Лягушки, которым ввели столбнячный токсин и которых держали в холодном месте, в конечном итоге избавляются от яда. При переводе в теплую камеру по прошествии определенного времени они больше не заболевают столбняком. Мы обнаружили, что большая часть столбнячного токсина некоторое время сохраняется в крови лягушек, которым ввели токсин и которых держали при низкой температуре. Небольшое количество этой крови, взятое почти через два месяца после последней инъекции, вызвало смертельный столбняк у мыши. Мы не знаем, как лягушки выводят токсин, но было продемонстрировано, что в этом случае он не вызывает выработки антитоксина. Моргенрот подтвердил этот результат.
[349]
Рептилии должны рассматриваться как позвоночные, проявляющие наиболее выраженный естественный иммунитет против столбняка. Они показывают неограниченную устойчивость к огромным дозам столбнячного яда, и это при низких, средних или высоких температурах (30°–37° C). Зеленые ящерицы выдерживают значительные дозы столбнячного токсина. Хотя они не заболевают столбняком, они избавляются от яда чрезвычайно медленно. Так, ящерица, содержавшаяся при температуре 20° C и которой ввели количество токсина, достаточное, чтобы убить 500 мышей, через два месяца все еще удерживает в своей крови такое количество яда, что одна десятая куб. см вызовет смертельный столбняк у мыши. Черепахи представляют аналогичный случай. Болотная черепаха, Emys orbicularis, переносит очень большие количества столбнячного токсина, введенного подкожно, и это как при низких, так и при высоких температурах, при 30° C и выше (36°–37° C). Токсин быстро переходит в кровь и остается локализованным там в течение очень долгого времени. У черепахи, содержавшейся в аквариуме в лаборатории, кровь была тетанигенной для мыши даже через четыре месяца после внутрибрюшинной инъекции токсина. У другой черепахи, которая жила при температуре инкубатора (36°–37° C), кровь была все еще токсичной через два месяца после подкожной инъекции столбнячного токсина в количестве, смертельном для 500 мышей. У черепах, содержавшихся при 36° C, я наблюдал обильные транссудации в брюшную полость, и жидкость, очень бедная форменными элементами, оказалась очень тетанигенной. Должно быть принято, следовательно, что токсин удерживается в плазме крови, с которой он переходит в транссудат. Каждый вид клеток должен проявлять очень выраженный отрицательный хемотаксис против столбнячного токсина, чтобы этот яд удерживался так долго в жидкостях организма. В этих условиях неудивительно, что у черепах я никогда не мог наблюдать ни малейшей антитоксической силы в крови. Их великий естественный иммунитет должен быть обусловлен каким-то другим фактором.
Аллигатор (Alligator mississipiensis) также оказался совершенно невосприимчивым к столбняку как при низких, так и при высоких температурах. Внешне аллигаторы ведут себя точно так же, как черепахи, то есть после инъекции различных, а иногда и очень больших доз токсина они не проявляют никаких болезненных симптомов, ни общих, ни тетанических. Но специфические изменения, которые происходят в их организме, существенно отличаются от тех, что встречаются у черепахи. Токсин быстро выводится из крови аллигатора, даже когда он содержится при относительно низкой температуре (20° C). В этих условиях температуры, однако, кровь не становится антитоксической, хотя она и потеряла свое тетанигенное свойство. Когда, однако, аллигаторы содержатся при более высокой температуре (32°–37° C), антитоксическая сила развивается в их крови, часто с очень большой быстротой. Совсем молодые аллигаторы (весом около 500 граммов) способны вырабатывать антитоксин, хотя и несколько медленно. Через месяц после первой инъекции столбнячного токсина их кровь неспособна вызвать столбняк у мышей, но еще не является антитоксической. Месяц спустя, однако, она никогда не упускает возможности предотвратить приступ столбняка при смешивании со смертельными дозами токсина и введении мышам.
Более старые аллигаторы развивают антитоксическую силу гораздо быстрее, и в нескольких случаях мы обнаружили, к нашему великому изумлению, что уже через 24 часа после инъекции токсина их кровь была отчетливо антитетанической. Кровь тех же аллигаторов, протестированная до инъекции токсина, как и кровь нормальных аллигаторов в целом, не проявляла никакого антитоксического свойства.
В нескольких экспериментах мы измеряли ректальную температуру наших животных и никогда не могли наблюдать ни малейшего повышения, соответствующего температуре воды, в которой жили аллигаторы.
