Саммари книги Поль де Крайф Охотники за микробами. Борьба за жизнь: краткое содержание

Введение

Человечество долгое время видело в болезнях проклятие, слепую кару или результат дурного воздуха. Эпидемии выкашивали города, а медицина была бессильна перед невидимым врагом. Долгие века люди оставались беззащитными наблюдателями собственной гибели, уповая на удачу или высшие силы.

Книга Поля де Крайфа рассказывает историю людей, которые изменили ход истории. Это хроника одержимости, упорства и триумфа науки. Вы узнаете о тех, кто первыми разглядел бактерии в каплях воды и создал оружие для защиты жизни.

Главный парадокс кроется в драматическом разрыве между научным прорывом и социальной реальностью. Гениальные открытия существовали задолго до того, как общество научилось ими пользоваться. Пока исследователи находили возбудителей болезней, миллионы людей продолжали погибать от антисанитарии и невежества.

Книга ставит перед вами фундаментальные вопросы, на которые отвечает вся история борьбы с микробами:

• Как одиночки-энтузиасты смогли заглянуть за пределы человеческого зрения и открыть целый всемирный океан микроорганизмов?
• Почему научное сообщество годами отвергало очевидные факты и вело ожесточенную войну против спасительных открытий?
• Какую цену заплатили первопроходцы науки за свои эксперименты ради спасения человечества?
• Как крошечные переносчики инфекций управляли судьбами целых континентов и исходами войн?
• Что отделяет триумфальное лабораторное открытие от реальной победы над болезнью в масштабах целых стран?

1. Антони Левенгук и открытие невидимого мира

Антони Левенгук с помощью самодельных линз впервые заглянул в микромир и доказал опытным путем несостоятельность теории самозарождения в дождевой воде.

Создание магического глаза

Вы не найдете у Левенгука академических дипломов и знания латыни. Эти ограничения неожиданно стали его главным преимуществом. Не зная схоластических наук, он привык доверять только собственным глазам и опытам.

Левенгук в течение двадцати лет в одиночку экспериментировал в Дельфте. Он создавал линзы размером меньше 1/8 дюйма и оправлял их в медь, серебро и золото. Эти крошечные стекла превосходили лучшие научные приборы того времени.

Опыт с дождевой водой

Двести пятьдесят лет назад наука верила, что мелкие живые существа могут зародиться сами по себе из грязи или упасть с небес. Левенгук усомнился в этом и проявил себя как великий скептик.

Левенгук выставлял под дождь чисто вымытое фарфоровое блюдо на высоком ящике. В свежей воде не было никого. Крошечные зверьки появлялись в ней лишь на четвертый день вместе с обычными пылинками.

Исследуя свойства перца, он отщепил крошечную частицу размягченного продукта и обнаружил в ней огромное количество быстро метавшихся животных. В одной капле перечного настоя содержалось 2 700 000 штук таких организмов.

Открытия голландца встретили холодный скептицизм, но после проверки все изменилось. 15 ноября 1677 года Роберт Гук принес на заседание Королевского общества микроскоп и перечный настой. После этого изобретатель целых 50 лет направлял свои отчеты в Лондон.

Зверинец во рту и борьба с микробами

Вы можете почистить зубы, но под микроскопом все равно обнаружите удивительную картину. Левенгук соскребал белый налет с зубов и сравнивал его у разных людей.

Левенгук сравнил зубы человека, тщательно ухаживавшего за ними, со ртом пожилого незнакомца, никогда в жизни не чистившего зубы. В возрасте 50 лет он обнаружил богатый зверинец у себя во рту.

Высокая температура губительна для обнаруженных существ. Левенгук нагревал в стеклянных трубочках воду с обитателями до температуры выше горячей ванны и фиксировал мгновенную остановку их движения.

Помимо охоты за микробами, исследователь расширил границы биологии другим путем. Левенгук поместил в стеклянную трубочку хвост маленькой рыбки и разглядел капиллярные кровеносные сосуды, доказав то, чего не успел увидеть Уильям Гарвей.

2. Лаццаро Спалланцани: у микробов должны быть родители

Лаццаро Спалланцани доказал, что живые существа не могут возникать из грязи или отбросов, и у каждого микроба должны быть родители.

Опровержение самозарождения

Лучший способ победить заблуждение — поставить жесткий эксперимент, не оставляющий лазеек для красивых теорий.

В 1729 году родился Лаццаро Спалланцани. Оппоненты утверждали, что кипячение уничтожает «Производящую Силу» семян. Спалланцани кипятил отвары и семена часами, доказывая, что сама среда не теряет способность поддерживать жизнь.

Спалланцани запаял горлышки склянок с отварами на огне и прокипятил их в течение часа. После вскрытия в них не было никаких микробов, в отличие от пробирок, закрытых только пробками.

Спалланцани сжигал семена на кофейной жаровне до угольков и заливал их дистиллированной водой. В этих отварах все равно заводились микробы, если сосуд не был герметично запаян. Чтобы исключить домыслы о разряженном воздухе, ученый запаивал колбы, оставляя микроскопическое отверстие до полного остывания.

Деление микробов на две части

Микробы размножаются не половым путем или через столкновения, а путем деления одной клетки на две части.

Спалланцани использовал тончайшую стеклянную трубочку и верблюжью кисточку, чтобы изолировать одного микроба из капли бульона. Приблизительный размер микроба составлял одну двадцатьпятитысячную долю дюйма, но исследователь смог проследить за ним под микроскопом.

