Текст книги "Эпидемии. Так начиналась микробиология"

Ответ на этот вопрос дает нам непосредственное рассмотрение органов лихорадящих животных.

Легко сперва убедиться, что при сибирской язве у животных, убитых во время подъема температуры, внутренние органы, т. е. почки, печень, костный мозг и селезенка, гиперемированы. Селезенка достигает огромных размеров и изменяет свою окраску, превращаясь из бледно-розовой в темно-пунцовую. Что эта гиперемия внутренних органов представляет реактивное явление и не спровоцирована химическим или механическим влиянием бактерий, доказывают излагаемые опыты; они показали, что с возрастанием вирулентности бактерий исчезает не только лихорадка, но и воспаление селезенки.

Надо заметить, что это сопутствующее лихорадке реактивное увеличение селезенки не является исключительным свойством вирулентной сибирской язвы у кроликов: его можно наблюдать, впрыскивая усиленный вирус другим животным, способным заболеть сибирской язвой, а также и невосприимчивым животным; я нашел его также экспериментально, работая с вакцинами сибирской язвы. Наконец, то же наблюдается во время приступа лихорадки и при других инфекциях, как, например, при пневмонии, туберкулезе, краснухе; он сопровождается повышением температуры в случаях инфекции с безвредными бактериями, например, с. В. subtilis, В. megaterium, В. prodigiosus, а также в случаях инфекций со стерилизованными культурами Bact. mallei, Bact. tuberculosis и Bact. prodigiosus. Оно (увеличение селезенки) обнаруживается также во время повышения температуры после впрыскивания в вену кроликам крови голубя и стерилизованного молока.

Не только это увеличение и эта гиперемия селезенки сопровождает подъем температуры, но они ему даже предшествуют. Так, первая вакцина сибирской язвы вызывает, когда ее впрыскивают в количестве 50 см³ в кровь кролика, подъем температуры, который наступает спустя 6–7 часов. Так:

Опыт XII. 6 ноября в 10 часов утра первая вакцина была впрыснута двум кроликам.

Между тем гиперемия селезенки наступает уже после 2 часов, как в следующем опыте.

Опыт XIII. 12 декабря. Первая вакцина введена кролику с температурой 38,9°: 2 часа спустя она поднимается до 39,5°. Животное убивают. Увеличенная селезенка пунцовая; гиперемия коркового слоя почки.

Значение этих изменений в распределении крови дает микроскопическое исследование органов, взятых во время приступа лихорадки. Тогда узнают, что во время лихорадки происходит активная борьба с бактериями, борьба, за фазами которой легко проследить с Вас. anthracis, величина которой позволяет легко вести это наблюдение.

Сибиреязвенная бактерия подвергается во внутренних органах и преимущественно в костном мозгу и опухшей селезенке лихорадящих животных огромным морфологическим изменениям, которые происходят по двум следующим направлениям.

Во-первых, образуется припухание и сегментация бактерий в виде маленьких коротких члеников, которые округляясь, принимают форму коккуса, бледнеют и больше не окрашиваются (сопротивляются окрашиванию) щелочными анилиновыми красками. Иногда сегментация идет еще дальше и вместо маленьких сегментов остаются лишь тонкие фрагменты, имеющие форму призматического отрезка, сохраняющие иногда свою бациллярную группировку. В срезах почти никогда не удается дать этим фрагментам типичную бактерийную окраску, так что они имеют вид и форму пигментных зерен. Этот феномен дезорганизации (распада) бактерий полностью соответствует интрацеллюлярному перевариванию, указанному И. Мечниковым и с тех пор подтвержденному другими авторами (Павловский, Гессе).

Второй вид влияния лихорадящей селезенки на бактерии следующий. Бактерии сохраняют свой облик – вид палочек с резко выраженными заостренными концами, но они уменьшаются в объеме, утончаются, укорачиваются, так что их величина заметно изменяется. Я назвал эту трансформацию бактерий аттенуацией, так как она вполне аналогична образованию сибиреязвенных вакцин, которые тоньше, чем вирулентные формы, и получаются вследствие развития бактерий в неблагоприятных условиях. В этих двух случаях изменений бактеридий иногда замечают, что вокруг деформированных бактерий расположены большие мешки, окутывающие их как ножны сабли. Мне удалось воспроизвести эти формы, подвергая бактеридии влиянию желудочного сока настоящего или искусственного[3]3
  Я также воспроизвел все описанные формы при помощи вещества, образованного организмом, вакцинированным против сибирской язвы. Я еще вернусь к этому факту.