[350]
Не может быть сомнения тогда, что, несмотря на легкость, с которой эти рептилии вырабатывают столбнячный антитоксин, их иммунитет не зависит от этого антитоксического свойства. Так, молодые аллигаторы, которые сопротивлялись одной дозе токсина, достаточной, чтобы убить 6000 мышей, должны быть обязаны своим иммунитетом какой-то другой причине, чем антитоксическая сила жидкостей организма, ибо их кровь не начинает проявлять это свойство до двух месяцев после инъекции.
Эти же рептилии также очень невосприимчивы к холерному токсину, даже в больших дозах; они реагируют на инъекцию выработкой соответствующего антитоксина. С другой стороны, они очень восприимчивы к дифтерийному токсину, малых количеств которого вполне достаточно, чтобы вызвать смертельную интоксикацию.
Змеи, как и другие рептилии, невосприимчивы к столбнячному токсину. В изучении их естественного иммунитета, однако, мы сталкиваемся с трудностью, что их кровь естественно токсична для лабораторных животных. Этот токсин, аналогичный ихтиотоксину сыворотки угря, сравнивался со змеиным ядом, против которого сами змеи обладают очень выраженным иммунитетом.
[351]
Не только ядовитые змеи проявляют иммунитет против собственного яда. Давно Фонтана [505] наблюдал, что неядовитые змеи сопротивляются укусу гадюки и даже подкожной инокуляции ее яда. Физаликс и Бертран [506] подтвердили эти наблюдения и смогли показать, что неядовитая змея (Tropidonotus) выдержит дозу яда, способную убить от 15 до 20 морских свинок. Ища причину этого естественного иммунитета, эти исследователи пришли к выводу, что он обусловлен присутствием в крови токсических веществ, аналогичных веществам яда гадюки. Эти же вещества обнаруживаются также в губных железах верхней челюсти Tropidonotus и могут оттуда, согласно взгляду Физаликса и Бертрана, переходить в кровь как внутренняя секреция. Кальметт [507] показал, что кровь змей, введенная в нетоксической дозе, вакцинирует некоторых млекопитающих против змеиного яда, а Физаликс и Бертран даже получили антитоксический эффект, вводя смесь змеиной крови, нагретой до 58° C, со смертельными дозами яда. Есть, значит, в этом примере что-то аналогичное тому, что мы описали у скорпионов, с той разницей, однако, что кровь этих паукообразных уже антитоксична до определенной степени, в то время как кровь змей становится таковой только после того, как она была модифицирована нагреванием.
Классический пример иммунитета против бактериального токсина среди птиц — это курица, которая высоко невосприимчива к столбнячному токсину. В самых ранних исследованиях этого яда инъекции делались позвоночным самых разных видов, и очень поразительной чертой была легкость, с которой куры сопротивляются очень большим количествам столбнячного токсина. Однако, как это почти всегда бывает, этот иммунитет оказался не абсолютным. С помощью огромных доз, введенных подкожно или в мышечную ткань, у кур был вызван столбняк самого типичного вида, заканчивающийся смертью, а у кур, ослабленных холодом, была вызвана тетаническая интоксикация даже меньшими дозами. Вводя токсин непосредственно в мозг, согласно методу Ру и Борреля, курицу можно еще легче довести до столбняка. Так, фон Беринг [508] наблюдал, что путем введения одного миллиграмма токсина в мозг курицы весом в один килограмм можно безошибочно вызвать столбняк.
После блестящего и плодотворного открытия антитоксического свойства крови, сделанного фон Берингом в сотрудничестве с Китасато, мы были вправе заключить, что иммунитет против токсинов и, среди прочих, естественный иммунитет, может зависеть от способности жидкостей организма нейтрализовать токсины. Эта гипотеза формулировалась в разное время, но впервые она была подвергнута экспериментальному контролю Вайяром [509], и специально в связи со столбняком у курицы. Кровь или сыворотка крови этих птиц при смешивании в различных дозах — малых, средних и больших — со столбнячным токсином никогда не оказывалась способной предотвратить развитие столбняка у восприимчивых животных (мышей, морских свинок, кроликов): эти животные, подвергнутые такой обработке, вели себя точно так же, как и контрольные, инокулированные только токсином.
[352]
Великая устойчивость курицы против столбняка — один из самых типичных примеров естественного иммунитета против микробного яда — не может, следовательно, быть объяснена присутствием в жидкостях организма антитоксина, способного нейтрализовать и сделать безвредным столбнячный токсин. С другой стороны, мы не вправе приписывать это просто отсутствию соответствующих рецепторов в чувствительных нервных клетках. Поскольку курица легко заболевает столбняком, когда токсин вводится непосредственно в мозг или когда курица ослаблена холодом, очевидно, что чувствительные элементы никогда не упускают возможности поглотить и зафиксировать любой яд, который им представлен. В обычных случаях, однако, когда курица проявляет свою замечательную сопротивляемость против токсина, введенного в очень большом количестве подкожно, в мышцы или в брюшную полость, яд не достигает чувствительных клеток, будучи задержанным и сделанным безвредным во время циркуляции в тканях организма.