Спалланцани провел опыт по изоляции одиночного микроба и воочию наблюдал процесс его разделения надвое, опровергнув теорию Эллиса о случайных ударах и столкновениях.

Спалланцани был страстным экспериментатором, ставившим жесткие опыты на себе, включая глотание деревянных трубочек для изучения пищеварения. Студенты Павийского университета защитили ученого незадолго до его ухода из жизни в 1799 году.

3. Луи Пастер и угроза мира микробов

Луи Пастер доказал, что брожение и болезни вызываются живыми микроорганизмами, а создание колб с лебедиными шеями навсегда закрыло вопрос о самозарождении.

Детское потрясение от трагедии с бешеным волком заложило в Пастере основу для будущих великих открытий. В октябре 1831 года в деревушке во Франции фермер пострадал от бешеного волкан, и все жертвы укуса умерли от водобоязни. Будучи мальчиком, Луи Пастер стал свидетелем этих событий, и это обострило его восприятие причин болезней.

Дрожжи как живые организмы

Дрожжи являются живыми микроорганизмами, которые необходимы для превращения сахара в алкоголь. Исследования показали, что дрожжевые шарики способны размножаться и своей жизнедеятельностью осуществляют процесс брожения.

Мосье Биго потерял тысячи франков на винокуренном заводе из-за того, что в чанах вместо дрожжей завелись вредные палочки, вырабатывающие молочную кислоту. Пастер создал питательную среду из кипяченых сухих дрожжей, воды, сахара и углекислой извести. Длина отдельной палочки составляла одну двадцатитысячную часть дюйма. Пастер поместил в термостат колбу с бульоном и обнаружил в ней миллионы размножившихся палочек.

Колбы с лебедиными шеями

Опыт с колбами в форме лебединой шеи окончательно опроверг теорию самопроизвольного зарождения жизни. По совету Баляра Пастер создал колбы с длинными изогнутыми горлышками, которые пропускали чистый воздух, но задерживали пыль и микробы на влажных стенках, сохранив бульон стерильным.

Пастер открывал запаянные колбы в подвалах обсерватории, на вершине холма Пупэ и на склонах Монблана, доказывая, что в чистом горном воздухе меньше микробов. Изучив болезни вина и пива, Пастер предложил щадящий нагрев продукта для уничтожения нежелательной микрофлоры без ухудшения его качества — метод пастеризации. Ученый по просьбе виноделов определял по капле под микроскопом заболевание вина и успешно спасал виноделие.

Спасение шелководства

Научные методы Пастера позволили спасти шелководческую отрасль от разрушительной эпидемии. По просьбе профессора Дюма Пастер отправился на юг Франции, где несмотря на паралич смог найти причину болезней шелковичных червей и научил крестьян отбирать здоровые экземпляры.

Шесть лет Пастер боролся с болезнями шелковичных червей. Мэр города Алэ предлагал воздвигнуть золотую статую Пастера в знак благодарности за спасение региона от голода. Вы тоже можете оценить масштаб этой победы, когда задумываетесь о силе точного научного эксперимента.

4. Роберт Кох: чистые культуры и борьба со смертью

Роберт Кох разработал метод висячей капли, твердые питательные среды и открыл возбудителей сибирской язвы, туберкулеза и холеры.

Открытие бацилл сибирской язвы

Роберт Кох доказал, что специфические невидимые бациллы являются причиной конкретных смертельных болезней. Изучая кровь погибших от сибирской язвы животных, он обнаружил странные неподвижные палочки. Через эксперименты с мышами исследователь доказал, что эти палочки размножаются в организме и убивают его.

Кох брал капли крови павших от сибирской язвы овец, затачивал деревянные щепочки, прогревал их в печи и делал ими надрезы у хвостов здоровых мышей, после чего те погибали.

Исследуя сохранение инфекции, Кох обнаружил внутри бактериальных нитей яркие споры. Эти споры выдерживают суровые условия и при благоприятной среде снова прорастают в активные бациллы. Ученый выдерживал селезенку больного животного при температуре тела сутки, получая споры, которые сохраняли смертоносность месяцами.

Твердые питательные среды

Использование твердых питательных сред решило проблему получения чистых культур бактерий из смешанных образцов. Заметив колонии микробов на куске вареного картофеля, Кох понял, что на твердой поверхности упавшие микроорганизмы образуют изолированные колонии одного вида. Позже он стал использовать желатин и свернутую кровяную сыворотку.

Метод висячей капли позволил изолировать микроорганизмы и наблюдать их рост в чистом виде. Кох поместил каплю влаги бычьего глаза с частичкой зараженной селезенки под стекло, изолировав ее вазелином. Это дало возможность проследить за превращением одной бациллы в миллиарды потомков. Используя висячую каплю, Кох вырастил бациллы сибирской язвы через восемь поколений абсолютно чистыми.

Поимка бациллы туберкулеза

Кох открыл возбудитель туберкулеза — специфическую изогнутую палочку, поражающую людей и животных. Применив метод окрашивания тканей синей краской, он обнаружил в бугорках органов тонкие палочки. Затем ученый выделил их на свернутой кровяной сыворотке и вызвал болезнь у подопытных животных.

Во время эпидемии холеры Кох обнаружил в испражнениях и трупах больных специфический микроб-запятую. Возглавив немецкую комиссию, он проводил вскрытия умерших, выделил холерный вибрион и научился выращивать его на питательном желатине.

