Текст книги "С каждым вдохом: Удивительная история наших легких"

Вим Хоф недавно поднял идею дыхания туммо на новую высоту, в буквальном смысле этого слова. Родившись в 1959 г. в Нидерландах, он получил прозвище Ледяной человек за свои достижения при низких температурах, занесенные в Книгу рекордов Гиннесса. В 2011 г. он установил мировой рекорд, погрузившись по шею в лед на 1 час 52 минуты и 42 секунды. Он поднялся на Эверест на высоту 6700 м в одних лишь шортах и ботинках; он пробежал полный марафон в Финляндии, за Полярным кругом, при температуре –20 ℃, одетый примерно так же. Оттачивая свое дыхание и медитативные практики, Хоф раздвигает пределы физиологических возможностей человека{67}67
  Wouter Van Marken Lichtenbelt, «Who Is the Iceman?» Temperature 4 (2017): 202–205.


[Закрыть].

Дай себе минутку, чтобы полностью пробудиться. Подружись со своими эмоциями. Эти и другие идеи осознанности способны изменять жизни и стать одним из подходов к решению пугающих проблем, с которыми мы сталкиваемся в связи с ростом количества психических расстройств, депрессий и приводящей к смерти наркомании. Изменения в обществе будут происходить все более быстрыми темпами, и нам нужны новые инструменты и подходы для борьбы со стрессом новой реальности. Как сказал Тит Нат Хан: «Чувства приходят и уходят, как облака в ветреном небе. Сознательное дыхание – мой якорь»{68}68
  Thich Nhat Hahn, Stepping into Freedom: An Introduction to Buddhist Monastic Training (Berkeley, CA: Parallax Press, 1997), 8.


[Закрыть]. И что более важно, буддистка Аннабель Лейти наставляет нас: «Дыши! Ты жив!»{69}69
  Hahn, Breathe, You Are Alive: The Sutra on the Full Awareness of Breathing (Berkeley, CA: Parallax Press, 2008), i.


[Закрыть]

Часть II
Настоящее:
Наши легкие и мы – против всего мира

Глава 5
Окно в иммунную систему

С каждым вдохом чудо газообмена происходит с кажущимися спокойствием и легкостью. Однако скрывается бесконечная битва, которую мы только начинаем понимать. За миллионы лет в легких сформировалась сложная иммунная система, защищающая от постоянной угрозы вторжения вирусов, бактерий и паразитов. Каждую минуту сотни различных клеток различных типов заходят в наши легкие и выходят из них, участвуя в прекрасно скоординированных действиях, имеющих простую цель – убивать захватчиков, которые несут нам вред. Если рассматривать эту битву в реальном времени через мощный микроскоп, она может походить на игру Pac-Man – голодная воспалительная клетка, например нейтрофил, гоняется за бактерией, обе они резко меняют направление и движутся зигзагами, наконец решительный нейтрофил загоняет в угол, поглощает и уничтожает захватчика{70}70
  «Crawling Neutrophil Chasing Bacterium,» YouTube video, 19:15, posted by Frantraf, May 20, 2006, https://www.youtube.com/watch?v=MgVPLNu_S-w.


[Закрыть].

Необходимая для нашего существования иммунная система постоянно сдерживает массу вторгающихся противников. На переднем крае этой постоянной борьбы находятся легкие, защищающие нас от вируса гриппа, каждую зиму пытающегося поселиться внутри; от бактерий, таких как стрептококк и стафилококк, старающихся заразить нас пневмонией; и от туберкулеза, который существует в подавленном состоянии в легких почти 2 млрд человек.

В последние десятилетия благодаря улучшению санитарно-гигиенических условий и вакцинации угроза со стороны инфекционных захватчиков значительно снизилась. Уровень заболеваемости корью, свинкой и гепатитом А, наряду со многими другими инфекциями, с 1960 по 1980 г. снизился более чем на 95 %{71}71
  Centers for Disease Control and Prevention, «Reported Cases and Deaths from Vaccine Preventable Diseases, United States, 1950–2013,» CDC website, March, 2018, https://www.cdc.gov/vaccines/pubs/pinkbook/appendix/appdx-e.html.