Фон Беринг [510] придерживается мнения, что в примерах естественного иммунитета, таких как только что рассмотренный, основная причина невосприимчивого состояния зависит от непроницаемости для токсина капиллярной стенки сосудов. Однако трудно поддерживать этот тезис в отношении столбняка у курицы, если вспомнить, как легко столбнячный токсин проходит через фильтры и мембраны, и особенно ввиду того факта, что ослабление курицы с помощью холода делает ее восприимчивой к дозам токсина, которые переносятся без неудобств нормальными курами.
Мы, следовательно, вынуждены поместить естественный иммунитет курицы против столбнячного токсина в категорию клеточных иммунитетов. Этот токсин, как мы сказали, должен быть задержан en route, прежде чем он достигнет клеток нервных центров. Но где и как происходит этот благотворный арест? Десять лет назад Вайяр продемонстрировал, что кровь кур, получивших инъекцию столбнячного токсина, вызывает типичный столбняк у восприимчивых животных. Это тетанигенное свойство крови сохраняется в течение определенного количества дней. Когда оно измеряется количественным методом, обнаруживается, что весь или почти весь столбнячный токсин, введенный в брюшную полость курицы, переходит в кровь и остается там в неизменном виде в течение переменного количества дней. С морфологической точки зрения кровь сразу после инъекции токсина проявляет гиперлейкоцитоз большей или меньшей продолжительности.
[353]
Когда кур убивают на стадии, когда их кровь становится тетанигенной (в результате инъекции токсина в брюшную полость), можно продемонстрировать, что их внутренности неспособны вызывать столбняк у восприимчивых животных, за исключением тех случаев, когда они содержат кровь. Только сосудистые органы, богатые кровью, такие как селезенка, печень, почки, щитовидная железа и костный мозг, вызывают столбняк, и то лишь постольку, поскольку они не были освобождены от крови. Из различных органов только половые железы, яичники или семенники, поглощают определенное количество введенного токсина. Очень молодые семенники или мельчайшие овариальные яйцеклетки, не содержащие еще ни следа желтого желтка, при введении мышам вызывают смертельный столбняк.
У кур, невосприимчивых к столбнячному токсину, этот токсин обнаруживается, таким образом, в половых железах и в крови. Когда, чтобы установить точную локализацию этого токсина, мы измеряем тетанигенную силу цельной крови по сравнению с таковой асептических экссудатов, вызванных инъекцией глютен-казеина и обязательно гораздо более богатых лейкоцитами, мы получаем результат, что экссудаты содержат больше столбнячного токсина, чем кровь. Мы приходим, следовательно, к заключению, что этот яд поглощается, по крайней мере частично, лейкоцитами, и именно в этих элементах и в половых клетках мы должны искать факторы, которые задерживают токсин и предотвращают его достижение нервных центров.
Клеточный или гистогенный иммунитет часто противопоставляется химическому иммунитету без учета реальных аналогий и различий, которые можно найти между ними. Очевидно, что в обеих группах организм животного модифицирует введенные токсины и что эта модификация является химическим процессом. В клеточном иммунитете, однако, этому акту предшествуют определенные биологические явления, такие как реакция форменных элементов и поглощение вредного вещества. Иммунитет в этих случаях сложнее, чем в примере, где токсин нейтрализуется прямым действием жидкостей организма, но в конечном итоге он всегда сводится к химическому или, возможно, физико-химическому действию веществ организма животного на токсические вещества ядов.
[354]
У млекопитающих примеры естественного иммунитета против определенных ядов не являются редкими. Почти столетие назад Окен сделал наблюдение, что человек, который пытался отравить ежа опиумом, синильной кислотой, мышьяком или сулемой, обычно терпел неудачу в своих попытках из-за большой сопротивляемости этого животного. Харнак продемонстрировал, что еж выдержит дозу цианистого калия в шесть раз большую, чем та, которая необходима, чтобы убить кошку за несколько минут (0,01 г). В экспериментах Левина [511] было обнаружено, что еж сопротивляется инъекции порошкообразного шпанского мушки в количестве в семь раз большем, чем то, которое безошибочно убивает собаку, и большем также, чем смертельная доза для человека. Тот же исследователь также подтверждает наблюдение, что гораздо большая доза алкоголя должна быть использована для того, чтобы вызвать опьянение у ежа, чем требуется для получения того же эффекта у кролика или даже у собаки. Хорват [512] кормил ежей довольно долгое время живыми шпанскими мушками. Эти насекомоядные пожирают свою ядовитую добычу, не проявляя никаких признаков болезни, кроме некоторой степени истощения. Когда Левин попытался установить причину этого естественного иммунитета ежа, он исследовал кровь этого животного на наличие вещества, антитоксичного к кантаридину. Его эксперименты были все отрицательными; но трудно прийти к какому-либо определенному заключению по этому вопросу из-за того, что кровь и сыворотка крови нормального ежа токсичны для мелких лабораторных животных. Подобное возражение уже было выдвинуто Физаликсом и Бертраном в связи с их экспериментами, аналогичными экспериментам Левина, по иммунитету ежа против яда гадюки.