Скептическое отношение части медицинского сообщества к микробной теории приводило к опасным экспериментам. Противник теории профессор Петтенкофер отрицал роль бактерий в холере и в знак протеста проглотил содержимое пробирки с живыми вибрионами. Он остался жив, что породило долгие споры о личной предрасположенности к болезням.

5. Луи Пастер и триумф вакцинации против бешенства

Пастер перешел от изучения микробов к созданию вакцин против сибирской язвы и бешенства, впервые применив прививки человеку.

Вакцина против сибирской язвы

Луи Пастер публично обвинил врачей в том, что они сами переносят смертоносных микробов, вызывающих родильную горячку. В Парижской медицинской академии Пастер прервал доклад врача и набросал на доске цепочки микробов. Статистика того времени поражала: из каждых двадцати женщин, переступавших порог родильных домов Парижа, одна обязательно умирала от родильной горячки.

Пережив тяжелую форму сибирской язвы и выздоровев, животное становится полностью невосприимчивым к повторному заражению. Пастер впрыснул культуру бацилл сибирской язвы двум коровам, ранее переболевшим и выздоровевшим, после чего они остались совершенно здоровыми.

Оставленные на долгое время культуры микробов куриной холеры теряют смертоносную силу, но вызывают легкую форму болезни и защищают птиц. Помощники Пастера Ру и Шамберлан случайно впрыснули цыплятам старую многонедельную культуру, после чего птицы выжили при повторном заражении смертельной дозой. В период этого открытия Пастеру было пятьдесят восемь лет.

Публичный эксперимент в Мелэне доказал эффективность сибиреязвенной вакцины на десятках животных. Фермеры Франции терпели убытки в размере двадцати миллионов франков из-за сибирской язвы. На ферме Пуйи-ле-Фор Пастер вакцинировал половину из сорока восьми овец двумя ослабленными дозами, а затем ввел всем смертельную дозу. В итоге невакцинированные овцы погибли, а все привитые выжили.

Роберт Кох подверг жесткой критике сибиреязвенную вакцину Пастера, доказав наличие в ней посторонних микробов. Роберт Кох выступил с научным докладом, где разнес в клочки практическое значение вакцин Пастера, обнаружив в них посторонние кокки.

Создание антирабической прививки

Поскольку вирус бешенства поражает нервную систему, Пастер и его помощники применили метод введения зараженного вещества непосредственно в мозг животных через трепанацию. Помощник Пастера Ру усыпил собаку хлороформом, просверлил отверстие в черепе и впрыснул в мозг вещество мозга собаки, погибшей от бешенства, после чего животное заболело.

Ослабление яда бешенства было достигнуто путем высушивания спинного мозга погибших кроликов в стеклянных колбах. Пастер с помощниками высушивали спинной мозг зараженного кролика в течение четырнадцати дней, постепенно уменьшая срок до одного дня, и вводили собакам нарастающие дозы.

Спасение Иозефа Мейстера

Первое успешное применение антирабической прививки спасло жизнь девятилетнему мальчику, искусанному бешеной собакой. 6 июля 1885 года стало днем первого впрыскивания ослабленных микробов бешенства человеку. Фрау Мейстер привезла к Пастеру сына Иозефа, искусанного в четырнадцати местах, и после серии уколов мальчик полностью выздоровел.

6. Илья Мечников и милые фагоциты

Илья Мечников открыл защитные клетки организма — фагоциты, а также связал преждевременное старение с процессами гниения в кишечнике.

Открытие фагоцитов

Наблюдая за личинками морских звезд и водяными блохами, Мечников заметил удивительную картину. Подвижные блуждающие клетки устремляются к инородным телам и пожирают их.

Мечников втыкал шипы розового куста в тело морской звезды и наблюдал под микроскопом, как фагоциты массово окружают инородный шип.

Белый кровяной шарик выполняет ту же защитную функцию у человека, защищая организм от вторжения опасных микробов.

Профилактика сифилиса и борьба со старостью

Ученый разработал эффективную профилактику сифилиса с помощью каломельной мази. Проводя эксперименты на обезьянах, Мечников установил, что возбудитель сифилиса некоторое время остается на месте проникновения. Обработка зараженного места ртутной мазью убивает микроб до того, как он распространится по организму.

Студент Мезенов добровольно позволил нанести сифилитический яд на царапины своего тела. Мечников успешно обработал их каломельной мазью, предотвратив заражение. За эти исследования институт Пастера получил премию Озириса в размере 100 000 франков, а Мечников — награду в 5000 франков.

В последние годы жизни ученый занялся проблемами старения. Мечников связал преждевременное старение с аутоинтоксикацией организма гнилостными бактериями в кишечнике. Продукты жизнедеятельности бактерий в толстой кишке приводят к затвердению артерий и ранней старости.

Мечников много лет ел кислое молоко и чистую культуру болгарской палочки, чтобы вытеснить вредные бактерии из кишечника, но в итоге умер в возрасте 71 года.

7. Теобальд Смит и переносчики опасных инфекций

Теобальд Смит доказал, что заразные болезни могут переноситься насекомыми через их потомство, заложив основы эпидемиологии.

Клещи как переносчики техасской лихорадки

Теобальд Смит расследовал причины гибели северных коров от техасской лихорадки при контакте с южным скотом. Ученый провел серию полевых экспериментов при температуре до 40 градусов и выяснил, что переносчиками опасной инфекции являются не сами взрослые коровы, а их паразиты — клещи.