[Закрыть]. На эволюционной шкале времени это чрезвычайно быстро, и похоже, что от такого быстрого изменения наши иммунные системы разбалансировались. В последние десятилетия пугающими темпами распространяются аутоиммунные заболевания, то есть такие, при которых организм атакует сам себя, что, видимо, коррелирует с радикальными изменениями в окружающей среде и нашем образе жизни. В 1980 г. заболеваемость астмой составляла 3,1 % от общей численности населения; сегодня она достигла 8,3 % (увеличение на 268 %), причем другие аутоиммунные заболевания, такие как рассеянный склероз, сахарный диабет I типа и болезнь Крона, показывают аналогичный рост{72}72
  Jean-François Bach, «The Effect of Infections on Susceptibility to Autoimmune and Allergic Diseases,» New England Journal of Medicine 347 (September 19, 2002): 911–920.


[Закрыть].

В последние десять лет были предложены различные теории для объяснения этого резкого роста числа аутоиммунных заболеваний. Гигиеническая гипотеза утверждает, что наша иммунная система разбалансировалась, потому что мы больше не встречаемся с множеством вирусов, бактерий и паразитов, которые процветали до появления вакцин. В нашем современном мире определенные части иммунной системы, которые обычно были бы заняты упорной борьбой с микроорганизмами, не используются в полной мере, позволяя другим частям иммунной системы, которые обычно оставались бы в состоянии покоя, возбуждаться. Теория молекулярной мимикрии, в свою очередь, поддерживает идею о том, что новые бактерии или вирусы имеют на поверхности своих клеток определенные белки (антигены), аналогичные белкам на поверхности собственных клеток организма (аутоантигены). При столкновении с новой бактерией или вирусом иммунная система реагирует соответствующим образом, вырабатывая антитела. Но затем, после того как инфекция проходит, иммунная система продолжает свою воспалительную реакцию против аутоантигенов, ошибочно воспринимая собственные белки организма как инородные{73}73
  Matthew F. Cusick, Jane E. Libbey, and Robert S. Fujinami, «Molecular Mimicry as a Mechanism of Autoimmune Disease,» Clinical Reviews in Allergy and Immunology 42 (2012): 102–111.


[Закрыть].

Мы не можем предсказать, в каком направлении пойдет дальше наша иммунная система, так как в комплексной сети подавления воспаления и реакции на него взаимодействуют буквально сотни различных типов клеток. В нашей быстро меняющейся окружающей среде мы проводим масштабный эксперимент над собой. К счастью, знания расширяются, и у новых методов лечения, развивающихся из тесно связанных между собой дисциплин, которые изучают инфекционные заболевания, астму, аутоиммунные заболевания и даже рак, есть огромный потенциал.

Все эти области исследований в конечном счете касаются того, на что способна наша иммунная система, а также того, что происходит, когда в этой системе случается сбой. Мы только сейчас начинаем раскрывать некоторые секреты, а уроки, усвоенные из астмы, особенно то, что мы обнаружили в 1960-х гг., показывают нам, как далеко мы продвинулись, но также посылают нам предупреждение о том, что может произойти с нашими легкими в будущем, если мы продолжим идти по тому же пути.

В 2005 г., на втором месяце моей аспирантуры по пульмонологии в Университете Пенсильвании, я столкнулся с фразой, которая сказала мне больше об астме, чем любой учебник. Вне контекста она ничего не значит, но два слова «Заводи машину» не выходят у меня из головы с тех пор, как я впервые услышал их, и для меня они лишний раз подтверждают серьезность приступа астмы.

Рано утром в понедельник я сел за компьютер рядом с другим аспирантом, Митчеллом. В прошлую пятницу я закончил свое дежурство и ушел на выходные, и теперь Митчелл горел желанием рассказать мне о своих выходных и, в частности, о мистере Нгуене, молодом иммигранте из Юго-Восточной Азии, которого положили в больницу вечером в ту пятницу с внезапным обострением астмы. Мистер Нгуен получил обычное лечение – ингаляции через небулайзер и стероиды, – и поначалу оно ему помогло. Потом, примерно в десять вечера той же пятницы, его состояние сильно ухудшилось.

Ординаторы перевели его в отделение интенсивной терапии, а его легкие продолжали сжиматься, несмотря на дополнительные ингаляции. Один из ординаторов позвонил Митчеллу домой по поводу этого пациента, а Митчелл затем позвонил курирующему врачу. Не успел он произнести и два предложения, как Джозеф, курирующий врач, прервал его: «Заводи машину. Быстро. Я спускаюсь к своей. Поезжай, встретимся в реанимации. Потому что этому пациенту понадобится наша помощь».

