Сибирская Язва - [История Медицины] ЧАСТЬ - 2
ДИСКЛЕЙМЕР: Во-первых - для тех, кому лень читать есть видео внизу. Во-вторых первая часть по ссылке - Сибирская Язва - [История Медицины] ЧАСТЬ - 1
Вообще Bacíllus ánthracis очень интересная бактерия. Из-за того, что она является факультативным анаэробом, она может жить в совершенно разных условиях, как внутри организма при отсутствии кислорода, так и при его наличии. Интересен также ее жизненный цикл и то, как одна форм бактерии принципиально отличается от другой,
а именно: выживаемостью, формой, способом жизнедеятельности и т.д.
Например, если сама бактерия находится в вегетативной форме, т.е в той, в которую она превращается, когда попадает внутрь организма, она достигает довольно больших размеров, а вот ее споровидная форма довольно мала, причем настолько, что без проблем в огромных количествах оседает на альвеолах наших легких.
Также бактерия в трупах животных без доступа воздуха сохраняется до 4 дней, и только после погибает. Именно поэтому трупы животных, пораженных сибирской язвой, вскрывать крайне не рекомендуется. Подобные махинации чреваты превращением хрупких бацилл в устойчивые споры, способные выдержать температуру свыше ста градусов по цельсию, и прожить в почве до нескольких десятилетий.
Именно поэтому споры бацилл сибирской язвы так понравились военным. Это идеальное оружие для поражения максимального количества живых существ за максимально короткий срок. Распылив их в споровидном состоянии, можно на сотни лет загрязнить обширнейшие территории до непригодного для жизни состояния. А из-за малого размера споры идеально проникают в альвеолы наших легких и в кратчайшее время убивают все, к чему прикоснутся.
Попадая в организм вместе с зараженным воздухом, споры сибирской язвы оседают в легких до тех пор, пока их не обнаружит иммунная система. И когда иммунитет их находит, он посылает туда макрофагов - универсальных бойцов с чужеродными захватчиками. Однако проблема состоит в том, что макрофаги не способны полностью уничтожить все споры.
Они их обволакивают и уносят по лимфатической системе в направлении ближайшего лимфатического узла. По идее, лимфоузлы выполняют фильтрующую функцию - чужеродные элементы в них затормаживаются и обезвреживаются. В нашем же случае споры в огромнейших количествах накапливаются в лимфатических узлах, там активно делятся и вызывают воспаление. Затем оттуда уже проникают в самые различные участки организма. Следом вырабатывают токсин и приводят организм к непоправимым последствиям.
А делятся эти споры довольно быстро, и даже когда удается полностью убить бактерии в организме с помощью ципрофлоксацина или тетрациклина, человек все равно может умереть от действия токсина. Это явление довольно интересно с точки зрения логики патологоанатома. Больной умер вследствие заражения бациллами сибирской язвы, но на момент вскрытия их в организме уже нет, хотя, по логике, они должны быть там ещё некоторое время. Такое явления называется абацилированием.
Во времена вспышки сибирской язвы в Свердловске 1979 году таких случаев было предостаточно, и в посмертных листах не указывали сибирскую язву, как причину, занижая таким образом общее количество погибших. Интересно еще и то, что вспышка 1979 года была следствием утечки спор сибирской язвы с экспериментальной лаборатории, в которой создавали то ли биологическое оружие, то ли вакцину от этого биологического оружия на основе спор сибирской язвы.
Отдельный интерес представляет еще и способ, которым бактерия убивает клетки и организм жертвы в целом. Главной причиной смерти является отравление сибиреязвенным токсином, который вырабатывают бактерии внутри организма, и от которого не существует никакого антидота. Существование этого токсина было доказано уже давно. Для этого ученые просто взяли пробы крови морских свинок, умерших от сибирской язвы, и ввели ее другим, здоровым морским свинкам. Но прежде чем вводить зараженную кровь, они убедились, что материал не содержит в себе живого возбудителя. И, как вы уже могли догадаться, свинки погибали даже без живого возбудителя и очень, очень быстро!