[Закрыть].

Таким образом, мы видим, что в лихорадящем периоде, с начала болезни, происходит во внутренних органах и главным образом в гиперемированной селезенке деформация и аттенуация бактерий. Я хочу по этому поводу указать на несколько опытов.

Опыт XIV. 6 ноября в 9 часов утра культура сибирской язвы была впрыснута в количестве 4 см³ 3 кроликам. У первого из них обычная температура 39,7°, поднимается спустя 5 часов до 40,4°. Животное убивают, селезенка увеличена и гиперемирована; микроскопическое исследование обнаруживает большое количество переваренных форм или аттенуированных. Невредимые бациллы обнаруживаются лишь в почках.

Опыт XV. Другой кролик дает через 26 часов после прививки температуру 40,2°. Его убивают; внутренние органы и особенно селезенка гиперемированы. В селезенке обнаруживают всевозможные формы дезорганизации и аттенуации сибиреязвенных бактерий. Эти же формы находятся и в других внутренних органах, так же как и в мышцах, подкожном отеке, кишках и т. д.

Опыт XVI. 10 декабря в 9 часов утра впрыскивают кровь кролика, умершего от сибирской язвы, двум кроликам в большой круг кровообращения. Черному кролику вводят 8 см³, белому 1 см³.

В 1 час температура у черного кролика поднимается до 40,3°, у белого – 39,9°. В 4 часа температура черного кролика 41,2°, белого – 39,8°. В 4 часа черного кролика убивают. У него находят очень увеличенную селезенку и гиперемированные почки.

Микроскопическое исследование обнаруживает в селезенке самые различные формы аттенуированные или разрушенные; их также находят в печени, в легких, в почках и в моче.

Культура из крови и печени дала, одновременно с колониями очень вирулентных бактерий, другие колонии аттенуированных форм (тонкие палочки с округленными концами), которые возникают с теми же особенностями в последующих культурах.

Второй из привитых 10 декабря кроликов лихорадил на следующий день и погиб к вечеру от сибирской язвы.

Но я не хочу перечислять в подробностях все свои опыты и удовлетворюсь тем, что опишу в общих чертах характерные их общие результаты.

Это разрушение сибиреязвенных бактерий наблюдается во время лихорадки, не только после заражения кроликов кровью, но также и подкожным впрыскиванием. Оно также имеет место в случаях заражения овец сибирской язвой. И раз это разрушение наблюдают у животных чрезвычайно восприимчивых (чувствительных), как кролики и овцы, оно должно тем сильнее проявиться у более резистентных животных.

Действительно, я нашел оба вида деформации бацилл и у животных, мало восприимчивых к сибирской язве, как голубь и белая крыса, а у невосприимчивых, как собака, курица и кролик; по отношению к первичной вакцине кролик считается невосприимчивым животным.

Надо добавить, что это разрушение бактерий нисколько не ограничивается селезенкой. Я его также наблюдал под кожей в месте прививки, в лимфатических железах и в мозгу. Я укажу только следующий опыт.

Опыт XVII. 26 февраля в 6 часов вечера кролику привита эмульсия крови сердца кролика, умершего от сибирской язвы. К 8 часам следующего утра кролик гибнет. В мозгу, взятом из бедренной кости, через небольшой промежуток времени после его смерти обнаруживают наряду со здоровыми бактериями обе формы их распада; культура на агаре (в чашке-пластинке) также дала и здоровые виды бактерий сибирской язвы, и ослабленные.

Итак, у всех животных сибиреязвенные бактерии подвергаются во время лихорадки двум видам изменения, приводящего к их разрушению. Что касается определения точного места, где происходят эти процессы разрушения, я могу только подтвердить наблюдения Мечникова, который нашел, что макрофаги селезенки восприимчивых животных обладают способностью пожирать и переваривать бактерии.

Таким образом, во всех моих опытах с селезенкой я наблюдал разложение (распад) бактерий в клеточках мякоти селезенки, имеющих только одно большое круглое ядро. В этих клеточках возможно наблюдать на срезах все фазы переваривания, поглощения бактерий, начиная с палочек – больших и здоровых (невредимых) и кончая фрагментами в виде призм или шариков. Мы видим также, что нормальная палочка, окруженная клеточкой, дает тощий и укороченный отпрыск.

