«Болезнь не является прерогативой человека и домашних животных, поэтому было вполне естественно наблюдать, проявляются ли у низших живых организмов с очень простой организацией патологические процессы, и если да, то и у них можно наблюдать заражение, излечение и формирование иммунитета».
«Болезнь — это борьба между болезнетворным возбудителем и подвижными клетками самого организма. Излечение наступает в результате победы клеток, а сформировавшийся иммунитет – признак того, что они действуют в достаточной степени, чтобы предотвратить натиск микробов».
Илья Мечников, Нобелевская лекция, 11 декабря, 1908 г., Стокгольм.
Илья Мечников – русский биолог (цитолог, эмбриолог, иммунолог, физиолог, патолог), лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1908 года «за работу над иммунитетом» (совместно с Паулем Эрлихом).
Образование, степени, звания и профессиональный путь
Начальное образование Мечников получил в гимназии в Харькове. Уже в детстве он страстно интересовался естествознанием – даже читал своего рода лекции своим одноклассникам. Особый интерес вызывала у него ботаника. Начиная с 6-го класса, Мечников в качестве вольного слушателя посещал лекции профессоров Харьковского университета по анатомии и физиологии. В 1862 году Илья окончил гимназию с золотой медалью. В официальном документе, полученном Ильей Мечниковым, было написано: «Юноша по степени своего умственного развития признан способным к университетскому образованию и награжден золотой медалью».
Илья Мечников поступил в Харьковский университет на естественный факультет. Он учился так усердно, что смог окончить четырехлетний курс за два года – в 19 лет! Все экзамены он сдал на «отлично», и министерство образования отправило его на стажировку по зоологии в Германию.
1864–1867 годы. Во время стажировки Илья Мечников изучал беспозвоночных на Северном и Средиземном морях – сначала на острове Гельголанд, а затем в Гиссенском университете, где работал под руководством профессора Лейкарта. Совместно с профессором он изучал жизненный цикл паразитирующего в легких жаб и лягушек круглого червя Ascaris nigrovenosa (в наши дни известного под названием Rhabdonema nigrovenosum). Этот червь и стал причиной ссоры Лейкарта и Мечникова – в своей биографии Илья Мечников написал, что Лейкарт опубликовал результаты исследований только под своим именем, упомянув роль Мечникова лишь в одном предложении.
Поссорившись с профессором, молодой ученый уехал в Геттингенский университет, параллельно работал в Мюнхенской академии в лаборатории фон Зибольда, кроме того, Мечников часто посещал Неаполитанскую биологическую станцию.
В эти же годы Мечников увлекался философией и познакомился с некоторыми русскими философами, жившими за пределами Российской империи. Особое впечатление произвели на Мечникова Герцен и Бакунин.
1867 год. Илья Мечников вернулся в Россию и получил должность доцента в новом Одесском университете. Оттуда он переехал в Санкт-Петербургский университет на аналогичную должность.
1870 год. Мечников был назначен титулярным профессором зоологии и сравнительной анатомии в Одесском университете. В этой должности он проработал до 1882 года.
В 1882 году Мечников оставил свою должность в Одессе из-за трудностей в университете после нескольких студенческих сходок и отказа попечителя Одесского округа выполнить минимальные требования студентов.
С 1886 по 1888 годы Мечников создал вместе со своими учениками и возглавил Одесскую бактериологическую станцию – вторую в мире после парижской. Станция внесла большой вклад в борьбу с холерой и туберкулезом. Сотрудники лаборатории применяли вакцины и сыворотки против бешенства, ящура, сибирской язвы и прочих эпизоотий, сильно вредящих сельскому хозяйству. Впоследствии на основе станции вырос Одесский научно-исследовательский институт вирусологии и эпидемиологии.
1887 год. Во время заграничной поездки произошло знакомство Ильи Мечникова с Робертом Кохом и Луи Пастером, который и предложил русскому ученому возглавить отделение Пастеровского института.
1888 год. Мечников уехал из Одессы и отправился в Париж. Там Пастер предоставил ему лабораторию и дал назначение в Пастеровский институт. Здесь Мечников прожил всю оставшуюся жизнь. Однако связь с Россией не прервалась. В Пастеровском институте у Мечникова обучались многие русские студенты-естественники и врачи. Мечников поддерживал отношения (через переписку и встречи) с И.М. Сеченовым, А.О. Ковалевским, К.А. Тимирязевым, И.П. Павловым и другими российскими учеными. Его публикации систематически появлялись в России на страницах журналов «Научное слово», «Вестник Европы», газет «Русские ведомости», «Русское слово», отдельными изданиями.
За свои заслуги перед наукой Мечников получил множество наград, среди которых почетный доктор наук Кембриджского университета, медаль Копли Королевского общества, иностранным членом которого он являлся, почетное членство в Медицинской академии в Париже, Академии наук и медицины в Санкт-Петербурге. Кроме того, он был членом-корреспондентом нескольких других обществ и иностранным членом Шведского медицинского общества. Он дважды стал лауреатом Бэровской премии (1867, 1870), лауреатом Нобелевской премии по физиологии и медицине (1908), медали Альберта от бельгийского Королевского общества искусств (1916).