Сам по себе сибиреязвенный токсин очень опасен. В месте его введения всегда нарушается гомеостаз и развивается массивный отек. А состоит токсин из трех главных компонентов, так называемых трех факторов: протективного, отечного и летального. Протективный фактор делает возможным проникновение в клетку. Причем, он всего лишь облегчает поступление в клетку токсина, а всю остальную работу делают два других фактора: отечный и летальный. Отечный фактор вызывает массивный локальный отек, летальный же вызывает массовое выделение цитокинов, что впоследствии и вызывает шок и смерть больного.
Наиболее важную роль в изучении сибиреязвенного микроба сыграл один педантичный молодой Немец по имени Роберт Кох.
В шумные 1860-ые годы, когда Пастер вовсю изумлял императоров и герцогов своими блистательными экспериментами и в общем-то спасал целые отрасли промышленности Франции, Кох - молодой и тогда еще сельский врач, полный наивности и веры в справедливый мир - только-только заканчивал курс медицинских наук в Геттингенском университете. Роберт был трудолюбивым и внимательным студентом, прилежно зубрил все наизусть. Но, препарируя очередную морскую свинку, в душе он мечтал о далеких путешествиях в джунгли и охоте на кровожадных хищников для их дальнейшего изучения. Однако вместо этого он вынужден был сидеть вечерами за заучиванием неинтересных греческих и латинских терминов. После окончания Геттингенского университета он стал всего лишь младшим врачом в одном из домов умалишенных в Гамбурге. И, гуляя вечерами по набережной с Эмми Фраац, он продолжал посматривать вдаль и мечтать о жизни, полной романтики и приключений.
Эмми Фраац не разделяла его мечтаний и была дамой намного более приземленной. Она поставила ему условие, что выйдет за него замуж, только если он забудет о кругосветных путешествиях и охоте на тигров в тропических лесах. Кох должен был стать просто честным доктором и полезной ячейкой общества в Германии. Так он и женился. Эта история здесь совсем не лишняя, ведь именно она на долгие годы определила будущее Роберта Коха и его последующие открытия. И именно Эмми Фраац, его будущая жена, сыграла важнейшую роль в становлении Коха, как гения микробиологии.
После свадьбы молодая семья переехала сначала в один прусский провинциальный городок, затем в другой, третий. Мечты о лихих приключениях постепенно отходили все дальше и дальше. Зато жена гордилась Кохом, который зарабатывал по десятке в лучший из дней. И он не просто просиживал штаны в тесной душной лаборатории, выполняя монотонную никому ненужную работу, он действительно помогал людям. По крайней мере, фрау Эмми виделось все именно так. Сам же Кох ужасно скучал. Не для этого он потратил лучшие годы своей жизни, заучивая наизусть все эти скучные термины.
Я презираю этот обман, который называется моей врачебной практикой. Не потому, что я не хотел бы спасать детей от дифтерита. Но когда ко мне приходят плачущие матери и умоляют спасти их детей, что я могу для них сделать? Топтаться на месте, говорить глупости, утешать их, когда я знаю, что нет никакой надежды на спасение… Как я могу лечить дифтерит, когда я не знаю даже причины этой болезни, когда самый умный доктор в Германии ее не знает?” — горько жаловался Кох своей Эмми.
Жена прониклась его негодованием и сделала попытку порадовать мужа, подарив микроскоп.
Может быть, Роберт перестанет теперь ворчать на свою «идиотскую» практику. Эта штука его немного развлечет. Он вечно носится со своим старым увеличительным стеклом.” - Думала она
И как же она тогда ошибалась! Микроскоп действительно был очень занимательной игрушкой, но также он был прекрасным проводником в целый мир нового и неизведанного - именно туда, куда и стремился все это время ее супруг. Разница лишь в том, что охотился Кох не на тигров, а на более мелких зверушек, некогда открытых самим Левенгуком. Свое сафари Кох посвятил микробам!
