Живые палочки Коха
Е ще великий микробиолог Луи Пастер утверждал, что в скором времени все заразные болезни исчезнут с лица земли. В этом он ошибался. До сих пор, например, туберкулез остается одной из десяти основных причин смерти в мире. В 2016 году, по данным ВОЗ, туберкулезом заболели 10,4 млн человек (среди них миллион детей), 1,7 млн умерли (среди них 250 тыс. детей). 65% случаев заболевания приходится на семь стран — Индию, Индонезию, Китай, Нигерию, Пакистан, Филиппины и Южную Африку.
Самое большое препятствие в борьбе с инфекцией — лекарственная устойчивость. По данным ВОЗ, среди заболевших около 600 тыс. новых случаев обнаруживали устойчивость к самому эффективному препарату против туберкулеза.
Открывший туберкулезную палочку Роберт Кох, предлагавший масштабную систему мер для профилактики и лечения туберкулеза, не предполагал, насколько живучими и изворотливыми окажутся эти палочки.
Стать корабельным врачом
Роберт Кох родился в городке Клаусталь в Верхнем Гарце в семье горного инженера. В пять лет он самостоятельно научился читать по папиным газетам. Сейчас этим никого не удивишь, современные дети начинают читать задолго до поступления в школу, а тогда подобные случаи были редкими — они свидетельствовали о таланте и предвещали успех. Роберт хорошо учился в гимназии, правда, больше внимания уделял естественным наукам, за небрежение к гуманитарным его ругали. А еще юный Кох мечтал о путешествиях, и больше всего ему хотелось стать корабельным врачом.
Окончив гимназию, Роберт поступил в Геттингенский университет, изучать медицину. В то время уже начались дискуссии о том, каким образом развиваются инфекции, и возникла идея, что они могут быть вызваны микробами. Одна из громких публикаций на эту тему была сделана преподавателем Коха профессором Генле.
В 1866 году, получив степень магистра, Кох попадает на шестимесячный курс изучения химии в Берлин, где знакомится со знаменитым Рудольфом Вирховым, одним из основоположников клеточной теории. Молодой Кох очарован наукой, но должен забыть о ней. Его ждет карьера врача. Сначала он становится ассистентом врача в клинике Гамбурга, потом переезжает в небольшой городок Раквиц. Там он тоже не задерживается и, сдав экзамен на медицинского офицера, отправляется на Франко-прусскую войну. На фронте бушевали холера и брюшной тиф, и это побудило Коха вновь задуматься о природе заразных болезней.
В то время уже начались дискуссии о том, каким образом развиваются инфекции, и возникла идея, что они могут быть вызваны микробами Через год после демобилизации Роберт Кох получает вакансию врача в Вольштейне, в Восточной Пруссии, где и поселяется с женой Эммой, которая дала согласие выйти за него замуж только при условии, что Роберт выкинет из головы свои бредни о дальних странах, будет вести спокойную жизнь врача и отца семейства. Так и произошло. Он принимал больных и ездил к ним по деревням. И всегда расстраивался, если не мог помочь человеку только из-за того, что никто не знал причин заболеваний, в частности инфекционных.
Эта штука его развлечет
Наверное, Кох не смирился со своей ролью тихого, почти деревенского лекаря, потому что часто впадал в депрессию. На день рождения Эмма подарила ему микроскоп — в качестве игрушки, полагая, что эта штука хоть немного его развлечет. Знала бы она, чем это обернется! Муж увлекся не на шутку, он рассматривал под микроскопом все, что попадалось под руку.
В это время в соседних деревнях главной проблемой была гибель скота от сибирской язвы. Кох решил рассмотреть под микроскопом кровь погибших животных. Он вглядывался в нее и кроме кровяных телец видел какие-то палочки и ниточки. Если это микробы, задумывался Кох (а он все больше в этом уверялся, потому что в крови здоровых коров никаких палочек и ниточек не наблюдал), то почему они неподвижны? Они же должны активничать, размножаться, причем быстро! Его захватил азарт исследователя. А ведь из всей техники у него был почти игрушечный микроскоп — и больше ничего. Ничего из того, чем были обеспечены настоящие ученые в университетских лабораториях и клиниках. Не было даже пипеток и шприцев в количестве, необходимом экспериментатору. Роберт использовал вместо них очищенную палочку, чтобы с ее помощью вносить капли зараженной сибирской язвой печени коровы подопытной мышке. Мышки как раз имелись в изобилии. Первая же мышка после заражения откинула лапки на следующее утро. Вскрыв ее, Кох обнаружил в ее селезенке знакомые палочки и ниточки. Все такие же неподвижные. Кстати, эти палочки сибирской язвы ученые видели и до него. Но дальше никто не пошел. Пошел Кох. Он лихорадочно думал, как же ему подсмотреть активность палочек. Поскольку, по его мнению, микробы могли расти в живой среде, он поместил кусочки селезенки в водянистую среду из бычьего глаза. Чтобы поддерживать на стеклышке температуру, близкую к живой, он соорудил подобие термостата, использовав масляную лампу. Ночью, встав, чтобы проверить лампу, он пристально вгляделся в стеклышки — и был очень возбужден, хотя быстро разочаровался: на стеклышке в большом количестве плодились какие-то другие микробы, из-за которых сибирские палочки практически не были видны.
