Текст книги "Нобелевские премии по физиологии или медицине за 100 лет"

С 1883 года Эрлих был женат на Хедвиге Пинкус (Hedwig Pinkus) и у них было две дочери.

Привычка не ограничивать себя в работе и выкуривать в день по 25 крепких сигар, коробку которых он, как правило, носил под мышкой, расшатали его здоровье. Последним ударом, как и для находившегося по другую сторону фронта его вечного оппонента Мечникова, стала весть о начале Мировой войны. В конце 1914 года Эрлих перенес инсульт, а 20 августа 1915-года скончался в Гамбурге в возрасте 61 года. Он был почетным членом более чем 80 академий и научных обществ, ему было пожаловано звание действительного тайного советника, что обязывало обращаться к нему как к «вашему высокопревосходительству». Улица, на которой находился его институт, после смерти Эрлиха была названа Эрлих-штрассе. Когда к власти пришли нацисты, им не понравилось «неарийское» происхождение Эрлиха, и они переименовали улицу. Институт экспериментальной терапии во Франкфурте-на-Майне и поныне носит его имя.

ЛИТЕРАТУРА

Работы Мечникова:

Страницы воспоминаний. М., 1946;

Избранные биологические произведения. М., 1950;

Избранные произведения. М., 1956;

Академическое собрание сочинений. Т. 1–16. М., 1950-64;

The Prolongation of Life: Optimistic Studies. New York, 1912.

О нем:

Мечникова О. И. Жизнь И. И. Мечникова. М.-Л., 1926;

Хижняков В. В., Вайндрах Г М., Хижнякова Н. В. Творчество Мечникова и литература о нем (библ, указатель). М., 1951;

Залкинд С. Я. Илья Ильич Мечников. Жизнь и творческий путь. М., 1957;

Могилевский Б. Илья Ильич Мечников. М., 1958;

Резник С. Е. Мечников. М., 1973 (“Жизнь замечательных людей”. Серия биографий. Вып. 9(529));

Сомин Д. К. Сто великих ученых. М., 2000. С. 339–345.

Работы Эрлиха:

Материалы к учению о химиотерапии. Спб., 1911;

Uber Partialfunktionen der Zelle (Nodel prize address) // Munch, med. Wochenschrift. 1909. Bd. 56. S. 217–222;

The Collected Papers of Paul Ehrlich/Ed. E Himmelweit. New York, 1956-58.

О нем:

Бессмертный Б. С. Пауль Эрлих и современная химиотерапия //Мед. сестра. 1947. № 6. С. 26–29;

Marquardt М. Paul Ehrlich. New York, 1951;

Greuling W. Paul Ehrlich. Leben und Werk. Dusseldorf, 1954;

SatterH. Paul Ehrlich. Bergriinder der Chemotherapie. Munich, 1962;

Koch R. Paul Ehrlich // Das Buch der grossen Chemiker / G. Bugge. Bd. 2: Von Liebig bis Arrhenius. Weinheim, 1974. S. 421–442;

Dictionary of Scientific Biography. V. 4. New York, 1981. P. 295–305

Гуморальная регуляция

ЭМИЛЬ ТЕОДОР КОХЕР, Швейцария

(EMIL THEODOR KOCHER)

1841–1917

1909

1923

1947(б)

1950

1957

1977

1982

1986

ФОРМУЛИРОВКА НОБЕЛЕВСКОГО КОМИТЕТА: «за работу по физиологии, патологии и хирургии щитовидной железы».

СУТЬ ОТКРЫТИЯ: за установление связи между: (а) микседемой, или кретинизмом и гипофункцией щитовидной железы; (б) базедовой болезнью и гиперфункцией этой железы; а также за усовершенствование хирургической операции для лечения гиперфункции железы.