Итак, становится очевидным, что сибиреязвенная лихорадка сопровождается разрушением бактерий. У невосприимчивых животных, как крыса, курица, голубь, собака, это разрушение приводит к полной победе животного. Когда болезнь вызвана сибиреязвенным ослабленным вирусом, каковы первая и вторая пастеровские вакцины на кроликах и овцах, это разрушение тоже приводит к исцелению, а кроме того, оно дает иммунитет в отношении к смертельному вирусу. Наоборот, в случаях, приводящих к смерти, макрофагам не удается разрушить все недавно возникшие бактерии, и они мало-помалу заражают организм своими птомаинами, снижают температуру и убивают.

Таким образом повышение температуры сопровождается при сибирской язве у всех животных активностью макрофагов, проглатывающих и переваривающих бактерии.

Естественно задать себе теперь вопрос, является ли эта корреляция между разрушением бактерий и лихорадкой общим явлением и наблюдается ли она также при других инфекциях?

Мои опыты с различными патогенными и безвредными бактериями, живыми и мертвыми, заставляют ответить на этот вопрос утвердительно. Во всех случаях во время приступа лихорадки я наблюдал бактерии, введенные в организм, еще живыми или уже разрушенными макрофагами. С другой стороны, я не мог найти связи между лихорадкой и активностью других клеточек, например, полинуклеарными лейкоцитами.

Опыт XVIII. Так, 6 декабря в 9 часов утра впрыскивают 50 см³ сибиреязвенной вакцины в кровь кролика, которого 2 часа спустя убивают при температуре. 39,5°. Селезенка, очень увеличенная, земно-пунцового цвета, так же как и печень содержат большое количество бацилл внутри полинуклеарных лейкоцитов.

Опыт XIX. 11 декабря в 9 часов утра вводят двум кроликам 4 см³ туберкулезной культуры в кровь. У первого кролика в 9 часов утра температура 39,3°, в 10 часов 40°. Его убивают. Селезенка и почки гиперемированы. В крови сердца и главным образом печени обнаруживают туберкулезные бациллы внутри лейкоцитов. Селезенка содержит их значительно меньше.

Опыт XX. Второй кролик: в 9 часов утра температура 39,3°.

В этот момент его убивают: Селезенка гиперемирована, в ней находят лейкоциты с туберкулезными бациллами в макрофагах.

Следовательно, мы имеем право думать, что существует связь между подъемом температуры и разрушением бактерий в макрофагах. Патологический феномен лихорадки в инфекциях можно рассматривать как совокупность изменений в органах кровообращения, а также в железах, при помощи которых происходит разрушение и удаление бактерий.

Механизм подъема температуры

Мы до сих пор оставляли совершенно в стороне изучение более глубоких причин подъема температуры. И в первую очередь возникает вопрос: что наблюдается сначала – разрушение бактерий или подъем температуры?

Чтобы разрешить эту проблему, я прибегнул к типичной болезни овец, сопровождающейся сильной лихорадкой и никогда не приводящей к смерти. Это вакцинальная лихорадка сибирской язвы, получающаяся после первой и второй вакцины, она появляется на следующий день после инъекции, повышает иногда свой предел 41° и обыкновенно длится не более 24 часов. Осмотр внутренних органов этих овец вакцинированных и убитых в различные периоды вакцинированной лихорадки показывает, что здесь происходит также ярко выраженный феномен разрушения бактерий.

Опыт XXI. 12 августа прививают овце вторую вакцину:

Животное убивают. Печень и почки сильно гиперемированы, селезенка гиперемирована. Она не заключает бактерий, между тем как в печени и особенно в почках обнаруживают множество разрушенных бактерий. Печень и почки используют для заражения кроликов, оставшихся в живых[4]4
  Наша порода кроликов никогда не оказывает противодействия заражению второй вакциной.


[Закрыть].

Опыт XXII. 14 октября убивают овцу во время падения температуры, которое последовало после лихорадки, спровоцированной второй вакциной, впрыснутой 10 октября. Почки и селезенка гиперемированы. Все органы, но преимущественно печень и почки, переполнены разрушенными бактеридиями сибирской язвы. Из всех органов делают посевы на питательные среды, которые остались стерильными.

Опыт XXIII. 14 декабря в полдень заражают овцу второй вакциной. На следующий день в 7 часов утра у нее температура 41,1° и в 9 часов вечера – 41,2°. Ее убивают. Селезенка сильно гиперемирована. Также и корковый слой почек. В почках и легких масса разрушенных сибиреязвенных бактерий, другие органы содержат их немного. Ни один из этих органов не дал культуры. Эмульсия, приготовленная из легких, была впрыснута мышке, которая осталась в живых.