Его мысль билась как бешеная: как отделить палочки от других микробов и проделать чистый опыт? Решение не могло не прийти: он сделал устройство из двух стеклышек, верхнее было с небольшим куполом. Края стеклышек смазал вазелином для герметичности. Кох перевернул стеклышки, и капля раствора бычьего глаза с кусочком селезенки обратилась в повисшую каплю в герметичном крошечном сосуде. Другим микробам вход был закрыт. До боли в глазах и стараясь почти не дышать, он наблюдал за каплей. Час, другой, ничего не происходит… И вдруг палочки и ниточки задвигались и стали расти в размерах и в количестве. Кох в изнеможении выдохнул.
Так в квартире врача заштатного городка рождался великий исследователь микробиологии. Эмма была в отчаянии. Роберт все больше отдалялся от отвлекавших его пациентов, все меньше получал дохода, досадовал на все, что отвлекало его от микроскопа и экспериментов.
#image-kit_1012
Охота на капитана смерти
Кох не только выделил палочки сибирской язвы, он подробно описал их жизненный цикл и задокументировал свои опыты. Он своими глазами увидел, как образуются споры и потом превращаются в палочки и нити. Так он решил загадку «проклятых лугов», где дохли коровы и овцы: выяснилось, что не только от животного к животному могли перебираться микробы, но и через споры, которые могли поджидать жертву где угодно. С этой работой он отправился в Университет Бреслау и там доложил о своем открытии. Среди восхищенных слушателей был и будущий основоположник химиотерапии, иммунолог-нобелиат Пауль Эрлих. Работой Коха были весьма впечатлены известные ученые университета Фердинанд Кон и Юлиус Конгейм, и в 1876 году они опубликовали работу Коха в ботаническом журнале.
Кох сразу стал известным. Тем не менее он продолжал работать в Вольштейне еще четыре года, совершенствуя методы фиксации, окрашивания, фотографирования бактерий и продолжая описание заболеваний, вызванных бактериальными инфекциями. Лишь в 1880 году его переводят в Берлин одним из руководителей Королевского управления здравоохранения и дают ему лабораторию и двух ассистентов.
Роберт Кох в Берлине объявил своим врагом номер один чахотку, туберкулез, который называли капитаном смерти. В Германии от него умирало много людей, и о природе болезни почти ничего не знали. Многие врачи считали туберкулез наследственным заболеванием. Знаменитый Вирхов не признавал инфекционной природы болезни. Когда кто-то только заикнулся, что оно может быть микробным, ему быстро заткнули рот. Все пасовали перед авторитетом Вирхова.
Кох с помощниками увлеченно работал в своей берлинской лаборатории. Вопреки дискуссиям об универсальных микробах он утверждал, что каждый микроб дает свою болезнь. Однажды на срезе вареного картофельного ломтика он увидел несколько разноцветных капелек, начал рассматривать по отдельности содержимое разных капелек и увидел в них разных микробов. Эврика! Кажется, он открыл способ выращивать чистую культуру бацилл. В жидкой среде они все перемешивались, а на твердой поверхности каждая образовывала свою колонию. С этим открытием он не без робости пошел к Вирхову. Тот выслушал его холодно и снисходительно, заметив, что вряд ли это возможно, скорее для каждого микроба нужно выстроить отдельную лабораторию. Но Кох уже был достаточно уверен в себе, чтобы не поддаться пессимизму Вирхова, он продолжил исследования, стремясь заполучить чахоточного злодея. Сравнительно недавно он наблюдал, как профессор Конгейм в Бреслау заражал животных чахоткой, просто пересаживая в глаз больные ткани. Кох решил пересадить больные ткани недавно умершего от чахотки рабочего, будто усеянные серовато-желтыми бугорками, лабораторным кроликам и морским свинкам. Он ждал результата, а в это время пытался высмотреть в этих тканях бацилл. Он окрашивал их в разные краски, и лишь синяя подарила ему прекрасную картину: он ясно увидел на стеклышке скопления маленьких как бы изогнутых палочек, окрашенных в синий цвет. Он проделывал все больше и больше окрашиваний и каждый раз видел синих червячков. По ходу дела заболевали его подопытные кролики и свинки, пока все не погибли. Кох препарировал их и обнаружил синие палочки. Он тут же продемонстрировал их своим ассистентам, которые восторженно стали поздравлять его с открытием возбудителя туберкулеза. Еще рано, приговаривал Кох, и продолжал опыты с еще большим жаром и методичностью.