Смит сажал искусственно выведенных на чердаке чистых клещей на здоровых северных телок. В результате у животных развивалась техасская лихорадка.

Механизм передачи через личинок

Возбудитель техасской лихорадки передается от взрослой самки клеща, откладывающей до 2000 яиц, через ее яйца к новорожденным личинкам. Именно эти мелкие пятидневные клещенята заражают скот при укусе.

Смит доказал это, выводя клещей в стеклянных блюдцах и заражая ими животных в изолированных стойлах. Требуется 30 с лишним дней, чтобы пастбище стало опасным из-за развития нового поколения паразитов. Телята на юге переносят легкий приступ болезни от укусов клещей и приобретают стойкий иммунитет, тогда как взрослые северные коровы гибнут.

8. Эмиль Ру, Эмиль Беринг и борьба с дифтерийным ядом

Исследования токсинов и открытие антитоксинов позволили нейтрализовать смертельный дифтерийный яд и спасти жизни сотен тысяч детей.

Открытие токсина

Дифтерия безжалостно косила детские жизни, оставляя врачам лишь отчаяние. В детских больницах пять коек из десяти отправляли своих маленьких постояльцев в морг.

Фредерик Лёфлер исследовал тела погибших детей и зараженных животных, но не находил микробов за пределами входа в дыхательные пути. Понимая невозможность объяснения гибели огромного организма локальным присутствием бацилл, он предположил существование растворимого токсина.

Лёфлер извлекал раскаленной платиновой проволокой вязкую массу из глоток умерших детей и выращивал чистую культуру палочек, имевших форму индейской палицы.

Эмиль Ру экспериментально доказал существование дифтерийного токсина, выделив его из бульона с помощью пористого фарфорового фильтра, задерживающего бактерии.

Ру использовал полые фильтровальные свечи и повышенное воздушное давление, чтобы получить чистую янтарную жидкость без единого микроба. Эта жидкость при длительном выращивании в термостате приобретала смертоносные свойства.

Ру выращивал микробов в бульоне при температуре тела сорок два дня, после чего даже самые ничтожные дозы профильтрованной жидкости производили тяжелое действие на животных. Одна унция такого яда могла бы убить шестьсот тысяч морских свинок или семьдесят пять тысяч крупных собак.

Создание спасительного антитоксина

Эмиль Беринг открыл защитные свойства сыворотки крови переболевших животных и создал антитоксин, способный нейтрализовать дифтерийный яд.

Беринг обнаружил, что кровь животных, перенесших дифтерию и иммунизированных к ней, содержит особое противоядие. Смешав сыворотку таких животных с ядом и введя здоровым особям, он доказал ее защитную и лечебную силу.

В рождественскую ночь 1891 года в клинике Бергмана в Берлине игла первого шприца с антитоксином вошла в кожу ребенка, что положило начало массовому спасению детей.

Двести тысяч детей подверглись лечению сывороткой в течение трех лет, изменив мрачную статистику детской смертности. Наука начала исследовать не только самих микробов, но и продукты их жизнедеятельности.

9. Давид Брюс и муха цеце

Давид Брюс открыл трипанозом и доказал роль мухи цеце в распространении смертельной наганы и африканской сонной болезни.

Трипанозомы и нагана

В саваннах Южной Африки температура в тени двойных палаток доходила до 106 градусов. Шотландский врач Давид Брюс с женой работал в примитивных условиях, пытаясь разгадать тайну болезни нагана, которая массово убивала лошадей и скот.

Супруги Брюс выбривали шерсть на ушах больных лошадей в Убомбо, делали надсечку и брали капли крови для изучения под микроскопом.

В крови погибавших животных исследователь обнаружил подвижных паразитов — трипанозом. Они выглядели как разумно двигающиеся зверьки с хлыстом и прозрачным плавником, разрушающие кровяные шарики животных. Караваны шли в Убомбо со скоростью шестнадцать километров в день, и нагана уничтожала целые стада.

Брюс доказал экспериментальным путем, что переносчиком смертельной наганы является муха цеце. Ученый провел серию строгих опытов: он изолировал здоровых лошадей в парусиновых мешках от питья и еды во время прогона через долину, а также переносил зараженных мух в кисейных клетках на здоровых животных.

Брюс наловил несколько сотен мух цеце в кисейную клетку и приложил ее к крупу здоровой лошади, после чего она заболела наганой.

Искоренение сонной болезни в Уганде

В Уганде сонная болезнь унесла жизни сотен тысяч черного населения в течение двух-трех лет. Новая комиссия во главе с Брюсом взялась за дело.

Исследователь изучил спинномозговую жидкость пациентов с помощью центрифуги и микроскопа и нашел там трипанозом.

Брюс брал спинномозговую жидкость для контроля у пациентов с другими болезнями, доказав полное отсутствие у них паразитов. Совместно с правителем Аполо Кагвой ученый собрал карту распространения мух и болезни. Переносчиками выступали мухи цеце, обитающие строго по берегам водоемов.

Давид Брюс добился искоренения сонной болезни в пораженных регионах с помощью принудительного переселения людей подальше от мест обитания опасных насекомых.

• Жители приозерной полосы Уганды оставили свои хижины и переселились в глубь страны.
• Переселившиеся племена полностью перестали страдать от сонной болезни.
• По приказу правителя никому не разрешалось жить ближе чем в двадцати километрах от озера.

10. Рональд Росс, Баттиста Грасси и малярийные комары

Ученые доказали, что малярию переносят комары рода Anopheles, что позволило внедрить эффективную защиту людей сетками.

Опыты Росса на птицах

Догадка о том, что комары переносят малярию, легла в основу исследований Рональда Росса под влиянием Патрика Мэнсона. Мэнсон предположил, что комары высасывают малярийных паразитов из крови больных людей, после чего те развиваются в организме насекомого и попадают в воду, которую пьют здоровые люди. Росс решил проверить эту теорию в Индии.

Патрик Мэнсон и Рональд Росс обсуждали эту теорию во время прогулок по Оксфорд-стрит в Лондоне перед отбытием Росса в Индию в 1895 году.

Переключившись на птиц, Росс обнаружил, что малярийный микроб попадает в желудок комара из крови больной птицы, образует там наросты, которые созревают, лопаются и заполняют тело насекомого веретенообразными нитями. Эти нити скапливаются в слюнной железе комара и передаются здоровым птицам при укусе.

Помощник Росса Магомет Букс в марте 1898 года использовал зараженных жаворонков и воробьев, а затем здоровых птиц, подтвердив передачу протеозомы через укус комаров.

• 25 июня 1898 года — заражение трех здоровых воробьев через укусы комаров.
• 9 июля 1898 года — письмо Мэнсону об успешном заражении птиц.

Открытие Грасси и защита людей

Итальянский зоолог Баттиста Грасси установил, что единственным переносчиком человеческой малярии является конкретный вид комара — Anopheles claviger. Изучив около тридцати видов итальянских комаров, Грасси доказал, что малярия никогда не возникает там, где нет этого специфического комара.

Баттиста Грасси летом 1898 года собирал и классифицировал комаров в болотистых местностях Италии и исследовал дома местных жителей. 28 сентября 1898 года он выступил с докладом в Линсейской академии.

Экспериментальное заражение человека малярией через укус инфицированного комара подтвердило правильность теории. Господин Золя, находившийся на лечении в больнице Св. Духа в Риме, подвергся укусам десяти самок анофелеса, принесенных Грасси из Молетты, и заболел малярией.

Практическая защита домов сетками и изоляция людей по вечерам доказали возможность эффективной борьбы с малярией. Оградив окна и двери домов тонкими сетками и заставив людей оставаться внутри в вечернее время, исследователи защитили их от укусов комаров.

Летом 1900 года Баттиста Грасси провел демонстрацию на равнине Капаччио:

• защитил сетками 10 маленьких домиков железнодорожных служащих;
• оградил от укусов 102 человека, из которых заболели лишь пятеро;
• сравнил результаты с соседней незащищенной станцией, где из 415 человек заболело большинство жителей.

11. Вальтер Рид и победа над желтой лихорадкой

Американская комиссия на Кубе доказала с помощью добровольцев, что желтую лихорадку переносят комары stegomyia, а не грязная одежда.

В 1900 году научный мир выдвигал множество теорий борьбы с эпидемией желтой лихорадки, косившей солдат сильнее пуль. Врач Карлос Фэнли безуспешно доказывал роль комаров в распространении болезни, но современники считали его теоретиком.

Американская комиссия под руководством Вальтера Рида прибыла на Кубу для расследования причин инфекции. В состав комиссии входили майор Вальтер Рид, Джемс Кэрроль, Джесс Лэзир и кубинец Аристид Аграмонте.

Подвиг добровольцев в лагере Лэзира

Поскольку животные не болели желтой лихорадкой, комиссия ставила эксперименты на людях. Первоначальные попытки найти бактериального возбудителя в крови больных потерпели неудачу. Джемс Кэрроль доказал, что возбудитель относится к субмикроскопическому миру и проходит через фарфоровый фильтр.

Члены комиссии первыми решились испытать на себе укусы зараженных насекомых, чтобы подать пример добровольцам.

27 августа 1900 года Джесс Лэзир посадил комара на руку 46-летнего Джемса Кэрроля. Кэрроль тяжело заболел, а Джесс Лэзир заразился случайным укусом в бараке и скончался 25 сентября 1900 года.

Добровольцы из числа американских солдат и испанских иммигрантов согласились рискнуть жизнью ради науки в лагере Лэзира. Рядовой Киссенджер и клерк Джон Моран из Огайо стали одними из первых добровольцев, отказавшихся от награды.

Опровержение бытовых мифов и очищение Хабаны

Опыты в построенном грязном домике опровергли мнение о передаче желтой лихорадки через одежду и постель больных. 13 ноября 1900 года начались эксперименты в домике номер один:

• добровольцы спали в непроветриваемом домике на грязных постелях;
• одежда была испачканной рвотой и испражнениями умерших людей;
• врач Кук и солдаты Фок и Джернеган провели там 20–30 ночей и остались абсолютно здоровыми.

Эксперимент в чистом домике номер два доказал роль комаров рода stegomyia. 21 декабря 1900 года на клерка Джона Морана выпустили 15 самок комара, после чего он заболел классической формой лихорадки.

Уильям Крофорд Горгас применил выводы комиссии на практике, объявив войну комарам в канавах и цистернах Хабаны. Город был полностью очищен от желтой лихорадки впервые за два столетия всего за 90 дней.