Роберт стал все чаще задерживаться на работе. Порой он и вовсе не возвращался домой, все разглядывал крохотных зверушек в окуляр микроскопа. Он научился бросать нужное количество света на линзу маленьким рефлектором, а также понял, что необходимо очень тщательно протирать предметные стекла, чтобы не спутать микроба с чем-нибудь другим. И так как Кох практиковал в провинции, самым частым и страшным недугом, с которым ему доводилось работать, была сибирская язва - болезнь, налагающая проклятия на целые поля. В этой болезни не было никакой закономерности, никакого смысла: одно поле могло процветать, а всего в нескольких километрах животные дохли, как мухи под дихлофосом! И никто не мог понять тому причин.
Поначалу Кох, как и Левенгук, не преследовал никакой цели. Он просто клал под предметное стекло все, что могло туда поместиться. Но позже, все чаще и чаще встречая в поле мертвых овец, помещая их кровь под окуляр микроскопа, он стал встречать в их крови какие-то маленькие палочки, похожие на соломинки.
Порой их было очень много, а иногда они даже образовывали друг с другом подобие маленького поезда, состоявшего целиком из склеенных друг с другом палочек.
Что это такое? - Задавался вопросом Кох, - может это и есть те самые микробы, о которых говорил Пастер? Может, это они ответственны за смерти каждого из этих несчастных животных?
Тогда он отправился на рынок и разузнал у торговцев мясом, на каких фермах больше всего свирепствует сибирская язва, а после поехал к одной из них. Взяв образцы крови животных, павших от сибирской язвы, Кох в каждом из этих образцов замечал те самые тоненькие палочки. Тогда Роберт взял курс на обычную скотобойню, чтобы набрать крови быков, которые отправились на тот свет более гуманным способом, хоть и не по своей воле. И, к своему удивлению, там он не заметил никаких палочек!
Вывод напрашивался сам: эти маленькие палочки и есть возбудители сибирской язвы.
Но была одна загвоздка: палочки были неподвижны. И даже если они действительно были возбудителями заболевания, как доказать, что они живые и что это именно они ответственны за гибель животных?
Как и для многих других в то время, для Коха это занятие было чем-то вроде хобби, от этого не зависело ни его продвижение по карьерной лестнице, ни уж точно доход. Даже наоборот: чтобы заработать, нужно было вырвать крестьянину зуб или назначить какие-нибудь настои. И этому точно не помогали ночные исследования за микроскопом.
Совсем скоро увлечение Коха стало охватывать не только свободное время. В стремлении разгадать загадку сибирской язвы он все меньше и меньше уделял времени пациентам, пока практически полностью не отгородился от них в своей импровизированной лаборатории.
И вскоре дорогу ему преградила вполне закономерная проблема:
«У меня нет денег, чтобы купить для своих опытов овцу или корову, - бормотал Роберт про себя, прислушиваясь к шарканью ног нетерпеливого пациента в приемной. - Кроме того, не совсем удобно - держать корову в своем кабинете. Но, может быть, мне удастся передать сибирскую язву этим мышам, может быть, на них мне удастся доказать, что эти палочки растут и плодятся».
Мне кажется, в тот момент холодную расчетливость Коха возненавидел весь род мышиный. Но, что поделать, такова она судьба подопытной мышки.
Не имея удобных инструментов для манипуляций с кровью больных животных, Кох изворачивался, как мог. Он взял острую деревянную щепку, хорошенько её прогрел, чтобы уничтожить других возможно находящихся на ней бактерий, окунул её в кровь, зараженную сибиреязвенными бациллами, затем, сделав надрез мышонку у самого корня хвоста, осторожно погрузил эту щепку в рану. А после, тщательно вымыв руки, пошел осматривать очередного приведенного к нему ребенка.
Во время осмотра пациента его голова была занята прежней работой, оставшейся за дверями лаборатории. Он все гадал, погибнет ли мышонок после таких манипуляций или останется жив?
На следующее утро Кох обнаружил мышонка лежащим на спине - холодным и окаменевшим. Его шерсть встала дыбом и отливала синевой, подобную картинку Роберт уже наблюдал на полях, где некогда лежали мертвые овцы. Тогда он быстро прокипятил свои инструменты и, закрепив мышонка на препаровальной доске, приступил к вскрытию, и действительно его ожидания подтвердились. Теперь смерть мышонка не только внешне напоминала овечью, но и внутренне.
- Да, похоже на картину внутренностей сибиреязвенной овцы. А селезенка!.. Какая она большая и черная, она заполняет почти всю брюшную полость.Кох вонзил скальпель в раздутую селезенку, отрезал кусочек и положил его под микроскоп.
- Да, вот они, эти маленькие нити и палочки, точь-в-точь такие же, как в овечьей крови, которой я намазал вчера свою щепочку.
Кох был доволен результатом, ведь ему возможно впервые удалось заразить живое существо сибирской язвой. Лучшей новости для исследователя довольно трудно и придумать. Способ открыт, хоть и не доказан полностью, но все же путь к дальнейшим исследованиям проложен. И тут, как говорится, понеслось! Кох окончательно и бесповоротно выпал из повседневных забот, с головой окунувшись в исследовательскую деятельность. Раз за разом он повторял один и тот же опыт с мышами: заражал их, вскрывал, помещал кровь под микроскоп и всякий раз наблюдал картину, которая и положила всему этому начало.
- Эти палочки должны быть живые, - рассуждал Кох, - потому что на щепочке, которою я заразил мышонка, было максимум несколько сот этих бацилл, а в течение каких-нибудь двадцати четырех часов они размножились в целые биллионы. Но я должен обязательно увидеть, как они растут, а внутрь мышонка заглянуть невозможно… Как же мне увидеть их рост?
Тогда ему пришла в голову мысль, что можно вырастить бациллы не внутри мышонка, а в питательной среде. Он взял кусочек селезенки недавно погибшей мышки и поместил ее в каплю водянистой влаги из бычьего глаза. Но чтобы бактерии прорастали, логично было бы предположить, что им нужны условия, в которых они обычно чувствуют себя комфортно. А для этого им нужно самое главное - температура, при которой они будут жить. Может, именно поэтому в микроскопе они всегда неподвижны?
Из подручных средств он соорудил термостат, прогреваемый масляной лампой, и поместил в него эту каплю размазанную между двумя прозрачными стеклами. Главной целью этого эксперимента было убедиться, что они могут расти, так сказать, в прямом эфире. И Коху казалось, что так и есть, но часто в каплю попадали и другие микробы, которые стремительно размножались и заслоняли собой всё пространство так, что невозможно было сказать, растут нужные Коху бактерии или нет.
Доктор был разбит. Он места себе не находил, метаясь в раздумьях и бесплодных стремлениях найти способ вырастить чистую культуру сибиреязвенных бацилл без примеси других бактерий. И в конце концов Кох нашел выход. Он взял два стела, в одном из них аккуратно выдолбил углубление в форме капли, а другое оставил без изменения. Поместил на стекло каплю и снизу закрыл её вторым стеклом с углублением так, чтобы второе стекло не касалось капли и чтоб туда не могли проникнуть чужеродные микробы и полностью сорвать его затею.
- В эту каплю ничто не может проникнуть снаружи, в ней находятся одни только палочки. Теперь посмотрим, будут ли они в ней расти.
