2 833
Будучи восьмилетним ребенком, Илья Мечников бегал по усадьбе своих родителей в Панассовке в Малой России (ныне Украина), и делал заметки о местной флоре, как маленький ботаник.
Он давал лекции по науке своим старшим братьям и местным детям, за посещение которых он платил им из своих карманных денег.
Мечников получил прозвище «Ртуть», потому что он был в постоянном движении, всегда желая увидеть, узнать и попробовать все — от изучения того, как его отец играл в карточные игры до обучения шитью и вышивке с горничными. Он задавал «самые странные» вопросы, часто раздражая его опекунов.
Он мог молчать только тогда, когда его любопытство было занято наблюдением за некоторыми природными объектами, такими как насекомое или бабочка.
В 16 лет Мечников позаимствовал микроскоп у профессора университета для изучения низших организмов. Дарвиновское «Происхождение видов» сформировало его сравнительный подход к науке в университетские годы. Он рассматривал все организмы и физиологические процессы, которые в них происходили, как взаимосвязанные.
Эта способность привела его к открытию определенной клетки и позволила ему связать процессы пищеварения у примитивных существ с иммунной защитой человеческого организма.
У низших организмов, у которых отсутствует брюшная полость и кишечник, пищеварение осуществляется особым типом клеток — подвижными мезодермальными клетками — которые движутся вокруг поглощения и растворения частиц пищи.
Глядя на мезодермальные клетки внутри прозрачных личинок морских звезд, 37-летний Илья Мечников подумал: «Меня поразило, что подобные клетки могут служить для защиты организмов от злоумышленников», — написал он. Он принес из сада несколько розовых шипов и сунул их в личинки. Если бы его гипотеза была верна, тело личинки распознали бы шипы как нарушителей, а мезодермальные клетки объединились бы вокруг шипов в попытке поглотить их.
Как и ожидал Мечников, мезодермальные клетки окружали шипы, подтверждая его теорию. Он назвал эти клетки фагоцитами, что в переводе с греческого означает «пожирающие клетки», и сравнил их с «армией, нападающей на врага».
В 1888 году Луи Пастер пригласил Мечникова присоединиться к Институту Пастера во Франции, чтобы продолжить свои исследования. Он рассуждал, что если у более простых организмов мезодермальные клетки атакуют и переваривают захватчиков, то у людей лейкоциты — те, которые составляют гной — должны атаковать и переваривать микробы. Поэтому воспаление было просто клеточным ответом на внешний агент, лечебной реакцией организма.
Эти идеи полностью противоречили устоявшейся теории воспаления, согласно которой лейкоциты образуют среду, благоприятную для роста микробов, и распространяют их вокруг. Но после того, как исследователи повторили эксперименты Мечникова, лейкоциты были превращены в клетки, борющиеся с бактериями.
В 1908 году Илья Мечников получил Нобелевскую премию по медицине за открытие фагоцитарных клеток и их роль в иммунной системе человека.
После того как Мечников обнаружил фагоциты, он погрузился в изучение иммунитета человека, надеясь найти способы продления жизни. Он был мотивирован его собственным мрачным опытом с болезнью. Когда его первая жена умерла от туберкулеза, несмотря на его попытки спасти ее, Мечников принял передозировку опия, но остался жив.
Когда его вторая жена, Ольга, боролась с брюшным тифом, он привил себя клещевой болезнью, чтобы умереть вместе с ней, но они оба выжили. Но, обнаружив естественную систему защиты организма, Илья Мечников стал оптимистичнее.
Мечников считал, что с помощью науки человек может исправить недостатки своей природы
В рамках своего поиска иммунитета Метчников экспериментировал над собой. Во время эпидемии холеры во Франции в 1892 году он выпил холерный вибрион, бактерию, вызывающую болезнь.
У холерного вибриона был своеобразный образ действия. Внутри того же сообщества некоторые люди заразились, в то время как другие казались невосприимчивыми к болезни. Понимание того, как развивается такой иммунитет, могло привести к созданию вакцины.
Холерный напиток не вызвал заболевания у Мечничкова, поэтому он позволил добровольцу из своей лаборатории повторить тест. Когда первый волонтер тоже не заболел холерой, Мечников без колебаний принял предложение второго. К его ужасу, молодой человек заболел и чуть не умер.
Когда Мечников провёл свои эксперименты в чашке Петри, чтобы выяснить, что вызвало такое заметное различие, он обнаружил, что некоторые микробы препятствовали росту холеры, в то время как другие стимулировали его.
Затем он предположил, что бактерии кишечной флоры человека играют роль в профилактике заболеваний. Он рассуждал, что если проглатывание патогенной бактериальной культуры вызывает у вас заболевание, то проглатывание полезной культуры сделает вас здоровее. Поэтому он решил, что правильное изменение кишечной флоры может помочь в борьбе с болезнями, которые мучили людей на протяжении веков.
В то же самое время, когда идеи Мечникова о восстановлении равновесия микробов в кишечнике стали набирать силу, мощный поток медицины пошел против них.
Кишечная флора была горячей темой в конце 19 века. Одна известная теория рассматривала толстую кишку человека как вредный резервуар токсинов, некоторые из них были вызваны бактериями, разрушающими пищу, так называемым процессом «гниения».