12. Пауль Эрлих и концепция магической пули

Пауль Эрлих заложил основы химиотерапии и создал знаменитый препарат сальварсан для целенаправленного уничтожения спирохет сифилиса.

Принцип магической пули

Пауль Эрлих сформулировал принцип создания специфических лекарств, уничтожающих возбудителей болезней в организме. Ученый получил прозвище доктор Фантаст за свои смелые идеи.

Опираясь на опыты с окрашиванием тканей и нервных окончаний анилиновыми красками, Эрлих предположил, что существуют химические соединения, способные избирательно связываться с микробами и убивать их, не повреждая организм.

Эрлих впрыснул кролику метиленовую синьку и заметил, что она окрашивает исключительно чувствительные нервные окончания, что натолкнуло его на идею магической пули.

Для успешного поиска лекарств исследователю необходимы четыре фактора, обозначаемые на немецком языке на букву G:

• Geld (деньги)
• Geduld (терпение)
• Geschick (ловкость)
• Gluck (удача)

Переехав во Франкфурт-на-Майне ближе к химическим фабрикам и меценатам, Эрлих смог реализовать этот принцип при поддержке фрау Франциски Шпейер.

Открытие сальварсана под номером 606

В качестве модели для поиска лекарств Эрлих использовал трипанозом, вызывающих смертельное заболевание у мышей. По совету Альфонса Лаверана ученый взял крупных и быстро размножающихся паразитов, чтобы проверять на них сотни различных химических соединений мышьяка. При этом сто из ста зараженных мышей неизменно погибали от трипанозом.

Вместе с японским помощником Шига Эрлих испытал около пятисот красок и сотни препаратов мышьяка на зараженных мышах, пока не добился результатов.

После сотен неудачных попыток Эрлих совместно с химиком Бертхеймом создал препарат под номером 606, эффективно лечивший инфекции. Полное название вещества — диоксидиаминоарсенобензолдигидрохлорид, а сокращенное — сальварсан.

Препарат прошел путь от изменения опасного атоксила до сложного синтеза соединения мышьяка, которое очищало кровь животных от паразитов и бледной спирохеты без смертельных побочных эффектов. В ходе опытов было составлено 606 препаратов мышьяка.

Исследователь С. Хата ввел препарат зараженному кролику с сифилитическими язвами, после чего возбудители исчезли, а язвы зажили. Уже в 1910 году было израсходовано 60 000 доз сальварсана.

13. Джозеф Гольдбергер и победа над пеллагрой

Джозеф Гольдбергер доказал, что пеллагра вызывается не инфекцией, а скрытым голодом, и излечивается дешевыми пивными дрожжами и овощами.

Пеллагра как следствие бедности и голода

Пеллагра долгое время считалась заразной болезнью. В 1928–1929 годах от нее ежегодно умирало около 7000 американцев в южных штатах. На каждого умершего приходилось по 35 больных, а в домах для умалишенных погибало 6 из каждой сотни заболевших.

Доктор Джозеф Гольдбергер доказал, что болезнь возникает из-за бедности и долгого скрытого голода. Болезнь провоцирует однообразная диета из трех М: мяса сомнительного качества, муки и патоки. Чтобы опровергнуть микробную теорию, Гольдбергер проводил опасные эксперименты на себе, своей жене и заключенных, а также пил выделения больных пеллагрой в Рэнкинской тюрьме.

Спасение людей с помощью дрожжей

Победить болезнь помогло простое и дешевое питание. Добавление в рацион пивных дрожжей и свежих овощей спасало истощенных людей за минимальные деньги.

• Пивные дрожжи стоили 17 центов за фунт.
• Спасение одной жизни требовало 2 цента в день.
• Смертность в Южной Каролине снизилась к 1935 году на 74 процента.

Доктор Уильям де Клейн и сестра Энни Гэбриель спасали умирающих от пеллагры в лагерях Красного Креста после наводнения на Миссисипи. Они давали больным всего две чайные ложки дрожжей в день. Кризис заставил землевладельцев и издольщиков выделять время под огороды с капустой, помидорами и брюквой, что нанесло окончательный удар по голодной болезни.

14. Чикагский родильный центр и спасение матерей

Фанатическая гигиена, дородовое наблюдение и отказ от агрессивного вмешательства позволили свести к нулю смертность рожениц в трущобах.

Кризис акушерства и родильная горячка

Долгое время акушерство недооценивало масштаб смертности и инвалидизации женщин при родах. Рождение ребенка ошибочно считается легкой физиологической функцией. На практике процесс сопровождается разрывами, кровотечениями и высокой смертностью из-за невежества и пренебрежения со стороны врачей. За двадцать пять лет тридцать семь тысяч американских женщин умерли, производя на свет новую жизнь.

• 15000 матерей умирает ежегодно в Америке от родов.
• 85000 младенцев погибает при рождении.

Доктор Джозеф Б. де Ли посвятил сорок пять лет борьбе за права рожениц, обличая медицинскую некомпетентность. Шотландские врачи Кинлох, Смит и Стивен установили на примере Эбердина, что у женщин в больницах смертность была в пять раз выше, чем у обслуженных акушерками на дому. Перемещение родов в больницы ради хирургической помощи резко увеличивает риск заражения родильной горячкой из-за больничной среды и небрежности персонала.

Опыт Чикагского родильного центра

Организация правильного и экономного родовспоможения в нищете позволяет снизить материнскую смертность в разы. Чикагский родильный центр принимает подавляющее большинство родов на дому в антисанитарных условиях трущоб. Благодаря строжайшему дородовому наблюдению и дисциплине учреждение добивается показателей смертности значительно ниже среднеамериканских.