Кох поместил изобретение под микроскоп и стал ждать. Час ждал, два - ничего так и не изменилось. Но вдруг, присмотревшись, он заметил движение. На этот раз материал не загрязнялся другими видами бактерий и он отчетливо мог видеть, как палочки растут. Там, где была одна, стала появляться другая, а в некоторых случаях одна бактерия образовывала целый шлейф из вагонов, напоминающих целый состав.
Кох не мог поверить своим глазам. Это было удивительно! То, что он наблюдал в тот момент, никто раньше видеть не мог! Никто даже подумать не смел, что такое возможно! И, выходит, во всех этих смертях виновно вовсе не проклятие древних и не зловонные миазмы, отравляющие поля! Настоящими убийцами оказались лишь крохотные - размером в 25-тысячную нити - палочки!
Несомненно, это открытие было достойно немедленной огласки и всемирного внимания, однако Кох не поспешил их публиковать. Он не считал себя героем или первооткрывателем. Он был лишь обычным сельским врачом с посредственным образованием и довольно скромной репутацией. Да и что ему публиковать? Что он открыл конкретных микробов, которые вызывают конкретное заболевание? Конечно, это было открытием, но Коху этого не было достаточно. Он поставил перед собой новый вопрос:
«Как эти маленькие, слабые сибиреязвенные бациллы, которые так быстро высыхают и погибают на моих стеклышках, как они передаются от больного животного к здоровому?»
И здесь уже найти однозначный ответ было совсем не просто. Если микробы действительно убивали животных и передавались друг от друга, то почему изначально не болеющее стадо гибнет, стоит его только перевести из одного места в другое?
- Возможно, что ваши микробы и убивают наши стада, герр доктор, - говорили Коху скотоводы, - но как это может быть, что коровы и овцы чувствуют себя на одном пастбище прекрасно, а стоит их только перевести на другое поле с отменным кормом, и они начинают падать как мухи?
И это действительно было интересно. Как столь хрупкие бациллы, которые погибали буквально через несколько дней, могли выдерживать целую зиму, находясь в полях? Ведь даже на предметном стекле Роберту удавалось застать их смерть и распад, а если через время ввести их мышам, те и вовсе не погибали, а продолжали бегать, как ни в чем не бывало!
Но и этот секрет не увильнул от зоркого глаза педантичного охотника за микробами. В один из вечеров Кох наблюдал свою висячую каплю, которую он сутки продержал над пламенем, и заметил там нечто странное. Наружные очертания нитей потускнели, и каждая из них была усеяна мелкими блестящими овалами. А из-за того, что сибиреязвенные бациллы иногда собираются в длинные нити, это напоминало фрагмент ожерелья выполненный из бисера.
“Чертовщина какая-то, - подумал Кох и присмотрелся еще раз. - Черт побери! Кажется, другие микробы попали в мою висячую каплю.”Затем он понял: нет, это не другие микробы проникли в сибиреязвенные палочки, это они и есть. Ведь все овалы до единого находились внутри палочек. Если бы то были другие микробы, они наверняка были бы и вне палочек. Но сейчас было совсем по-другому!
«Эти сверкающие бусинки снова превратились в простых сибиреязвенных бацилл, - размышлял Кох. - Вероятно, это споры микроба, их стойкая форма, способная переносить сильный жар, и холод, и высыхание… Возможно, что бациллы таким способом и сохраняются в полях, временно превращаясь в споры».
Он пришел к выводу, что бациллы образуют споры, которые не погибают на открытом воздухе и могут храниться при отрицательных температурах долгое время. Именно столько, сколько потребуется для того, чтобы после зимы на луга вновь вывели пастись многочисленные стада домашних животных, которые были бы для сибиреязвенных бацилл единственным способом продлить свой род и распространить свои гены далеко за пределы одного лишь проклятого пастбища. После своего открытия Кох провел целое множество потрясающих экспериментов, чтобы подтвердить свои догадки. Снова и снова он в течение суток держал кусочек селезенки мышонка под термостатом и каждый раз наблюдал превращение палочек в споры. Также он доказал, что споры способны выживать в течение нескольких месяцев, и что если их вновь поместить в питательную среду - они всегда превращались в палочки.