Медики выдвинули гипотезу, что толстая кишка была висцеральным пережитком прошлого, когда наши предки вынуждены были бежать от хищников и часто не имели времени останавливаться достаточно долго, чтобы опустошить кишечник. В результате люди слишком долго хранили продукты бактериального гниения в кишечнике и становились токсичными.
Теория гниения в кишечнике приобрела такое выдающееся положение, что британский хирург Уильям Лейн выступил за удаление всей толстой кишки, чтобы устранить нарушения пищеварения.
Илья Мечников полагал, что можно достичь микробного баланса в кишечнике без хирургического вмешательства
И он начал поиск полезных бактерий. Из экспериментов по сохранению пищи в Институте Пастера он знал, что молочная кислота может препятствовать порче молока, превращая его в йогуртоподобный продукт.
«Поскольку молочнокислое брожение так хорошо служит для остановки гниения в целом, почему его нельзя использовать для той же цели в пищеварительной трубе?» — подумал он.
Изучив различные подходящие культуры, он сосредоточился на болгарских бациллах, широко используемых в Восточной Европе для приготовления йогурта. Это согласовывалось с его исследованиями европейских долгожителей, которые употребляли в пищу много кисломолочных продуктов.
Он также предположил, что культуру можно принимать в форме таблеток. К сожалению, Мечников не смог увидеть мир, извлекающий выгоду из его прозрений. В 1916 году он умер от сердечного приступа. За несколько минут до кончины он напомнил своему коллеге-исследователю Александру Салимбени «тщательно» заглянуть в его кишечник после его смерти.
По мере наступления 20 века идея Мечникова стала распространятся. В Европе врачи назначают простоквашу для лечения кишечных заболеваний. Затем, в 1910-х годах, Исаак Карассо, балканский промышленник, узнал, что многие дети страдают кишечными расстройствами. В 1919 году, вдохновленный работой Мечникова, он основал йогуртовую компанию в Барселоне, и продавал свой йогурт в аптеках в качестве лекарства. Он назвал компанию Danone, каталонскую разновидность прозвища его сына, «Маленький Даниэль». После смерти Карассо Даниэль продолжил дело компании и расширил ее в Соединенных Штатах, где она была названа Dannon.
В то же время, когда идеи Мечникова о восстановлении баланса микробов в кишечнике утвердились, против них наметился мощный поток в медицине: разработка антибиотиков. Новые лекарства, в частности пенициллин, уничтожали патогенные микроорганизмы и бактериальные инфекции гораздо быстрее, чем кисломолочные продукты, которые пополняли ацидофильные бактерии организма, помогая сбалансировать микробы в кишечнике.
Скотт Подольский, директор Центра История Медицины в Медицинской библиотеке им. Фрэнсиса А. Каунтуя в Бостоне, сказал, что этот переход был воплощен Ледерл Лабораториз, который производил ацидофильные препараты в США, и переключился на производство антибиотиков в 1930-х годах.
Правда в том, что йогурт содержит полезные организмы, которые помогают пополнить наши собственные бактерии. И все же, так как антибиотики, казалось, означали конец прорыва Мечникова, их чрезмерное употребление сумело оживить его.
«С начала 1950-х годов ученые-медики стали все больше осознавать потенциально негативное влияние введения антибиотиков на человека», — говорит Подольский.
Антибиотики имели побочные эффекты. Стали появляться антибиотикорезистентные супербактерии. Аутоиммунные заболевания выросли. Исследования в немедицинских областях микробиологии также показали, что микробы играют важную роль в таких экосистемах, как океаны, леса или почвы, по словам Литы Проктор, координатора программы в рамках проекта «Микробиом человека».
Исследователи обнаружили, что микробы производят витамины, питательные вещества и факторы роста, жизненно важные для здоровья экосистем. В конце концов ученые начали рассматривать человеческое тело как экосистему, которая зависит от своих микробов для получения необходимых питательных веществ.
Мечников считал, что старость и смерть происходят в результате самоотравления организма микробами и другими токсинами
В 2001 году Джошуа Ледерберг, получивший Нобелевскую премию по медицине в 1958 году за свои исследования в области микробиологии, ввел термин «микробиом». Этот термин описывает «экологическое сообщество комменсальных, симбиотических и патогенных микроорганизмов», которые живут в нашем организме и на нем.
Сегодня проводятся исследования микробиомов, в частности, проект «Микробиома человека», финансируемый Национальными институтами здравоохранения, для изучения микроорганизмов нашего организма и их связи со здоровьем и болезнями.
Между тем, термин «пробиотики», придуманный в 1950-х годах, используется для описания «организмов, вносящих полезный вклад в микробный баланс организма», — говорит Подольский.
Пробиотики представляют растущую область исследований и многомиллиардную индустрию. Йогурты, кефиры и другие кисломолочные продукты можно найти в каждом супермаркете.
Возможно, когда вы в следующий раз увидите йогурт в вашем магазине на углу, вы будете думать о Мечникове, мальчике, который любил бабочек, который видел будущее здоровья и стремился к его улучшению для всех нас.