Он бегал по всем анатомичкам, где брал образцы тканей людей, умерших от чахотки, и пытался снова пересаживать их животным, а также выращивать чистую культуру. Животные заболевали, а вот в бульонном желатине бациллы размножаться никак не хотели. Шло время, у исследователя ничего не получалось. Он фанатично продолжал. Пришла в голову мысль, что, раз эти бациллы такие нежные, нужно придумать среду, которая будет максимально похожа на среду организма. И он сделал ее из сыворотки крови, раздобыв ее на бойне. Пробирки расположил определенным образом, под наклоном. Посеял. И на пятнадцатый день томительного ожидания наконец увидел в желе пробирок нечто похожее на чешуйки. Спешно рассмотрев их под микроскопом, он увидел мириады знакомых палочек. Оставалось впрыснуть эти бациллы здоровым животным. Он впрыскивал культуру не только кроликам и морским свинкам, но и мышам, крысам, лягушкам и даже аквариумной рыбке. И снова ждал. Рыбке и лягушке все было нипочем, другие животные умирали. Кох решил усложнить эксперимент. Он понимал, что люди заражаются из-за бацилл, попадающих к ним из мокроты больных или из кашлевых капелек. Ученый решил распылить микробы на животных, для чего построил специальный ящик и подвел к нему трубку. Авантюрный эксперимент. Но он удался.
В 1882 году на заседании физиологического общества в Берлине Кох доложил о своем открытии возбудителя туберкулеза. «Теперь мы можем бороться с этим бичом человечества», — заключил он. А наутро весть разлетелась по всему миру.
Коха тянули во все стороны — на семинары, конференции, парадные обеды; он же стремился с головой уйти в опыты. Его метод выращивания микробов на твердой среде был настолько успешным, что «он тряс это волшебное дерево, — как выразился много лет спустя один из его ассистентов Георг Гаффки, — и открытия дождем сыпались к нему на колени».
В 1883 году в Европу пришла азиатская холера. Люди умирали в мучительных судорогах. Кох и его ассистенты без конца вскрывали трупы умерших и впрыскивали зараженные ткани животным. В погоню за микробом включился Луи Пастер. Но пока ни Коху, ни Пастеру не удавалось его изловить. Эпидемия тем временем шла на спад. От холеры умер один из французских исследователей, и Кох, забрав образцы, уехал в Берлин после его похорон. В образцах он нашел бациллу, похожую на запятую, о чем подал рапорт министру здравоохранения с просьбой послать его в Индию, «где холера никогда не прекращается, дабы я мог закончить там свои изыскания по этому вопросу». Роберт Кох уехал в Калькутту, где находил во вскрываемых трупах все больше запятых. С присущей ему методичностью он смог вырастить чистую культуру и описать злодея.
#image-kit_1013Кох все-таки попутешествовал — в Египет, Южную Африку и Индию, гоняясь за распространителями чумы, малярии, сонной болезни. Он был победителем. Но когда исследователь взялся за создание лекарства против чахотки в виде туберкулина, он поспешил, и его ждала неудача. Туберкулин был почти неэффективен и вызывал ужасные аллергические реакции. Впрочем, позже туберкулин все же взял свое, правда, в виде теста, диагностирующего туберкулез. Позже тест был назван по имени Манту, который стал вводить его подкожно. Видимо, в эти непростые для Коха времена произошла его встреча с Ильей Мечниковым. С будущим русским гением Кох обошелся так же, как когда-то с ним самим Вирхов: холодно и раздраженно, о чем вспоминал Мечников. Правда, о «позднем» Кохе Мечников говорил уважительно.
Несмотря на неудачу с туберкулином, Кох много усилий приложил к пропаганде необходимой гигиены, налаживанию лечения чахоточных больных в клиниках и санаториях и оказанию помощи бедным семьям.
В 1905 году Роберту Коху была присуждена Нобелевская премия за «исследования и открытия, касающиеся лечения туберкулеза». Он снова много работал. Последний доклад по туберкулезу он сделал в 1909 году. А годом позже Роберт Кох умер от инфаркта миокарда.