- Эти споры никогда не образуются в теле живого животного, они появляются в нем только после его смерти, если держать его в теплом месте.
Затем он пошел от противного и поместил бациллы в лед сразу после смерти животного, не давая им времени для того чтобы образовалась спора, и каждый раз бактерия умирала. И после введения её в мышонка, тот не заболевал.
В 1876 году, когда Коху минуло уже 34 года, он решил таки вылезть из своего медвежьего угла и показать миру свои открытия. Открытия обычного сельского врача, наспех сколотившего лабораторию. Он надел свой лучший сюртук и очки в золотой оправе, запаковал с собой микроскоп и захватил целый ящик мышей. Первым делом по прибытии в Бреславль Кох направился к знакомому ботанику Кону, с которым он долгое время переписывался и делился открытиями.
Тот пришел в восторг от увиденного и организовал Коху выступление перед выдающимися профессорами Бреславля. Обычно такие доклады проходят по стандартной схеме: выходит человек, который хочет что-нибудь представить, и в красках расписывает все, чего он достиг. Ну и делится мыслями, как это можно применить во имя спасения мира, и все это происходит в атмосфере безудержного пафоса. Но Кох не был таким. Он не стал долго расписывать все прелести своих гипотез и открытий, он просто в течение трех дней показывал профессорам опыты.
Таким образом все, чего он достиг в своей лаборатории, было перед глазами достопочтенных профессоров. Никто из них ни на минуту не усомнился в его словах, ведь как можно критиковать, если твою критику сразу же вдребезги разбивают молниеносным экспериментом, проведенным прямо здесь и прямо сейчас.
Результат поразил всех! Имя Роберта Коха тотчас стало известным. Профессора Кон и Конгейм, довольно уважаемые люди того времени, распространили славу Коха настолько, насколько это вообще было возможно. Каждая газета, каждый заголовок трубили о том, что невзрачный, доселе неведомый никому гений из прусской глуши сделал то, чего не могли добиться ученые мужи на протяжении многих десятилетий! А он один в своей хлипкой лаборатории поставил эксперименты такой сложности, что не под силу даже тем, у кого в распоряжении были огромные лаборатории с самым современным и лучшим оборудованием.
Конец Второй части. Продолжение>>>>>
Первая часть - Сибирская Язва - [История Медицины] ЧАСТЬ - 1
Источники:
https://veterinary.academic.ru/1735/%D0%91%D0%98%D0%9E%D0%A2...
https://studfiles.net/preview/549050/
https://www.scotsman.com/lifestyle-2-15039/the-scottish-anth...
https://www.christopherbellew.com/operation-sea-lion-part-th...
https://cyberleninka.ru/article/v/stoletnee-izuchenie-sibirs...
https://cyberleninka.ru/article/v/k-istorii-sibirskoy-yazvy-...
https://cyberleninka.ru/article/v/sibirskaya-yazva
https://www.bbc.com/russian/vert-fut-37012916
http://news.bbc.co.uk/hi/russian/sci/tech/newsid_1597000/159...
https://www.cdc.gov/anthrax/pdf/evergreen-pdfs/anthrax-everg...
https://www.youtube.com/watch?v=6Mykjxkwwe0
https://www.novayagazeta.ru/articles/2018/05/20/76539-pora-n...
http://www.fgu-radiovetlab.ru/sobytiya-i-novosti/poleznaya-i...
https://cyberleninka.ru/article/v/k-istorii-sibirskoy-yazvy-...
https://cyberleninka.ru/article/v/vozbuditel-sibirskoy-yazvy...
http://www.supotnitskiy.ru/stat/stat35.htm
Книги:
М.В. Супотницкий - "Биологическая война"
Поль Де Крюи - "Охотники за микробами"