У пациента был астматический статус – бронхиальная астма, резистентная к обычной терапии. Статус происходит от латинского слова stare, означающего стоять. Слово астма имеет греческое происхождение и появилось тысячи лет назад, оно было упомянуто еще Гомером в «Илиаде» и изначально означало «шумное дыхание». Так что этот молодой человек стоял (неподвижно) с шумным дыханием. А если есть что-то, что человеческое тело не должно делать, так это стоять неподвижно. Сердце должно биться, почки должны фильтровать кровь, кишечник должен сжиматься в перистальтике, ноги и руки должны двигаться. И что важно, легкие должны надуваться и сдуваться, чтобы перемещать воздух.

Курирующий врач оказался прав: несмотря на массу стероидов и непрерывные ингаляции, легкие пациента никак не расслаблялись. Было принято решение подключить его к ИВЛ, и около полуночи ему вставили трубку в легкие. Тем не менее его состояние продолжило ухудшаться. Врачи просто не могли добиться, чтобы его легкие начали перемещать достаточно воздуха; они не могли добиться их вентиляции, и в его легких, а затем и в его крови накапливался углекислый газ. В крови углекислый газ естественным образом соединяется с водой с образованием кислоты и бикарбоната. У этого пациента рН, непосредственная мера кислотности крови, упал с нормального значения, 7,40, до 7,13, а затем 7,10, опасного уровня. Как уже упоминалось, клетки нашего организма, особенно клетки сердечной мышцы, не могут нормально функционировать при наличии избыточной кислоты.

Джозеф, несколько месяцев назад окончивший аспирантуру, и Митчелл, несколько месяцев назад поступивший в аспирантуру, стояли у постели молодого человека, размышляя о том, что делать дальше. Быстро перебрав и отметя все варианты, описанные в медицинских учебниках, они сделали то, что многие врачи делают каждый день, – переключились с medicinae scientiam, науки медицины, на ars medicina, искусство медицины.

Сначала врачи попробовали несколько простых вещей. Несмотря на то что мистеру Нгуену вводили много успокоительных препаратов, его тело было настолько возбуждено от дыхательной недостаточности, что он все еще боролся с аппаратом ИВЛ, по-прежнему пытаясь контролировать собственное дыхание. Поэтому они ввели ему парализующий мышцы препарат, чтобы он перестал мешать аппарату. Возможно, его тело боролось так сильно, что мешало ему дышать, обменивать газы. От парализующего препарата его тело обмякло, но анализ крови показал, что уровень кислоты в крови оставался опасным. Затем кровяное давление мистера Нгуена начало падать, потому что давление в его легких поднялось настолько высоко, что система кровообращения оказалась сдавленной.

Падающее давление у мистера Нгуена вынудило Джозефа и Митчелла попробовать последнее средство – Джозеф назвал его «австралийским маневром», то, чего нет в учебниках. Они отключили мистера Нгуена от вентилятора, а затем оба надавили ему на грудь изо всех сил, на которые были способны, чтобы выдавить весь воздух. Сам он не мог выводить воздух из легких, поэтому они сделали это за него.

Поначалу показалось, что этот маневр сработал и движение воздуха и кровяное давление мистера Нгуена вроде бы улучшились, когда его снова подключили к аппарату ИВЛ. Но потом, через пять или десять минут, давление в его груди выросло снова.

У Джозефа была еще одна идея, но для ее реализации нужен был хирург. Он попросил оператора вызвать торакального хирурга. «Срочно!» – добавил он. Через две минуты хирург перезвонил, и Джозеф кратко переговорил с ним. Вскоре после этого хирург вошел в отделение интенсивной терапии с пакетом под мышкой, а помощник катил перед ним огромный чемодан. Обезболив шею пациента, хирург вонзил толстую иглу в его яремную вену. Затем он ввел в вену несколько пластмассовых расширителей, чтобы получилось большое отверстие, в которое он вставил катетер. Врачи подготавливали его к ЭКМО, искусственному легкому (описанному в главе 2). Оно насыщает кислородом и вентилирует кровь с помощью синтетической мембраны, находящейся в чемодане, который они прикатили с собой. Во время работы ЭКМО легкие могут частично сдуться и передохнуть без движений, получая возможность восстановиться. Это не всегда срабатывает, и могут возникнуть проблемы с кровотечением и инфекцией.

