции. В-лимфоциты будут продуцировать антитела, Т-лимфоциты — представлять собой клеточный иммунитет. Они распознают «Я» из «не-Я» и играют важную роль в механизме отторжения (включая пересадку органов).
В-лимфоциты на протяжении жизни образуют целый репертуар молекул на своей поверхности, что позволяет им распознавать специфические образования (антигены) бактерий, вирусов, грибков, паразитов, а также чужеродные клетки.
Когда кого-то вакцинируют ослабленным штаммом вируса (например, гриппа), из крови и костного мозга начинают поступать В-клетки для выработки специфических антител против этих слабых штаммов. В результате последующее воздействие реального вещества — вируса — приводит к прямому и подавляющему иммунному ответу. Так что никакого гриппа, никакого полиомиелита.
В 1975 году Ева Кляйн и Ханс Вигзелл описали специфический подтип иммунных клеток — естественных киллеров.
Если кому-то перельют несовместимую кровь, В-клетки начнут вырабатывать антитела против чужеродных клеток, и кровь будет отторгаться. Т-клеточная система также отвечает за так называемый иммунный надзор. Клетки перемещаются и лимфатические узлы и обратно, а по дороге распознают посторонние структуры, например поверхностные структуры развивающейся опухоли.
Из-за миллиардов клеточных делений, которые ежедневно происходят в наших телах, статистически несколько сотен, если не тысяч пройдут не так и потенциально могут привести к образованию опухоли. Т-клеточная система обычно устраняет эти потенциальные наросты, но иногда может и не заметить опухоль. Начиная с XXI века будут предприниматься попытки реактивации впавшей в спячку Т-клеточной системы у раковых больных, поскольку клеточный иммунитет очень сильный. Когда, например, при трансплантации печени что-то идет не так и происходит острое отторжение, система наблюдения может полностью уничтожить чужую печень (два-три килограмма) в течение нескольких дней. Даже химиотерапия или облучение не смогли бы столь эффективно и в такие короткие сроки уничтожить опухоль весом от двух до трех килограммов…
Несколько тысяч литров мочи понадобилось лабораториям по всему миру, пытавшимся найти неуловимый гормон.
Поделиться книгой: