Тайны вирусов

...тысячи лет идет эта тихая невидимая война человека и вирусов...

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

ДВА ОТКРЫТИЯ

7 февраля 1901 года в немецком журнале "Дойче медицинише вохеншрифт" появилась статья ассистента Грейфсвальдского института гигиены Пауля Уленгута, в которой излагался метод, позволяющий отличить кровь человека от крови животных. Исследователь иммунизировал кроликов белком куриного яйца. Когда же он добавил сыворотку иммунизированных кроликов к прозрачному раствору куриного белка, то выпал осадок. Эта реакция, называемая преципитацией, оказалась специфичной: ее не происходило с растворами белка из яиц голубей и других птиц. Далее Уленгут обнаружил, что сыворотка иммунных кроликов после добавления к сыворотке куриной крови вызывала появление осадка, но не оказывала такого действия при добавлении к белкам крови человека, а также коров и других видов животных.

В конце концов, ученый создал набор кроличьих сывороток, которые позволили ему отличать кровь человека от крови различных животных, и доказал, что, используя их, он может безошибочно определить видовую принадлежность даже старых засохших пятен крови - стоит лишь растворить эти пятна и добавить к раствору соответствующую сыворотку.

Как показывает история, идеи "витают в воздухе", и одновременно с Уленгутом подобное же открытие сделали ассистент Берлинского института гигиены Август фон Вассерман и его сотрудник Альберт Шютц, но работа их вышла на день позже статьи Уленгута - 8 февраля 1901 года.

Впервые метод Уленгута был широко признан в 1904 году, когда его использовали берлинские судебно-медицинские эксперты в нашумевшем деле по поводу садистского убийства девочки. На месте преступления были обнаружены следы человеческой крови. Защитник обвиняемого вызвал на заседание суда Августа фон Вассермана, надеясь, что тот, ущемленный приоритетом Уленгута, постарается найти неточности в методике. Но ученый полностью подтвердил правильность полученных результатов. Отметим, кстати, что позднее Вассерман все же получил всемирную известность - как автор диагностической реакции на сифилис.

Так было положено начало применению иммунологических реакций в криминалистике.

В дальнейшем начали разрабатывать более чувствительные методы постановки реакции преципитации, и она стала широко использоваться для определения видовой принадлежности не только пятен крови, но и других выделений (например, следов слюны на папиросе). Нашла она и еще один, казалось бы, неожиданный путь применения - для выявления фальсификации пищевых продуктов...

Между тем и защитник и присяжные во время суда даже не задумались над тем, что наличие пятен человеческой крови само по себе не может считаться доказательством вины именно подсудимого - ведь проба Уленгута не давала возможности установить принадлежность крови тому или иному лицу.

Новый этап в использовании иммунологических методов в криминалистике связан с именем Карла Ландштейнера.

В том же 1901 году, когда были опубликованы статьи Уленгута и Вассермана, в журнале "Винер клинише вохеншрифт" появилась статья под названием "О явлении агглютинации нормальной крови человека". Авторы ее - тридцатитрехлетний ассистент Карл Ландштейнер, сотрудник патологоанатомического института Венского университета. С 17 лет он стал изучать медицину и химию, решив посвятить себя теоретическим исследованиям в области патологии, бактериологии и серологии. Посещал лекции виднейших профессоров не только в Вене, но и Цюрихе, Мюнхене, Вюрцбурге.

Его внимание привлекли агглютинирующие свойства сывороток крови людей - ведь попытки перелить кровь больным часто приводили к трагедии. Так, только в 1871 году погибли 148 из 263 больных, которым по тем или иным причинам была введена кровь других людей. Знаменитый венский хирург Бильрот предполагал, что неудачные исходы объясняются тем, что кровь одних людей может быть несовместима с кровью других, что существуют разные ее типы. Однако развития эта точка зрения не получила.

В 1900 году Ландштейнер решил провести серию оригинальных опытов. Он взял кровь от себя и своих коллег по работе (докторов Штерка, Плетшнира, Штурли, Эрдхейма и лаборанта Царича). Сыворотку каждого обследуемого он разлил в шесть пробирок, а затем добавлял в них клетки крови каждого из участников опыта. Оказалось, во-первых, что ни в одном случае сыворотки не склеивали собственные эритроциты. Выяснилось, во-вторых, что сыворотки крови вызывали склеивание эритроцитов одних участников опыта, но не влияли на кровяные шарики других. Так, например, сыворотка Плетшнира склеивала кровяные тельца Штурли и Эрдхейма, но не агглютинировала эритроциты Штерка, Царича, Ландштейнера и самого Плетшнира.

Полученные данные таили в себе чрезвычайной важности открытие. Ландштейнер пришел к выводу, что в крови людей имеется два разных вида эритроцитов: одни из них содержат фактор, который он обозначил символом А, другие - фактор Б. У одних лиц есть только эритроциты типа А, у других - только типа В, у третьих оба эти фактора отсутствуют. Сыворотки крови людей, обладающей эритроцитами типа А, содержат антитела, способные склеивать эритроциты только группы Б, сыворотки с эритроцитами типа Б - только эритроциты, содержащие фактор А. Наконец, сыворотки крови людей третьей группы оказывают подобное воздействие на эритроциты, содержащие фактор как А, так и Б. Таким образом, Ландштейнер пришел к выводу, что у людей имеются три группы крови, которые он обозначил как А, Б и С. Обнаруженные им факторы групп крови он назвал агглютиногенами, склеивающие их антитела - агглютининами.

В 1902 году один из коллег Ландштейнера, доктор Адриано Штурли совместно с Адриеном фон Декастелло обнаружил четвертую группу: в сыворотках крови людей, относящихся к этой группе, не удалось найти агглютинины, склеивающие эритроциты типа А и Б, а их красные кровяные шарики содержали агглютиногены А и Б.

На работу Ландштейнера долгое время не обращали серьезного внимания - она казалась сугубо теоретической.

Лишь ассистент судебно-медицинского института при Венском университете Макс Рихтер оценил значение открытия, да и то не для практической медицины, а для криминалистики. Рихтер пришел к выводу, что исследования Ландштейнера помогут отличить кровь одного человека от крови другого. Он обнаружил, что если растворить высохшие пятна крови, то в них удается выявить агглютинины, склеивающие эритроциты другой группы крови. Однако опубликованная в 1903 году статья Рихтера, в которой излагались результаты этих опытов, осталась незамеченной.

Огромное значение работы Ландштейнера было оценено несколько позже, когда стало ясно, что она объясняет причину смертельных исходов при переливании крови и дает метод, который позволяет избежать этих осложнений. В 1900-х годах эти данные Ландштейнера были впервые использованы для определения совместимости донорской крови с кровью больного. Но лишь во время первой мировой войны этот метод нашел широкое применение. Оказалось, что в практическом отношении он чрезвычайно прост. Для определения группы нужно только иметь сыворотки, содержащие агглютинины анти-А и анти-Б. Если, например, эритроциты больного склеиваются агглютининами анти-А и не склеиваются агглютининами анти-Б, то, следовательно, его кровь относится к группе А и может быть без опасений перелита людям с группой А, но не Б.

В 1911 году профессор Гейдельбергского университета фон Дунгерн и его ассистент Людвиг Гиршфельд предложили новую классификацию: группу, которую Ландштейнер обозначил символом С, они назвали 0, а группу, эритроциты которой склеивались агглютининами анти-А и анти-Б,- АБ. Эта классификация сохранилась до сих пор...

Что же касается дальнейшей научной деятельности Карла Ландштейнера, то, не увидев интереса к своей работе, он временно охладел к этой проблеме. А может быть, исследователь и сам недостаточно оценил ее значение и также посчитал ее сугубо теоретической?..

В 1908 году в Вене среди детей вспыхнула эпидемия полиомиелита, и Ландштейнер стал изучать мозг погибших от этого заболевания. Ему удалось заразить полиомиелитом обезьян, а следовательно, доказать, что это заболевание вызывается особым вирусом. Но этим не исчерпываются заслуги ученого перед наукой. В 1927 году он совместно с Ф. Левиным обнаружил в эритроцитах человека новые антигены - М, N и Р, а в 1940 году в соавторстве с А. Винером - резус-фактор, но об этом пойдет речь далее.

Ныне, оценивая вклад Ландштейнера в науку, мы можем сказать, что он не только основатель нового направления в медицине - иммуногематологии, но один из открывателей вирусов человека. Ученый впервые получил искусственные полусинтетические антигены и обнаружил, что антитела могут реагировать не только с белками, но и с другими, более простыми соединениями.

В 1930 году Ландштейнеру была присуждена Нобелевская премия за открытие групп крови.

Иммунологические методы могут быть использованы также для исключения отцовства. Подчеркнем: не установления, а именно исключения. Если, например, отец и мать имеют группу крови А, то ребенок не может иметь группу крови Б, А Б или 0. А необходимость в подобных исследованиях в ряде случаев возникает,- скажем, когда дети с малых лег разлучены с родителями, как это нередко случалось в годы Великой Отечественной войны.

В настоящее время, помимо изоантигенов крови системы А, Б, 0, выявлено много других систем. Люди разнятся друг от друга но спектру соответствующих антигенов, что часто позволяет отличить кровь и другие жидкости одного человека от других.

Итак, мы рассмотрели антитела. А теперь расскажем, как работают иммунные лимфоциты. Они возникают после первичного контакта с тем или иным антигеном, обычно с чужеродными клетками. Лучше всего они выявляются при пересадках тканей и органов. Лимфоциты окружают чужеродный трансплантат и распознают его антигены. В результате они приобретают повышенную способность реагировать с данными антигенами как в организме, так и в пробирке, или, как говорят медики, сенсибилизироваться.

Механизм действия иммунных лимфоцитов изучен преимущественно ин витро, то есть в пробирке. Обнаружено, что иммунные лимфоциты прикрепляются к клеткам-мишеням (то есть к клеткам, против которых они сенсибилизированы), вонзают в них особые отростки и убивают их. Контакт этих отростков с мембраной клетки-мишени, названный иммунологами "поцелуем смерти", приводит к роковым для нее последствиям. В результате целостность мембраны клетки-мишени нарушается, и на этом существование ее кончается. Совершив акт агрессии, клетки-киллеры сами погибают (предварительно разрушив 6-8 клеток-мишеней).

На поверхности клеток-киллеров содержатся особые рецепторы, способные связываться с соответствующим антигеном. Эти рецепторы дают возможность распознавать клетку-мишень и прикрепляться к ней. Отметим, однако, что природа их еще недостаточно ясна. Если установлено, что на поверхности Б-клеток рецепторами являются иммуноглобулины, то относительно рецепторов Т-клеток имеются только данные, что в их состав входит детерминантная группа тяжелой цепи иммуноглобулинов. Сложность исследования здесь в значительной степени связана с тем, что структура их в процессе взаимодействия с антигеном, по-видимому, изменяется.

Таким образом, в центре деятельности иммунной системы лежат взаимодействия типа антиген - антитело. В сущности, реакция иммунного лимфоцита с антигеном является их аналогом, так как его рецепторы имеют антителоподобную структуру и, подобно антителам, могут рассматриваться как зеркальное отражение молекулы антигена.