К счастью для мистера Нгуена, ЭКМО поддерживала приток кислорода в его кровь, удаляя при этом углекислый газ и излишки кислоты, а через неделю его легкие снова смогли наполниться воздухом. На этот раз давление в легких не повысилось, что позволило сначала отключить его от ЭКМО, затем от аппарата ИВЛ и в конце концов выписать домой.

Любой, у кого случался приступ астмы или кто был непосредственным свидетелем такого приступа, не забудет ощущения паники и необходимости срочно что-то предпринять. Когда иммунная система считает, что находится под угрозой, она может собраться с силами очень быстро. Как по призыву, за считаные минуты в легких мобилизуются тысячи воспалительных клеток, и вместе с ними поступает большое количество жидкости. Приступ астмы может развиться столь внезапно и столь бурно, что иногда практически не успеваешь среагировать.

Важно, какая часть легких поражена. Воспалительные заболевания, такие как пневмония, обычно возникают глубоко в тканях легких, в альвеолах, где происходит газообмен. Это вызывает проблему с низким уровнем кислорода в крови, но подача дополнительного кислорода обычно помогает избавиться от ощущения нехватки дыхания. Астма, в свою очередь, известна как «болезнь дыхательных путей», потому что воспаление возникает на уровне проводящих дыхательных путей, бронхов и бронхиол. Поэтому, когда развивается воспаление от астмы, поток воздуха ограничивается, перекрывается. Это создает ощущение удушья, и именно поэтому возможна внезапная смерть. При этом заболевании дыхательных путей кислород не является проблемой, так как газообменные ячейки легких, альвеолы, не затронуты. Как и в случае с мистером Нгуеном, проблема – вентиляция легких и накапливающийся углекислый газ.

Сегодня внезапная смерть от астмы вызывает очень серьезную озабоченность. Согласно статистике Центров по контролю и профилактике заболеваний, в Соединенных Штатах в 2016 г. от астмы умерло 3518 человек, из которых 209 – дети в возрасте до 14 лет{74}74
  Centers for Disease Control and Prevention. «Asthma as the Underlying Cause of Death,» CDC website, https://www.cdc.gov/asthma/asthma_stats/asthma_underlying_death.html.


[Закрыть]. Хотя эти цифры и не ошеломляют, смерть от астмы должна быть почти полностью предотвращаема. В настоящий момент цель – полное отсутствие смертей от астмы, особенно у детей, группы, которая очень часто не имеет других проблем со здоровьем.

У людей, страдающих астмой, бывает много опасных эпизодов. Одна из таких историй – история Джейвана Аллисона. Джейвану, родившемуся преждевременно, с самого первого дня было трудно дышать. Когда ему было два года, ему диагностировали астму, и его мать, Моник, и отец, Ник, быстро разобрались, как делать ингаляции и распознавать обострения. Позже Джейван научился пользоваться ингалятором самостоятельно и педантично, дважды в день вдыхал стероиды. Дела у него шли вполне неплохо, но при его сильной аллергии на пыльцу, домашних животных и различные продукты питания проблемы были неизбежны, и мать с отцом понимали, что будут дни, когда приступам астмы может потребоваться больше внимания, чем они смогут обеспечить дома.

Суббота, 17 февраля 2018 г., стала одним из таких дней. Десятилетний Джейван проснулся с ощущением некоторой сдавленности в груди и выполнил свои процедуры, как обычно. Чувство сдавленности не прошло, и он решил принять душ, который в прошлом помогал расслабить легкие. На этот раз, однако, дела пошли настолько плохо, что Джейвану не хватало воздуха, чтобы говорить. За пять минут небольшая сдавленность в груди сменилась практически удушьем. Не в состоянии сделать что-либо еще, он с трудом выбрался из душа и пальцем написал «ПОМОГИТЕ» на запотевшем зеркале в ванной.

Мама увидела надпись, схватила его и помчалась с ним в приемный покой. К счастью, там была медсестра, которая знала его по предыдущим посещениям; немедленно подключили небулайзер, поставили капельницу, в ноздри подали кислород и начали вводить лекарства. Через несколько часов состояние Джейвана стабилизировалось, и его отправили в педиатрическое отделение реанимации и интенсивной терапии. Раньше, когда его привозили в приемный покой, он проводил в больнице несколько часов. На этот раз его дыхание было настолько плохим, что Джейвану пришлось пролежать неделю в педиатрическом отделении интенсивной терапии, а мать и отец сидели с ним по очереди.

Сегодня Джейван играет в футбол, баскетбол и бейсбол, а также изучает математику – свой любимый предмет. Он ежедневно делает дыхательную гимнастику, продолжает каждый день принимать лекарства, утром и вечером, и всегда держит при себе ингалятор на экстренный случай. Джейван с мамой решили написать книгу о том, что он пережил. В ней Джейван описывает, что во время приступа астмы чувствует себя как «астронавт в открытом космосе, но с трещиной в шлеме скафандра. Когда я приближаюсь к Луне, кашель усиливается. Трещина в моем шлеме увеличилась. У меня такая боль в груди, как будто маленький метеорит попал по шлему и расколол его по всей длине. Теперь я в беде!»{75}75
  Javan Allison and Monique Cooper, The Adventures of Javan and The 3 A's (Amazon Digital Services, 2018).


[Закрыть]

Книга, первая в трилогии, называется «Приключения Джейвана и трех А» (The Adventures of Javan and the 3 A's), две другие «А» – это anxiety (тревога) и ADHD (синдром дефицита внимания и гиперактивности), с которыми Джейван также борется. Вне всякого сомнения, эти три состояния связаны. У них с родителями есть цель – повысить осведомленность, особенно среди афроамериканцев, об этих проблемах и избавиться от стигматизации любого из этих состояний. В условиях изменения окружающей среды и выхода иммунной системы из-под нашего контроля чувство стыда по поводу астмы – это последнее, о чем люди должны беспокоиться. И мы должны выяснить, почему таким детям, как Джейван, приходится писать «ПОМОГИТЕ» на зеркалах в ванной.

Наше базовое представление об астме заключается в том, что это аллергическая реакция, сосредоточенная в легких. Некоторые аллергические реакции мы можем видеть, например, когда нашей кожи касается ядовитый плющ. При активации иммунной системы возникает покраснение и раздражение, а также сильный зуд и отечность. Мы наносим кремы и лосьоны на сыпь. Через несколько дней отек и зуд исчезают, воспаление проходит так же магически, как и появилось. Астма не сильно отличается, за исключением того, что все происходит в бронхах легких, вне поля зрения, в более загадочном и недоступном месте. А когда дыхательные пути в легких отекают, мы не можем дышать.

Описания астмы появились тысячи лет назад. Шумное дыхание было отмечено в китайской литературе более 2500 лет назад. Часто его лечили чаем из растения Ephedra sinica, который, вероятно, в чем-то помогал. Эфедра, активное вещество, входящее в состав чая ма хуанг, является мощным вазоконстриктором, помогающим мышцам, выстилающим наши дыхательные пути, расслабляться и пропускать больше воздуха во время приступа астмы.

Сообщения о шумном дыхании и астме также попали в медицинскую литературу Древней Греции и Древнего Рима. Римский философ Сенека сам пережил приступ астмы и в 62 г. н. э. назвал его «репетицией смерти»{76}76
  Russell Noyes Jr., «Seneca on Death,» Journal of Religion and Health 12 (1973): 223–240.


[Закрыть]. Греческий врач Аретей из Каппадокии также описывал тяжелый приступ астмы, и в 100 г. н. э. составил следующий подробный отчет: «Они дышат стоя, как будто желая втянуть в себя весь воздух, который только могут вдохнуть; и в своей жажде воздуха они также раскрывают рот, как будто бы так получают еще больше наслаждения от него; они бледны лицом, за исключением румянца на щеках; пот выступает на лбу и ключицах; кашель непрестанный и напряженный; мокрота незначительная, жидкая, холодная, похожая на пенный налет; шея вздувается на вдохе [пневма]; прекардиальная область втягивается; пульс малый, плотный, частый; ноги вытянуты; если эти симптомы усиливаются, то иногда они вызывают удушье после подобия эпилепсии»{77}77
  Marianna Karamanou and G. Androutsos, «Aretaeus of Cappadocia and the First Clinical Description of Asthma,» American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine 184 (2011): 1420–1421.