ПРЕДЫСТОРИЯ

До XIX века отчетливых представлений о веществах, выделяющихся клетками тела и участвующих в регуляции важных жизненных процессов не существовало. Все, чем располагала наука, был набор смутных идей о «соках тела», которые появляются уже в трудах Гиппократа и далее прослеживаются в сочинениях всех крупных медицинских авторитетов. В практической медицине и ветеринарии были хорошо известны последствия кастрации. В XIX веке были опыты Ф. Лере (F. Leuret) и Ж. Лассаня (J. Lassaigne) с регуляцией поджелудочной железы (1825). Была пересадка семенников кастрированному петуху. Была еще более смелая попытка вводить экстракт семенников самому себе – Шарль Эдуард Броун-Секар (Charles Eduard Brown-Sequard, 1888). Однако эти спорадические находки не были сведены тогда в единую теорию гуморальной (лат. humor — жидкость) регуляции. Даже открытие первого гормона Уильямом Мэддок Бейлиссом (William Maddock Bayliss, 1860–1924) и Эрнестом Генри Старлингом (Ernest Henry Starling, 1866–1927) в Англии в 1902 году не было осознано современниками как рождение эндокринологии в нашем понимании этого слова. Представления о роли в организме каждой из желез развивались под влиянием практических нужд медицины и независимо от исследования других эндокринных органов.

Различные внешние проявления патологии щитовидной железы были известны с древних времен. Еще Парацельс – Paracelsus (наст, имя Ф. А. Т. Б. фон Гогенгейм – Ph. A. Th. В. von Hohenheim, 1493–1541) отметил, что в некоторых местностях зоб (увеличение железы) встречается особенно часто. Феликс Платтер (Felix Platter, 1534–1614) описал картину кретинизма — нарушение роста тела и психического развития. Это заболевание проявляется отставанием в умственном и физическом развитии, снижением уровня обмена веществ, дистрофией костно-мышечной системы. Связь же между кретинизмом и недостаточностью щитовидной железы была установлена только в 1850 году Т. Б. Кёрлингом (Th. В. Curling).

Британцы Уильям Галл (Sir William Gull, 1816–1890), У. М. Орд (W. М. Ord) и Хилтон Фагг (Hilton Fagge) описали микседему (от греч. myxa — слизь и oidema – опухание, отек) – заболевание, признаками которого являются отек подкожной клетчатки, повышенная утомляемость, вялость, сонливость и снижение умственной и физической работоспособности. Орд рассматривал кретинизм как врожденную форму микседемы.

В 1840 году немецкий врач Карл А. фон Базедов (Karl A. von Basedow, 1799–1854) описал болезнь, позднее названную его именем. Ее главные признаки составляли: зоб, пучеглазие и резкое учащение сердечных сокращений. Болезнь также сопровождалась повышением активности и раздражительности пациентов, исхуданием. Связать ее с патологией щитовидной железы удалось только позднее. Итак, до конца 1870-х годов учебники физиологии сообщали читателям, что роль щитовидной железы в организме остается полной загадкой. Некоторые авторы вообще подвергали сомнению наличие у нее какой-либо физиологической роли, во всяком случае, у взрослых.

Операция по удалению зоба была связана с обильной кровопотерей, и почти каждый пятый прооперированный больной погибал, поэтому такой способ лечения применялся только по жизненным показаниям – тогда, когда непомерно разросшийся зоб мешал больному дышать. Применение предложенных в 1867 году британцем Джозефом Листером (Joseph Lister, 1827–1912) приемов антисептики, а также введение в хирургическую практику в 1870-е годы кровоостанавливающих зажимов (один из которых был предложен Кохером и до сих пор называется его именем) сделало возможным более широкое применение операций по удалению зоба.

В 1882 году швейцарский хирург Ж. Л. Реверден (J. L. Reverdin, 1842–1908) и его жена описали «странные нарушения», происходящие в организме части больных, оперированных по поводу зоба. Они заметили сходство между этими нарушениями и микседемой.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

К началу 1882 года Кохер произвел удаление зоба у более чем 300 больных. При этом железа, как это было принято, удалялась полностью. Хирургическое мастерство Кохера было столь велико, что ни один из пациентов после операции не погиб, однако примерно каждый третий так и не почувствовал себя здоровым. Сочетание симптомов у прооперированных больных Кохер назвал струмипривная кахексия – cachexia strumipriva (от греч. kakos — плохой, hexis — состояние и лат. struma – зоб и privo — лишение, изъятие). Кохер заявил, что если удалять щитовидную железу не полностью, то эта кахексия не развивается. Свои наблюдения он доложил в апреле 1883 года на заседании Германского хирургического общества.

После доклада Кохера супруги Реверден связали отмеченные ими нарушения со струмипривной кахексией. Уже в ноябре того же 1883 года на заседании Клинического общества в Лондоне Феликс Симон (Felix Semon) подтвердил полученные Кохером результаты полного удаления щитовидной железы. Там же Орд зачитал письмо, полученное им от Кохера. Все это подтолкнуло комитет Клинического общества к внимательному рассмотрению вопроса о патологии щитовидной железы, и в результате его члены пришли к заключению о единстве явлений, лежащих в основе микседемы и кретинизма, а, возможно, и cachexia strumipriva.

Кохер показал, что гипотиреоидизм (снижение функции щитовидной железы) может быть вызван не только удалением железы, но и разрастанием ее ткани, то есть, одной из форм зоба.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

В результате работ Кохера сложилась довольно ясная картина деятельности щитовидной железы и роли ее в организме. Эта железа вырабатывает гормоны, совершенно необходимые для ускорения процессов расщепления веществ и получения энергии. При снижении функции железы (гипотиреоз) в детстве, в частности из-за недостаточного поступления йода с пищей, задерживается развитие тела и интеллекта – возникает кретинизм. Если снижение функции происходит у взрослого человека, развивается микседема. При чрезмерном усилении функций железы (гипертиреоз) развивается базедова болезнь.

Разрастание ткани железы, то есть развитие зоба, может происходить и при гипер– и при гипотиреозе. В первом случае разрастается собственно железистая ткань, что приводит к усиленному образованию гормонов, во втором растут только соединительнотканные клетки железы, в результате чего происходит подавление функции железистых клеток и снижение синтеза гормонов.

Под влиянием работ Кохера Муррей (Murray), Э. Глей (Е. Gley) и Г. Вассале (G. Vassale) вводили экстракты щитовидной железы пациентам с различными формами недостаточности железы.

Предпринимались попытки определить химическую структуру действующего вещества. Удалось установить, что в его состав входит йод. В связи с этим Д. Мерайн (D. Marine) и другие предложили использовать малые дозы йода для профилактики развития гипотиреоидного зоба.

В 1914 году Кендалл (Нобелевская премия 1950 года) выделил гормон щитовидной железы, который он назвал тироксином (от греч. thyreos — щит и oxys – кислый), что указывало на происхождение гормона и главный из его эффектов – усиление окисления веществ в организме. В 1927 году С.Харрингтон (С.Harrington) и Бергер (Berger) синтезировали этот гормон. Позднее был выделен и синтезирован более активный гормон щитовидной железы – трийодтиронин.

Теперь стала понятной причина эндемичности (от греч. endemos — местный), то есть повышенной встречаемости в определенной местности, гипотиреоидного зоба и кретинизма: основной источник йода – морские бурые водоросли, а также рыба и другие морские животные, питающиеся этими водорослями. В областях, удаленных от моря, особенно – в высокогорных, потребление морепродуктов, а, следовательно, и поступление йода в организм, очень незначительно.

Были предложены лекарственные препараты, в состав которых входит радиоактивный изотоп йода, позволяющий подавить повышенную функцию щитовидной железы.

До конца своей жизни Кохер успел произвести более пяти тысяч операций удаления щитовидной железы, став наиболее известным европейским специалистом по хирургии этого органа. Он довел до совершенства методику этой операции и указал на необходимость сохранять лежащие рядом со щитовидной железой паращитовидные железы (необходимые, как стало ясно позднее, для нормальной регуляции обмена кальция в организме) и нервы, управляющие работой голосовых связок.

Представления о функциях щитовидной железы, сформированные главным образом благодаря работам Кохера, стали одной из основ возникшей в начале XX века эндокринологии — науки, изучающей механизмы регуляции с помощью биологически активных веществ, выделяемых клетками тела и переносимых кровью и другими жидкостями тела.

Практическим следствием из открытия Кохера стало то, что в горных и других удаленных от морей районах стали продавать поваренную соль, в которую сразу после ее помола добавляли небольшие количества йода, что позволило резко снизить число случаев заболевания гипотиреоидным зобом.

Несмотря на широкое распространение способов профилактики и терапевтического лечения различных видов патологии щитовидной железы, хирургическое лечение, разработанное Кохером, сохраняет свое значение и поныне.

БИОГРАФИЯ

Кохер родился 25 августа 1841 года в Берне, Швейцария в семье инженера Якоба Александра Кохера (Jacob Alexander Kocher) и Марии Вермут (Maria Wermuth). Отцу Теодор был обязан тем, что научился много и упорно трудиться. Мать была весьма религиозна, и под ее влиянием интерес к философии и религии сохранился у Теодора на всю жизнь. Закончив в Берне начальную и среднюю школы, Кохер поступил на медицинский факультет университета и в 1869 году окончил его с дипломом доктора медицины (с отличием).

Получая хорошую финансовую поддержку от своей семьи, Кохер путешествовал и практиковался у знаменитых хирургов. Пять лет он повышал свою квалификацию в клинках Вены, Парижа и Берлина. В Лондоне Кохер работал под руководством Дж. Листера, и в результате чего стал сторонником антисептики.

Кохер изобрел несколько хирургических инструментов, в частности зажим Кохера, который и поныне применяется в сосудистой хирургии. Оценив знания Кохера, К. А. Т. Бильрот (Ch. A. Th. Billroth, 1829–1894) пригласил его на работу в свою клинику в Вене. Кохер отверг это крайне лестное предложение ради того, чтобы поделиться со своими соотечественниками приобретенными им навыками и знаниями. В 1870 году он вернулся в Берн.

В 1872 году Кохер стал профессором хирургии и главой хирургической клиники Бернского университета. Кохер работал в областях грудной и брюшной хирургии, делал даже нейрохирургические операции. Анатомические и патологоанатомические исследования привели его к разработке нового метода вправления вывихов плеча, который стал общепризнанным. Способ подготовки асептического шовного материала, простой метод заживления ран без применения дренажных трубок также были разработаны Кохером.

Среди других его работ – исследования острого остеомиелита (1878) и грыж (1877), усовершенствование техники операций на органах брюшной полости и мужской половой системы. Он также изучал посттравматическую эпилепсию, создал способ трепанации черепа (для снижения внутричерепного давления).

Клиника Кохера в Берне в течение долгого времени была центром паломничества для медиков, интересовавшихся антисептической обработкой ран. Кохер проводил курсы для военных врачей, для чего начал специальную экспериментальную работу с огнестрельными ранами. Свой опыт он обобщил в книгах: «Об огнестрельных ранениях» (1880) и «Теория огнестрельных ранений, причиненных снарядами малого калибра» (1895), «Теория хирургических операций» (шесть изданий и множество переводов).

В 1902 году он был избран президентом Германского хирургического общества, спустя три года – президентом I Международного хирургического конгресса в Брюсселе. В 1912 году он пожертвовал своему университету 200 000 швейцарских франков для создания Научно-исследовательского биологического института.

Имя Кохера сохранилось в названиях многочисленных хирургических операций: артротомия Кохера, гастроэнтеростомия Кохера, грыжесечение Кохера, операция Кохер-Лексера, резекция желудка по Кохеру, резекция локтевого сустава по Кохеру, в названиях хирургических инструментов: зажим Кохера и зонд Кохера, а также симптомов, разрезов и мн. др. Рефлексом Кохера называется одностороннее сокращение мышц живота при сдавливании соответствующего яичка.

Кохер женился в 1869 году на Марии Витчи-Куран (Marie Witschi-Courant). У них было трое сыновей, один из которых стал хирургом и помогал отцу.

Кохер умер в Берне 27 июля 1917 года в возрасте 75 лет.

ЛИТЕРАТУРА

Работы лауреата:

Руководство к оперативной хирургии. СПб., 1898;

Учение о хирургических операциях. Ч. 1–2. СПб., 1909–1911;

Chirurgische Operationslehre. Jena, 1892;

Operative Surgery. New York, 1894;

Vorlesungen fiber Chirurgische Infektionskranheiten. 2 vol. Basel, 1895–1909 (with E. Travel).

О нем:

Росновский А. А. Теодор Кохер (К 50-летию со дня смерти) // Хирургия. 1968. № 4. С. 148–151;

Bonjour E. Theodor Kocher. Berne, 1981.