Основные научные достижения
1865 год. В Гиссенском университете Мечников проводил эксперименты в лаборатории профессора Лейкарта. Именно здесь он открыл у круглых червей – нематод ранее неизвестное науке явление гетерогении, то есть чередование поколений с перемежающимися формами размножения. Поколения, ведущие паразитический образ жизни, как было известно, являются гермафродитами, а формы, свободно живущие вне организма-хозяина, как обнаружил Мечников, оказались раздельнополыми. Профессор Лейкарт не оставил это открытие без внимания, но счел, что поскольку оно сделано в его лаборатории, то он тоже имеет к нему отношение. Лейкарт предложил Мечникову работать вместе. Постоянная работа за микроскопом привела Мечникова к резкому ухудшению зрения, и ему пришлось на время оставить исследования. Пока Мечников восстанавливал зрение, профессор Лейкарт написал и опубликовал статью по материалам его исследования под своим именем. Только в самом конце Лейкарт упомянул: «В работе по данному исследованию профессору помогал кандидат Мечников». Илья Ильич был возмущен и прекратил всякое взаимодействие с Лейкартом.
1866 год. Мечников проводил исследования в европейских лабораториях, изучая эмбриологию насекомых. Одновременно ученый трудился над диссертацией, посвященной анатомии и развитию червей рода Phoronis, которую с успехом защитил, вернувшись в Россию в 1867 году. В 22 года Илья Мечников стал первым лауреатом Бэровской премии, учрежденной Петербургской академией наук за исследования в области биологии.
После переезда в Одессу, работая на университетской кафедре, Мечников начал изучать происхождение жизни многоклеточных растений и в 1870 году разработал и внедрил первый российский биологический метод защиты сельскохозяйственных растений от вредителя – патогенного грибка.
В 1880 году, когда вторая жена Мечникова тяжело заболела брюшным тифом, молодой ученый ввел себе зараженный возвратным тифом материал и тоже заболел. Был ли это эксперимент или попытка свести счеты с жизнью – не известно. К счастью, они оба выжили.
1882–1884 годы. В эти годы Илья Мечников увлекся вопросами иммунологии и патологии, тогда и зародилась его фагоцитарная теория. В 1883 году вышла основополагающая статья «О внутриклеточном пищеварении у беспозвоночных», из которой выросла теория воспаления и клеточного иммунитета. Открытие и изучение внутриклеточного пищеварения у червей-планарий и губок через несколько лет привели к тому, что Мечников создал свою знаменитую фагоцитарную теорию иммунитета. Согласно ей, все клетки человеческого организма, участвующие в фагоцитозе, делятся на макро- и микрофаги. А в основе теории – три свойства фагоцитов:
- фагоциты способны защищать и очищать от токсинов, инфекций и продуктов распада тканей;
- фагоциты располагают антигены на мембране клетки;
- фагоциты способны секретировать ферменты и биологически активные вещества.
Открытие фагоцитоза состоялось, когда Мечников заметил у личинок морских звезд подвижные клетки, которые, по его мнению, могли бы служить частью защиты этих организмов. Чтобы проверить эту идею, он ввел в них маленькую колючку мандаринового дерева (или розы – источники утверждают по-разному). На следующее утро Мечников обнаружил, что колючка окружена подвижными клетками, и, зная, что при воспалении у животных, имеющих кровеносную систему, лейкоциты выходят из кровеносных сосудов, ему пришло в голову, что эти лейкоциты могут поглощать и «переваривать» бактерии, попадающие в организм. Мечников изложил свои идеи профессору зоологии Клаусу, и именно Клаус предложил термин «фагоцит» для подвижных клеток, которые действуют таким образом.
Обращаясь впоследствии к вопросам патологии человека, Илья Мечников убедился в том, что заноза вызывает воспалительную реакцию в коже вплоть до нагноения. При этом к очагу воспаления устремляются подвижные клетки. И поскольку воспаление связано с проникновением в организм патогенных микробов, а сама воспалительная реакция протекает при непременном участии лейкоцитов и других подвижных клеток, из этого следует вывод, что воспаление – это своего рода защитная фагоцитарная реакция организма.
Теория клеточного иммунитета, которая, как и многие великие достижения науки, поначалу встретила значительную неприязнь со стороны коллег. В этот период Мечников опубликовал несколько статей и два тома по сравнительной патологии воспаления, трактат под названием «L'Immunité dans les Maladies Infectieuses» («Иммунитет при инфекционных болезнях».
1891 год. Мечников прочел серию лекций, где рассказывал о теории сравнительной патологии. Именно тогда к нему пришло настоящее признание в научном мире.
1892 год. Илья Мечников занимался исследованиями природы холерного вибриона, условий заражения холерой и методов борьбы с патогеном.
Кроме того, Мечников является автором методики профилактики и лечения сифилиса с помощью втирания каломели (хлористой ртути).
После 1898 года Мечникова увлекли теории старения, он ввел термин «геронтология», широко применяемый в наши дни. Илья Мечников изучал флору кишечника человека и разработал теорию о том, что старческий маразм обусловлен отравлением организма продуктами жизнедеятельности некоторых бактерий, присутствующих в ЖКТ. Чтобы предотвратить размножение этих организмов, он предложил диету, включающую регулярный прием простокваши. То есть по сути речь шла об использование непатогенных бактерий, являющихся антагонистами возбудителей инфекций.
Несмотря на значительный прорыв в исследованиях строения и взаимодействия клеток организма, предложенная Мечниковым фагоцитарная теория остается главной основой современной иммунологии.