[Закрыть].

Греческие и римские врачи не просто документировали эти приступы, у них также был список средств, часть из которых могла быть действенной. Главным из них было использование вина. Один рецепт предлагал смешать эфедру с вином, другой – добавить в вино лисью печень. Астма встречается и в других культурах, и в каждой применяют уникальные методы лечения. В Индии в V в. популярным было курение дурмана, растения семейства пасленовых, обладающего свойствами мышечного релаксанта. На Американском континенте для раскрытия дыхательных путей используют кокаин, табак и бальзамин.

Одним из более известных астматиков был писатель Марсель Пруст, живший в Париже на рубеже XIX и ХХ вв. С 19-летнего возраста он страдал от приступов удушья, многие из которых описывал позднее. В 1900 г. он писал своей матери: «Припадок астмы невероятной жестокости и продолжительности – таков удручающий баланс моей ночи, которую мне пришлось провести на ногах, несмотря на ранний час, в который я поднялся вчера»{78}78
  Mark Jackson, Marcel Proust and the Global History of Asthma (PowerPoint presentation), https://www.who.int/global_health_histories/seminars/presentation21.pdf.


[Закрыть].

Пруст всеми силами старался контролировать свою астму, включая частое курение сигарет из дурмана, импортируемых из Индии. Кроме них, Пруст пробовал морфин, опиум и различные средства для ингаляций. Он спал днем и бодрствовал ночью, чтобы избежать периодов максимального распространения пыльцы деревьев и цветов, никогда не открывал окна и оббил стены своей комнаты пробковыми панелями, чтобы внутрь не попадали вредные гуморы. Он писал исключительно ночью, надежно изолированный в тишине и покое, надеясь, что его легкие не станут возбуждаться.

Во времена Пруста причина астмы была неизвестна, и существовало множество различных теорий. Считалось, что это болезнь высших слоев городского общества, возможно, потому что ее рассматривали как знак чести и цивилизованности (сегодня преобладает противоположное восприятие). Полагали, что астма у женщин частично объяснялась их истеричностью, вызванной психическим расстройством, с которым теоретически можно справиться методами Фрейда.

Некоторые ученые пытались выделить различные причины астмы. Доктор Моррилл Вайман из Гарвардского университета отмечал, что его аллергия и астма исчезали, когда он уезжал из Бостона в горы Уайт-Маунтинс в Нью-Гэмпшире. В качестве эксперимента один раз, уезжая на выходные в Нью-Гэмпшир, он захватил с собой из Бостона немного амброзии, и, когда он ее понюхал, им «овладел припадок чиханья и зуда в носу, глазах и горле с прозрачными выделениями. Мой нос был заложен, нёбный язычок распух, кашля не было, но присутствовали все другие обычные симптомы осеннего катара». Доктор Вайман опубликовал статью со своими наблюдениями в августе 1875 г. в The New England Journal of Medicine и впоследствии стал распространять первые в мире карты пыльцы с целью помочь путешественникам с астмой планировать отпуск так, чтобы не столкнуться с раздражителями{79}79
  Morrill Wyman, «Autumnal Catarrh,» The Boston Medical and Surgical Journal 93 (1875): 209–212.


[Закрыть].

Хотя стало ясно, что приступы астмы могут вызываться различными аллергическими возбудителями в атмосфере, что именно происходит в организме некоторых людей, отчего это воздействие приводит их на грань жизни и смерти, было неизвестно.

Считается, что с начала XX в. посещение врача впервые могло стать действительно полезным. Это было верно в отношении астмы, и основной причиной стало открытие иммунной системы – маленьких клеток в нашей крови, которые к добру или к худу реагируют на внешние раздражители. Аллергия, астма, гиперчувствительность и инфекционные заболевания – все это различные проявления реакции иммунной системы на внешние раздражители. Примечательно, что рак стал частью истории иммунной системы, поскольку недавно мы начали понимать, что наши иммунные клетки способны распознавать раковые клетки как чужеродные, а затем атаковать их так же, как они атакуют вирусы или бактерии.