Физиология клетки и физиологическая химия

АЛЬБРЕХТ КОССЕЛЬ, Германия

(ALBRECHT KOSSEL)

1853–1927

1910

1929

1931

1937

1943

1947(а)

1953

1955

1964

1971

1974

1985

1991

1992

1994

ФОРМУЛИРОВКА НОБЕЛЕВСКОГО КОМИТЕТА: «за вклад в изучение химии клетки, внесенный исследованием белков, включая нуклеиновые вещества».

СУТЬ ОТКРЫТИЯ: за открытие того, что все живые клетки построены из веществ, в состав которых входят аминокислоты, азотистые основания и стерины, а также за установление того, что в состав нуклеиновых кислот входят пиримидины.

ПРЕДЫСТОРИЯ

Более 200 лет назад Йёнс Якоб Берцелиус (Jons Jakob Berzelius, 1779–1848), профессор Школы хирургии, существовавшей в Стокгольме прежде, чем там был основан Каролинский институт, создал научное направление, которое в то время называлось «животной химией». Новую науку развивали в Германии Юстус фон Либих (Justus von Liebig), В. Кёне (W. Копе) и Э. Ф. И. Гоппе-Зейлер (Е. F. I. Hoppe-Seyler). Эти ученые следовали завету Берцелиуса: «изучать химию живого организма с помощью знаний, полученных в лабораториях, чтобы выяснить, если это возможно, те свойства, которые составляют основу жизни».

Для изучения химическими методами тогда считались доступными такие жизненные явления как питание, рост, обмен веществ и химический состав органов и жидкостей тела. Последователи Берцелиуса изучали главным образом обмен энергии. Так, М. Рубнер (М. Rubner, 1854–1932) установил энергетическую ценность основных компонентов пищи – жиров, углеводов и белков. Были также определены потребности организма животного в пищевых веществах при различных условиях существования и конечные продукты обмена, выделяемые организмом.

К началу XX столетия исследователи все более укреплялись в мнении о том, что клетка как структурно-функциональная единица живого организма ведет собственную до некоторой степени независимую жизнь и в ней реально протекают химические процессы. Тогда же было осознано, что биология и химия клетки достойны того, чтобы считаться приоритетными. Было известно, что значительная часть органического вещества клеток состоит из белков.

В конце 1880-х —1890-е годы Г. Э. Фишер (Нобелевская премия по химии за 1902 год) синтезировал моносахариды глюкозу, фруктозу и маннозу, определил количество аминокислот, входящих в состав белков (20 протеиногенных аминокислот), описал характер пептидной связи и синтезировал несколько коротких пептидов (олигопептидов). Он также продемонстрировал возможность взаимных превращений мочевой кислоты и кофеина.

В 1868 году швейцарский патологоанатом Поган Фридрих Мишер (Johan Friedrich Miescher, 1811–1887) выделил из клеточного ядра новое вещество, которое он назвал нуклеином (лат. nucleus — ядро), о чем сообщил в 1869 году (подробные данные были опубликованы в 1890 году, уже после смерти Мишера). В 1889 году Рихард Альтманн (Richard Altmann, 1852–1901) в Германии переименовал это вещество в нуклеиновую кислоту.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ

В 1880-е годы Коссель показал, что компонентом нуклеиновых кислот являются (азотсодержащие) пиримидиновые основания. В 1897 году Фишер описал пурины — вторую группу азотистых оснований, входящих в состав нуклеиновых кислот, а также производные пурина аденин и гуанин. После этого Коссель предположил, что, помимо азотистых оснований, в состав нуклеиновых кислот входят сахара – гексозы и пентозы.

Обнаружив необычно большое содержание нуклеина в тканях эмбриона, Коссель предположил, что это вещество не является источником энергии, но необходимо для роста тканей и всего организма в целом.

Коссель выделил из клеточных ядер гистон — простой основной белок и в 1893 году заявил, что хромосомы (греч. chroma — цвет кожи и soma — тело) состоят из нуклеиновых кислот и гистонов. В 1912 году он также предположил, что структура белка является основой для передачи наследственной информации.