За пять лет существования Центра его работники приняли свыше четырнадцати тысяч родов, и только двенадцать женщин умерло в связи с родами. Это меньше чем одна на тысячу двести против одной на сто пятьдесят пять в среднем по Америке.

Персонал следует принципу «сидим и ждем», избегая применения инструментов и опасных медикаментов для ускорения родов там, где природа может справиться сама. Используя принципы стерильности — мытье рук, кипячение инструментов, стерильные перчатки и маски, — Центр обслужил девять тысяч триста семьдесят матерей подряд без единого случая смерти от родильной горячки. Тщательное дородовое наблюдение проверяет артериальное давление, анализ мочи на белок и прибавку в весе. С апреля 1934 по октябрь 1935 года из четырех тысяч трехсот семидесяти девяти женщин, рожавших под наблюдением Центра, ни одна не умерла от эклямпсии.

15. Борьба с детским параличом и туберкулезом

Медицина научилась бороться с полиомиелитом через химическую блокаду и тканевые культуры, а с туберкулезом — через массовый рентген и экономию.

Поиски защиты от полиомиелита

Детский паралич поражает детей независимо от социального статуса и уровня благосостояния семей. Заболевание не является расплатой за бедность подобно туберкулезу; вирус одинаково поражает как детей из богатых семей, гуляющих на бульварах, так и детей рабочих. В 1909 году австрийский ученый Карл Ландштейнер впервые перенес детский паралич человеку на обезьяну, введя кусочек разрушенной нервной ткани из спинного мозга погибшего мальчика в организм павиана и макаки, после чего у животных развился типичный паралич.

Масштабные клинические эксперименты доказали полную неэффективность человеческой кровяной сыворотки для лечения полиомиелита. Хотя сыворотка выздоровевших убивала микробы в пробирке, строгие контрольные эксперименты Нью-Йоркской медицинской академии под руководством доктора Уильяма Хэллока Парка в 1931 году не выявили разницы в исходах между леченными и нелеченными детьми.

Единственным путем проникновения вируса полиомиелита в центральную нервную систему являются окончания обонятельных нервов в полости носа. Исследования показали, что вирус размножается исключительно в нервной ткани и пробирается через открытые во внешнюю среду обонятельные нервы прямо в мозг и спинной мозг. Чарлз Армстронг применил химическую обработку носовой полости вяжущими средствами для защиты от заражения полиомиелитом, уплотнив слизистую оболочку раствора пикриновой кислоты и квасцов. Массовый добровольный эксперимент Армстронга охватил два миллиона детей во время эпидемии 1936 года в Алабаме, Миссисипи и Теннесси, а заболеваемость среди обработанных детей оказалась ниже на тридцать три процента.

Однопроцентный раствор сернокислого цинка показал выдающуюся эффективность в блокировании обонятельных нервов и защите от вируса в лаборатории Стэнфордского университета. Доктор Джерри Хаузер и специалисты в Энн-Арборе и Торонто проводили массовые опыты по пульверизации носов у детей, а в Чикаго перешли на более простой метод промывания носа с помощью капель после предварительного сужения сосудов эфедрином.

Сидней Д. Крамер в Бруклинском медицинском колледже успешно защищал подопытных обезьян от смертельного яда с помощью вытяжки из мозговой железы и адреналина.

Американские ученые Эндерс, Веллер и Роббинс доказали, что вирус регулярно размножается в живых клетках различных тканей в пробирке, избавив науку от необходимости заражать обезьян. Позднее Солк приготовил профилактическую вакцину, ставшую массово применяться в США и Европе, а в СССР были созданы специальные институты под руководством В. Д. Соловьева, О. Г. Анджапаридзе и М. П. Чумакова.

Массовое обследование на туберкулез в Детройте

Искоренение туберкулеза было представлено как способ прямой экономии бюджетных средств налогоплательщиков. Врачи Пат О'Бриен, Брюс Дуглас и глава здравоохранения Генри Вогэн подсчитали, что раннее выявление туберкулеза через рентген сокращает срок лечения в больнице вдвое.

• Лечение минимальной формы туберкулеза обходится значительно дешевле запущенного случая.
• Раннее выявление болезни позволяет сэкономить миллионы долларов на содержании тяжелых больных.

В декабре 1934 года группа специалистов в Детройтском Атлетическом клубе разработала план финансового обоснования борьбы с чахоткой, который поддержал издатель Биль Скрипс на страницах газеты «Детройт ньюс». После выделения муниципалитетом средств патронажные сестры и врачи стали массово применять туберкулиновые пробы и рентген среди населения неблагополучных районов.

К сентябрю 1937 года более 50 тысяч жителей Детройта прошли туберкулиновую пробу, более 10 тысяч были обследованы икс-лучами, и было обнаружено свыше 300 активных случаев туберкулеза. Чернокожие жители неблагополучных районов проявили гораздо большую готовность добровольно обследоваться на туберкулез, чем привилегированное белое население, достигнув сорока пяти процентов охвата после работы сестер.

16. Машинная лихорадка, сальварсан и сульфаниламид

Искусственное нагревание тела, сальварсан и новые сульфаниламидные препараты открыли эру эффективного излечения тяжелых венерических и бактериальных инфекций.