Впервые мы начали изучать иммунную систему во второй половине XIX в. Белые кровяные клетки являются основным боеприпасом, используемым иммунной системой, и они бывают нескольких типов: B-лимфоциты, Т-лимфоциты и тучные клетки, а также нейтрофилы, базофилы и эозинофилы. Все эти клетки запрограммированы реагировать на различных захватчиков, а их цель – защитить нас, убивая бактерии, вирусы и паразитов. Когда XIX столетие подходило к концу, ученые заметили, что эти белые кровяные клетки присутствовали в изобилии везде, где имелась бактериальная инфекция, астматическая реакция или какой-то другой иммунный стимул в организме. Но оставалось еще много вопросов, в том числе: какие клетки стимулируются в разных обстоятельствах и сохраняют ли они какую-либо защитную память о прошлых нападениях?

Один из первых ключей к разгадке того, как функционирует иммунная система, появился в результате борьбы с дифтерией. Бичом конца XIX и начала XX в. была бактерия Corynebacterium diphtheriae, которой часто заражались дети, а смертность от этой болезни составляла 20 %. В то время это была третья причина смертности детей в Британии. Известная в народе как «удушающий ангел», болезнь получила название дифтерия от греческого слова, означавшего «кожа», из-за густого серого налета, покрывавшего заднюю стенку глотки, который, в свою очередь, вызывал дыхательную недостаточность, перекрывая дыхательные пути.

Прорыв произошел в 1891 г., когда немецкий ученый Эмиль фон Беринг начал экспериментировать с сывороткой крови животных, заразившихся этим заболеванием. Сыворотка – это компонент крови без красных и белых клеток, жидкость желтого цвета, содержащая в основном белки. Фон Беринг заметил, что сыворотку от животных, переживших дифтерию, можно ввести другому животному, зараженному этой болезнью, и это второе животное излечится. Следующими на очереди были люди. Рассказывают, что в канун Рождества 1891 г. в берлинской больнице фон Беринг использовал сыворотку животного происхождения для успешного лечения своей первой пациентки, маленькой девочки, которая в противном случае наверняка умерла бы. Позже другие ученые помогли фон Берингу создать концентрат сыворотки животного происхождения, и впоследствии ее применение для лечения детей производило чудесный перелом в ходе болезни, в большинстве случаев в течение суток. Внезапно дети, поступавшие в больницы с серым налетом в горле, перестали умирать{80}80
  L. F. Haas, «Emil Adolph von Behring (1854–1917) and Shibasaburo Kitasato (1852–1931),» Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry 71, no. 1 (2001): 62.


[Закрыть].

Терапия с применением сыворотки из лошадиной крови широко распространилась в Европе и впоследствии в Америке. Департамент здравоохранения Нью-Йорка закупал лошадей и содержал их в конюшне на Верхнем Вест-Сайде, чтобы бесперебойно производить сыворотку для пяти районов. Результаты были впечатляющими: число смертей от дифтерии в Нью-Йорке сократилось с 2870 в 1894 г. до 1400 в 1901 г. В конце концов конюшню перевели на 57-ю Восточную улицу, а затем на север штата Нью-Йорк, где в течение следующих нескольких десятилетий производили антитоксин до тех пор, пока не была разработана вакцина. (Совсем недавно сывороточная терапия вернулась вместе с кризисом COVID-19, причем принцип лечения практически не изменился с тех пор, как фон Беринг впервые применил его в 1891 г.{81}81
  Cormac Sheridan, «Convalescent Serum Lines Up as First-Choice Treatment for Coronavirus,» Nature Biotechnology News, May 7, 2020, https://www.nature.com/articles/d41587–020–00011–1.


[Закрыть])

Сывороточная терапия была важна, так как доказала, что белые кровяные клетки не борются с бактериями в одиночку; с заболеванием может бороться определенный антитоксинный фактор в крови, а не белые клетки, реагирующие на воспаление (наши лимфоциты, нейтрофилы, эозинофилы и т. д.). Но было непонятно, какой компонент сыворотки выполнял эту работу, и, вскоре после того как сыворотку начали широко использовать, мы узнали кое-что тревожное о нашей иммунной системе. Впервые это заметил ученый Клеменс фон Пирке, венский педиатр, родившийся в 1874 г. В то время многие коллеги критиковали, отвергали и высмеивали идеи фон Пирке в области иммунологии, как и большинство революционных идей, которые в конечном счете оказывались правильными.