Определяя химический состав различных органов, Коссель создал концепцию «строительных элементов» клетки, согласно которой все клетки построены из ограниченного набора веществ: аминокислот (белков), азотистых оснований (пуринов и пиримидинов), а также стеринов. Коссель обнаружил и третий компонент структуры нуклеиновых кислот: оказалось, что в их состав, кроме азотистых оснований и сахаров, входит и некая форма фосфорной кислоты.

ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ ЧЕЛОВЕЧЕСТВА

К середине 1940-х годов стало известно, что хромосомы состоят из дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и белков. Освальд Теодор Эйвери (Oswald Theodore Avery, 1877–1955), М. Маккарти (М. McCarty) и К. М. Маклеод (С. М. Macleod) в США в 1944 году показали, что ДНК является носителем наследственных признаков. В 1952 году Херши (Нобелевская премия 1969 года) и Марта Чейс (Marta Chase) окончательно доказали это.

Таким образом, работы Косселя (и Фишера) стали основой всей биохимии XX века. Без них создание молекулярной генетики было бы невозможным. Полвека развития в направлении, указанном Косселем, привели к величайшему открытию в истории биологии – двойной спирали ДНК и последовавшим за этим другим блестящим достижениям. Наши представления о структурных элементах клеток также прочно опираются на фундамент, заложенный Косселем.

БИОГРАФИЯ

Карл Мартин Леонард Альбрехт Коссель родился 16 сентября 1853 года в Ростоке, Германия. Он был старшим сыном торговца и прусского консула Альбрехта Косселя (Albrecht Kossel) и Клары Иеппе (Clara Jeppe). Коссель-младший учился в средней школе в Ростоке, а в 1872 году отправился во Францию в недавно основанный Страсбургский университет, чтобы изучать медицину.

Часть его учебы прошла в Ростокском университете, где он в 1877 году сдал государственный медицинский экзамен, а в 1878 году получил степень доктора медицины в Страсбургском университете. Еще в 1877 году он стал ассистентом в Институте физической химии Хоппе-Зейлера в Страсбурге, а в 1881 году – лектором по физиологической химии и гигиене. В 1883 году Эмиль Генрих Дюбуа-Реймон (Emil Henrich Du Bois-Reymond, 1818–1896) пригласил Косселя на должность заведующего химическим отделением Института физиологии в Берлине. В 1887 году Коссель стал экстраординарным профессором медицинского факультета. В 1895 году он переехал в Марбург в качестве ординарного профессора физиологии и директора Института физиологии. Здесь он работал до 1901 года, когда ему предложили председательское место в Гейдельберге. В 1907 году Коссель получил чин тайного советника (Geheimer Hofrat) и в том же году председательствовал на VII Международном физиологическом конгрессе, созванном в его честь в Гейдельберге. В 1908–1909 годах он был проректором Гейдельбергского университета.

Областью работ Косселя была физиологическая химия, особенно химия клеток и тканей. Он начал свои исследования по строению клеточного ядра в конце 1870-х годов, а в 1890-х перешел к изучению белков и изменений в них при их расщеплении до полипептидов. В 1896 году Коссель открыл аминокислоту гистидин. Он также исследовал аргиназу — фермент, гидролизирующий аргинин.

Среди его важных публикаций: «Исследования ядрышек и продуктов их распада» (1881), «Ткани человеческого тела и их микроскопическое исследование» (1889–1891), «Учебник медицинской химии» (1888), «Задачи биохимии» (1908).

В 1886 году Коссель женился на Луизе Хольцман (Luise Holtzmann). У них были дочь и сын.

Коссель умер в Гейдельберге 5 июля 1927 года в возрасте 73 лет.

ЛИТЕРАТУРА

Работы лауреата:

Leitfaden far medicinisch-chemische Kurse. Berlin, 1888. 8^th ed. 1921;

Die Gewebe des menschlichen Korpers und ihre mikroskopische Untersuchung. Brunswick, 1889; The Protomines and Histones. London, 1928.

О нем:

Edlbacher S. Albrecht Kossel zum Gedachtnis // Hoppe-Seyler’s Zeitschrift fur physiologische Chemie. 1928. Bd. 177. S. 1-14;

Some recollections of Albrecht Kossel, professor of physiology in Heidelberg, 1901–1924 // Annals of Science. 1952. V. 8. P. 393–397;

Dictionary of Scientific Biography. V. 7. New York, 1981. P. 466–468.