Опыт XXIV. 23 октября убивают овцу, зараженную 14-го, температура ее в 5 последних дней была нормальной. В печени и почках находят большое количество деформированных в кокки сибиреязвенных бактерий. Ни один из органов не дал культуры.

Опыт XXV. 11 октября убита овца, во время подъема температуры до 41,1°, зараженная накануне второй, вакциной. Селезенка увеличена и гиперемирована, почки также гиперемированы. В селезенке обнаруживают множество деформированных сибиреязвенных бактерий. В крови сердца находят неизмененные бактерии. Между тем кролик, зараженный кровью, остается невредимым.

Опыт XXVI. 30 октября утром убивают овцу, зараженную накануне вечером. Температура еще нормальна. Во всех органах, особенно в селезенке, обнаруживают в большом количестве нормальные бактеридии и всевозможные формы (разрушенные). Эмульсии из печени и селезенки впрыснуты двум кроликам, которые остаются в живых. В посеянных культурах с селезенкой и печенью вырастают бациллы второй вакцины. Посевы с почками ничего не дают.

Опыт XXVII. 2 ноября в 9 часов вечера второй вакциной заражена овца. На следующее утро в 7 часов температура 39,4° и 9 часов 40,5°. Животное убивают. В селезенке, печени и в мышцах я нашел много бацилл и неповрежденных, и на пути к разрушению; в почках количество их значительно меньше.

Общее значение этих опытов очевидно. В период понижения температуры разрушенные бактерии сосредотачиваются главным образом в почках; селезенка их не содержит. На высшей точке лихорадки можно наблюдать в селезенке различные формы разрушения бактерий второй вакцины. Посевы, однако, остаются бесплодными. В период же повышения температуры, невредимые интактные бактерии, выросшие из культур, находятся уже и в селезенке, и в крови сердца, и в других внутренних органах. Кроме того, в селезенке уже имеются различные фазы их разложения.

Подобные же опыты проделаны у меня и с первым заражением (первой вакциной) на свежих баранах, и сильным вирусом на баранах, частично невосприимчивых (устойчивых). Во всех этих случаях феномен разрушения бактерий является полностью законченным к моменту падения температуры и даже во время ее наивысшей точки подъема; и, наоборот, этот феномен в полном ходу во время подъема температуры.

Таким образом, основываясь на опытах с сибиреязвенными вакцинами[5]5
  Выводы, относящиеся к приобретению иммунитета, будут обсуждены в другой статье.


[Закрыть], я думаю, что могу сделать заключение, что подъем температуры следует за деятельностью макрофагов и за разрушением бактерий.

Это заключение вытекает уже из связи, наблюдаемой между температурой и состоянием селезенки, гиперемия которой, так же как и других внутренних органов, предшествует подъему температуры, что означает, что действие макрофагов опережает лихорадку.

Сделаем теперь выводы. Лихорадящий (фебрильный) период инфекционных заболеваний сопровождается разрушением бактерий в лихорадящих организмах, что доказывают многочисленные опыты над сибирской язвой и что также было найдено и для пневмонии и для других инфекций. Процесс лихорадки не является, следовательно, результатом действия бактерий; он, наоборот, объясняет реакцию организма на их присутствие и заключается в их разрушении и удалении.

Здесь встает вопрос: какого рода связь существует между этими двумя феноменами, деятельностью макрофагов и подъемом температуры, следуемым за нею?

Можно ли допустить между ними чисто физическую связь и объяснить термический излишек более быстрым притоком крови во внутренних органах?

Надо на этот вопрос ответить отрицательно. Ассимиляция при помощи макрофагов 50 см³ молока, введенного интравенозно (что равноценно половине количества крови животного), не поднимает температуры кролика до 41°; переваривание макрофагами 50 см³ культуры первой вакцины повышает температуру до 41,5° лишь на 2 часа самое большее; между тем как 2 см³ стерилизованной культуры Bact. prodigiosis провоцирует температуру 41°, длящуюся 8 – 10 часов. Очевидно, интенсивность лихорадки находится в соответствии с химическим составом перевариваемых веществ. Возможно, что во время этого переваривания, хотя оно внутриклеточное, выделяется диастаза, вызывающая разрушение органических веществ и, между прочим, повышение температуры.