Фон Пирке был, во-первых, врачом, а во-вторых, исследователем. Его основным местом работы была детская клиника в Вене, где он наблюдал нечто интересное у некоторых пациентов, которых лечили от дифтерии с помощью лошадиной сыворотки. У большинства детей, принимавших антитоксин, дела шли хорошо, но у меньшинства лечение не давало результатов. На деле некоторым становилось еще хуже, и они умирали быстрее, чем ожидалось.

Исходя из этих наблюдений, фон Пирке выдвинул радикальную идею о том, что наша иммунная система сама по себе может быть проблемой. Похоже, что иммунная система этих детей считала лошадиную сыворотку чужеродной и реагировала на нее настолько агрессивно, что приводила к смерти. До фон Пирке врачи считали, что за болезнь ответственно то, что вторглось в организм пациента. Наблюдения фон Пирке, похоже, показали, что сама иммунная система может выйти из-под контроля.

Этот новый взгляд на проблему побудил фон Пирке создать новое слово – аллергия, от греческого слова allos (другой) и ergos (действие). В то время концепция фон Пирке казалась многим, и даже ему самому, смешной. В 1906 г. он отметил: «…концепция, что сыворотка, которая должна защищать от болезней, также вызывает болезнь, звучит на первый взгляд абсурдно»{82}82
  Arthur M. Silverstein, «Clemens Freiherr von Pirquet: Explaining immune complex disease in 1906,» Nature Immunology 1 (2000): 453–455.


[Закрыть].

Другие наблюдения подкрепили не только идею фон Пирке о том, что собственная кровь человека может причинять вред, но и идею о том, что это явление связано с астмой. Один из наиболее драматичных случаев произошел в 1919 г., когда иммигрант из Греции, идентифицируемый в медицинских публикациях только как Х. T., пришел в Центральный парк Нью-Йорка прогуляться и прокатиться в конном экипаже. Как только он уселся в экипаж, его поразил сильный приступ астмы. Он был потрясен. Он не в первый раз находился рядом с лошадьми, и у него никогда не было никаких проблем, кроме того, он никогда не страдал астмой. Но его просто оторопь взяла, когда на следующий день он вернулся в Центральный парк, и все повторилось.

Х. Т. обратился к доктору Максимилиану Рамиресу, который внимательно расспросил своего пациента, не было ли чего-то необычного в его жизни в последнее время. Выслушав ответы на свои вопросы, доктор Рамирес не только поставил диагноз, но и заложил основу экстраординарной исследовательской работы и завоевал место в анналах истории иммунологии{83}83
  Maximilian A. Ramirez, «Horse Asthma Following Blood Transfusion,» JAMA 73 (1919): 984–985.


[Закрыть].

Пациент Х. Т. не сказал доктору Рамиресу ничего особенно важного, за исключением того, что двумя неделями ранее ему делали переливание крови. Этого было достаточно для доктора Рамиреса, чтобы сформулировать свои идеи. Он протестировал Х. Т. на аллергию и получил положительный результат на лошадей. Решив проверить свою теорию, доктор Рамирес нашел донора крови, который не только признал, что всю жизнь является астматиком и аллергиком, но и сдал анализ на аллергию на лошадей, результат которого оказался даже более положительным, чем у Х. Т. Доктор Рамирес правильно предположил, что при переливании крови некоторое сенсибилизирующее вещество попало от донора к Х. Т. Это был первый доказательный случай, демонстрирующий, что аллергия и астма могут передаваться от одного пациента к другому через кровь.

Тем не менее оставался вопрос: являются ли белые кровяные клетки или какой-то другой фактор в сыворотке крови первичным триггером аллергии и астмы? Ответ был получен три года спустя, в 1922 г., в результате экспериментов доктора Карла Праусница и доктора Хайнца Кюстнера в Польше. У Кюстнера в течение всей жизни было много аллергических реакций, в том числе сильная аллергия на рыбу, в то время как у Праусница аллергия отсутствовала. Для проверки они взяли сыворотку Кюстнера и ввели ее в руку Праусница. На следующий день они ввели рыбный экстракт в руку Праусница в том же месте, куда была введена сыворотка Кюстнера, и вскоре у него на руке появилась припухшая, зудящая красная сыпь. Впервые в жизни у Праусница развилась аллергическая реакция.