[355]
Давно известно, что ежи питают пристрастие к определенным рептилиям и ведут непримиримую войну со змеями в целом и с гадюкой в частности. В своей атаке еж старается избежать укуса, но когда, как это часто случается, ему не удается уклониться от укуса, инокуляция яда гадюки, по-видимому, переносится хорошо. Это наблюдение было подтверждено экспериментально. Физаликс и Бертран [513] показали, что устойчивость ежа к яду гадюки примерно в сорок раз больше, чем у морской свинки, то есть еж, хотя и далек от обладания абсолютным иммунитетом, тем не менее проявляет гораздо большую устойчивость, чем большинство животных. Левин [514] убедился в этом факте в отношении взрослых ежей, хотя молодые животные, по его словам, гораздо более восприимчивы. Так, он видел молодого ежа, который был укушен гадюкой, умирающим после девятидневной болезни. Это наблюдение говорит в пользу заключения, что иммунитет ежа может быть естественно приобретенным, а не действительно естественным иммунитетом. Еж, охотясь на все виды мелких животных, может часто быть укушен гадюками и таким образом приобрести свой иммунитет против яда. В этих условиях мы можем легко представить, что кровь этого «насекомоядного» может быть поставлена в положение, позволяющее выработать специфическое антитоксическое свойство.
Когда Левин попытался убедиться в существовании этого свойства путем прямого эксперимента, он мог лишь показать, что кровь ежа бессильна предотвратить смертельный эффект яда гадюки на мелких животных. Но здесь, как и в своих исследованиях по кантаридину, он не принял во внимание присущую токсичность крови ежа. Физаликс и Бертран [515], которые также изучали этот вопрос, получили результаты, расходящиеся с результатами Левина. Они продемонстрировали прежде всего, что кровь нормальных ежей способна вызывать интоксикацию и даже убивать лабораторных животных, таких как морская свинка. Вполне естественно, следовательно, что смесь этой жидкости с ядом гадюки не могла быть перенесена. Было, однако, достаточно нагреть кровь ежа до 58° C, чтобы она стала не только безвредной сама по себе, но даже проявила антитоксическое действие против змеиного яда. Так, морские свинки, которые получили 8 куб. см нагретой сыворотки ежа в брюшную полость, были сразу в состоянии сопротивляться двойной смертельной дозе яда гадюки. Физаликс и Бертран заключают, следовательно, что «естественный иммунитет ежа против яда гадюки обусловлен присутствием в его крови иммунизирующего вещества». Те же исследователи [516] убедились, что сыворотка лошади и даже морской свинки оказывает несомненное антивенозное действие; однако эти животные совсем не невосприимчивы к змеиному яду. Более того, необходимость нагревать кровь до 58° C в качестве предварительной меры лишает это заключение той степени уверенности, которую хотелось бы иметь в таком вопросе. С другой стороны, большая восприимчивость молодых ежей не позволяет нам поместить иммунитет взрослой особи в категорию естественного иммунитета в собственном смысле слова.
[356]
Аналогичные соображения применимы в случае мангуста (Herpestes ichneumon), тщательно изученного Кальметтом [517], согласно исследованиям которого антильский мангуст не очень восприимчив к змеиному яду; он легко выдерживает дозы, очень большие относительно своего размера, но его иммунитет не является абсолютным. Он обязан многим своим мастерством в схватках с ядовитыми змеями своей необычайной ловкости. Кровь мангуста, смешанная с ядом, проявляет несомненную антитоксическую силу, хотя этого недостаточно, чтобы предотвратить смерть восприимчивых животных. У нас нет данных, чтобы объяснить происхождение этого антитоксического свойства, но вероятно, что здесь мы снова имеем пример относительного иммунитета, приобретенного в течение жизни. Кальметт указывает, однако, что его ихневмоны происходили из Гваделупы, где не встречаются ядовитые змеи. Мы можем, конечно, предположить, что слабо антитоксическая сила крови этих млекопитающих может быть обусловлена другими змеями или видами животных, чья кровь обладает определенным ядовитым свойством [518].