Лечение сифилиса теплом

Сифилитический микроб погибает от сильного внутреннего жара. Первым шагом к тепловой терапии стало шокирующее открытие Вагнера-Яурегга, который лечил сифилитический паралич прививкой малярии. Австрийский психиатр впрыснул малярийные микробы девяти безнадежно больным сумасшедшим людям, и троих из них это вернуло к здоровью и работе.

Позже врачи перешли от опасной малярии к точным кабинам с кондиционированным влажным воздухом, управляемым инженерами и медсестрами с точностью до одной десятой градуса. Физиолог Стэффорд Уоррен создал тепловую камеру с угловыми лампами, а доктора Симпсон и Кенделл использовали нагрев в паре с инъекциями висмута и мышьяка. Общая длительность смешанного курса лечения сократилась с двух лет до тридцати недель.

Точная проба Гэйбена Кана из Мичиганского университета измеряла уровень защиты организма в цифровых единицах. Вы могли математически видеть, как после сеансов лихорадки число кановских единиц стремительно падало до нуля. О. С. Уэнджер превратил бесплатную водолечебницу в Горячих Ключах в грандиозный полигон, где соорудил длинный стол с трубой и пятьюдесятью стеклянными цилиндрами для одновременного вливания сальварсана в вены. Чикаго стал первым мегаполисом, который разослал миллион бюллетеней для организации массовой проверки крови.

Пронтозил и сульфаниламидная революция

Открытие сульфаниламида положило начало новой эре химического лечения смертельных бактериальных инфекций. Немецкий концерн «И. Г. Фарбениндустри» разработал препарат «пронтозил», а профессор Гергардт Домагк вылечил им мышей со смертельной инфекцией стрептококка.

Американские исследователи Перрин Лонг и Элинор Блисс успешно применили лекарство для спасения людей от менингита. Препарат не убивает бактерии напрямую в пробирке, а задерживает их рост примерно на 18–20 часов, позволяя белым кровяным шарикам расправиться с захватчиками. Врачи Дис и Колстон избавили от заразных выделений тридцать шесть из сорока восьми больных острой гонореей с помощью одного только сульфаниламида.

• Осенью 1937 года семьдесят человек погибли из-за применения коммерческого эликсира сульфаниламида, растворенного в ядовитом диэтиленгликоле.
• Отсутствие законов о контроле лекарств превращает потенциальное спасение в смертельную угрозу.
• Борьба за человеческую жизнь должна стать всенародной и полностью освободиться от коммерческой выгоды.

Заключение

История борьбы с микробами показывает, что безопасность человечества никогда не была результатом случайного стечения обстоятельств. Это всегда продукт упорного труда, строгой проверки гипотез и отказа от слепой веры в авторитеты. Победа над невидимыми врагами стала возможна только тогда, когда наука перешла от описания симптомов к точным экспериментам и поиску первопричин.

Полноценная защита от болезней требует не просто ликвидации отдельных очагов заражения, а системного подхода к общественному здоровью. Успех медицины зависит от того, насколько приоритетными для государства становятся санитария, гигиена и доступность базовой медицинской помощи для каждого человека, независимо от его социального статуса.

Чтобы применять уроки великих микробиологов в современной жизни, следуйте простым правилам:

1. Опирайтесь на факты и научные доказательства, а не на традиции, догадки и устаревшие предрассудки.
2. Ищите первопричины проблем, а не боритесь исключительно с их внешними проявлениями и симптомами.
3. Поддерживайте чистоту и соблюдайте базовые правила гигиены как на бытовом уровне, так и в масштабах общества.
4. Защищайте научные исследования от влияния сиюминутной коммерческой выгоды и политических интересов.
5. Заботьтесь о коллективной безопасности, понимая, что здоровье каждого отдельного человека напрямую влияет на благополучие всех остальных.

10 лучших мыслей

1. Антони Левенгук доказал опытным путем несостоятельность теории самозарождения в дождевой воде с помощью созданных им самодельных линз.
2. Луи Пастер экспериментально доказал, что брожение и болезни вызываются живыми микроорганизмами, а создание колб с лебедиными шеями навсегда закрыло вопрос о самозарождении.
3. Роберт Кох революционизировал микробиологию, разработав метод висячей капли, твердые питательные среды и открыв возбудителей сибирской язвы, туберкулеза и холеры.
4. Луи Пастер перешел от изучения микробов к созданию вакцин против сибирской язвы и бешенства, впервые применив прививки человеку.
5. Илья Мечников совершил прорыв в иммунологии, открыв защитные клетки организма — фагоциты, которые пожирают инородные тела.
6. Теобальд Смит заложил основы эпидемиологии, доказав, что заразные болезни могут переноситься насекомыми через их потомство.
7. Эмиль Ру и Эмиль Беринг открыли дифтерийный токсин и защитные свойства сыворотки крови, что позволили нейтрализовать яд и спасти жизни сотен тысяч детей.
8. Рональд Росс и Баттиста Грасси доказали, что малярию переносят комары рода Anopheles, что позволило внедрить эффективную защиту людей сетками.
9. Пауль Эрлих заложил основы химиотерапии, сформулировав концепцию «магической пули» и создав препарат сальварсан для целенаправленного уничтожения спирохет сифилиса.
10. Организация Чикагского родильного центра доказала, что фанатическая гигиена, дородовое наблюдение и отказ от агрессивного вмешательства позволяют свести к нулю смертность рожениц в трущобах.