В пользу последнего предположения я могу указать несколько опытов. В селезенке различных животных, убитых во время лихорадки, я мог найти вещество, которое, будучи впрыснуто в кровь кроликам, вызывает у них огромное и типическое повышение температуры.

Поступали следующим образом: наливали на свежеизмельченную селезенку чистый алкоголь, который отделяли спустя 2 часа простой фильтрацией: остаток пульверизировался и смешивался с водой. Эту массу фильтровали, через фильтр Шамберлана, и фильтрованная жидкость вводилась в вену уха кроликов в количестве 4 см³. Вот несколько опытов:

Опыт XXVIII. 27 февраля в 6 часов вечера впрыскивают в вену уха кролика 4 см³ жидкости, полученной после фильтрации селезенки барана, убитого после заражения второй вакциной.

Опыт XXIX. 28 февраля другой кролик получил ту же дозу той же жидкости в 3 часа пополудни.

Опыт XXX. 29 февраля, другой кролик получает жидкости, ту же дозу той же подщелоченной едким кали.

Опыт XXXI. 1 марта фильтрованная жидкость, приготовленная тем же способом из селезенки барана, зараженного первой сибиреязвенной вакциной, впрыснута в количестве в 4 см³ в вену кролику.

Судя по этим опытам, видно, что можно извлечь из селезенки вещество, которое имеет ярко выраженное пирогенное действие (вызывающее лихорадку). Нам кажется интересным отметить, что это пирогенное действие мгновенное: оно проявляется уже через 30 минут после инъекции и достигает своего максимума в течение часа. С этим веществом мы не имеем того латентного периода в 5 – 12–24 часа, который наблюдался в предшествующих опытах с инфекциями бактерий. Этот латентный период мог бы отлично быть объяснен длительностью времени, необходимого для размножения впрыснутых бактерий, путем гиперемии внутренних органов и при вхождении пирогенного вещества в кровь.

Мы оставим открытым вопрос о природе этого вещества, которое могло бы быть идентичным гистозиму (1’hystozyme), который Шмидеберг[6]6
  Archiv für experiment. Pathol, u. Pharmakoi. В. XIII.


[Закрыть]изучал и приписывал ему функцию физиологической дезассимиляции.

Таким образом, инфекционную лихорадку можно рассматривать как органическую реакцию против вторжения микробов, где благодаря переваривающему действию макрофагов возникает пирогенное вещество.

С этой точки зрения действие противолихорадочных, жаропонижающих веществ, которые влияют не непосредственно на микробы, а на лихорадку, изменяя распределение тока крови, кажется чрезвычайно сомнительным ввиду того, что, оттягивая кровь от внутренних органов, они только отодвигают процесс выздоровления.

С другой стороны, патологический феномен лихорадки, если считать его результатом пищеварительной деятельности макрофагов, наоборот, является благодетельным и желательным даже в некоторых случаях слабой реакции на микробы. Это направление мыслей будет, впрочем, обсуждаться в ближайшей работе.

Вопросы иммунологии

Принципы иммунитета и условия успешности прививок

1944 г.

Эти принципы касаются одного из основных законов жизни. Они важны не только для туберкулезной терапии и всякого иного создателя иммунитета…, но ради выяснения основных биологических закономерностей и заслуживают поэтому обстоятельного и исторического изучения.

Я постараюсь изложить их развитие за последние 60 лет[7]7
  Многие годы размышления и опытов привели меня к заключению, что эффективность различных раздражений подчинена могучему основному закону, играющему выдающуюся роль в нормальной и в патологической жизни. Этот основной биологический закон имеет обширнейшее приложение, но мог быть исследован мною только в немногих областях. Сначала я имел с ним дело при изучении некоторых нервных болезней и состояний. Затем мне пришлось на него наталкнуться в инфекционной токсикологии. В последнее же время он стремится завоевать себе всеобщее признание в связи с задачами иммунизации по отношению к заразным болезням. В каждой из этих различных областей закон эффективности определяется своей терминологией, совершенно самостоятельной, не позволяющей уловить связи с закономерностью, наблюдаемой в остальных областях. Моей же задачей является обобщение всех этих наблюдаемых в различных случаях явлений в один закон допредельных раздражений. Эту задачу я пытаюсь решить в предлагаемой работе. Вслед затем надлежит найти обоснование этого закона и, наконец, установить его значение для практики.


[Закрыть].