Читать книгу 📗 "От пекарни до биофабрики. Обзор достижений биотехнологии - Реннеберг Рейнхард"
После этого Кох стал искать метод, который позволил бы выращивать бактерии сибирской язвы вне организма животных. Оказалось, что в жидкости из бычьего глаза, нагретой до температуры тела животных, бактерии размножались весьма интенсивно. Учёный неустанно наблюдал под микроскопом за развитием бактерий: бактериальная клетка набухала, удлинялась и делилась на две, клетки соединялись в цепочки и одевались капсулой, образуя округлые покоящиеся формы, называемые спорами. Эти споры были нечувствительны к жаре и холоду, они могли годами сохраняться в подобном состоянии покоя и заражать пастбища, пока вновь не попадали в организм какого-нибудь животного, там они «прорастали» и начинали свою разрушительную работу.
Роберт Кох в лаборатории.
Далеко не все бактерии способны просуществовать длительное время в форме спор: бактерии-спорообразователи называются «бациллами». Таким образом, принятое в обиходе для всех возбудителей заболеваний обозначение «бациллы» является неточным. Каждая бациллярная клетка образует только одну спору для сохранения своей жизнеспособности, тогда как плесневые и шляпочные грибы порождают тысячи спор с целью размножения.
После первых успехов Роберт Кох усовершенствовал свои методы «охоты» за бактериями. Для этого он использовал новые химические красители, благодаря которым бактерии, по большей части прозрачные как стекло, становились видимыми под микроскопом. Кроме того, он впервые применил твёрдые питательные среды. Например, при добавлении агар-агара (сложного полисахарида, добываемого из морских водорослей) к жидкому питательному раствору последний становился желеобразным. В такой среде бактерии уже не могли свободно передвигаться, они оставались на одном месте, здесь они делились и даже образовывали видимые невооружённым глазом бактериальные «колонии». От одной из этих колоний иглой отбирали пробу и этот вид бактерий выращивали на новой пастеризованной питательной среде в виде «чистой культуры», то есть теперь на этой питательной среде росли бактерии только одного вида. Ассистент Коха Юлиус Рихард Петри сконструировал для твёрдых питательных сред плоские стеклянные чашки с крышками, в которых было удобно культивировать микроорганизмы. С тех пор эти «чашки Петри» применяются микробиологами всего мира.
Первое достижение «охоты» за микробами датировано 24 марта 1882 г., когда Роберт Кох на заседании Физиологического общества в Берлине сообщил об открытии возбудителя туберкулёза. Позднее это открытие совершенно справедливо получило громкую славу как величайшее открытие века, ведь от туберкулёза, называемого также чахоткой или «белой чумой», умирали тысячи людей. Коху с помощью своих новых методов окраски туберкулезной бактерии удалось сделать её видимой, вырастить в чистой культуре и при переносе на здоровых животных снова вызвать заболевание туберкулёзом. Таким образом, цепь его доказательств была непрерывной.
В 1884 г. Европе стало угрожать другое эпидемическое заболевание — холера. Кох со своими учениками обнаружил в Индии её возбудителя — «бациллу в форме запятой» (вибриона). В последующие годы Кох установил, что бактерии чумы переносятся через крысиных блох, а возбудители африканской сонной болезни — мухой цеце. Тем самым были указаны пути локализации этих болезней: при помощи установок для очистки воды, улучшения гигиенических условий и борьбы с животными-переносчиками. Но, к сожалению, все эти меры не уничтожают самих микробов.
От микробов защищают прививки
Луи Пастер также принял участие в охоте на возбудителя сибирской язвы. Он подтвердил открытие Коха относительно того, что бациллы сибирской язвы образуют устойчивые (резистентные) споры, которые могут на протяжении многих лет сохранять свою жизнеспособность в почве. Поэтому он рекомендовал сжигать трупы умерших животных, а остатки зарывать очень глубоко в землю.
Однако при изучении сибирской язвы Пастер сделал и другое важное наблюдение: если животные, заболевшие сибирской язвой, всё-таки выживали, то в дальнейшем они становились невосприимчивыми к ней (иммунными), они никогда не заболевали вторично. Кстати, относительно некоторых болезней человека, например скарлатины, ветряной оспы, дифтерии и натуральной оспы, врачам уже давно было известно, что те, кому удавалось перенести подобную болезнь, никогда не заболевали ею повторно.
За полстолетия до Пастера и Коха исследованием натуральной оспы занялся английский врач Эдуард Дженнер (1749—1823). В это время в Англии почти каждый человек заболевал оспой и почти каждый третий умирал от этой болезни. Выздоровевшие становились невосприимчивыми к оспе, однако были отмечены оспенными рубцами на коже. Дженнер случайно услыхал, что крестьяне, перенесшие коровью оспу — широко распространённое в то время заболевание крупного рогатого скота,— становились иммунными и против настоящей опасной оспы. В 1796 г. Дженнер набрал из пустулы (гнойничка) коровьей оспы у одной доярки немного жидкости и ввёл её мальчику, который после того действительно заболел коровьей оспой. Спустя два месяца он заразил мальчика ещё раз — на этот раз настоящей оспой! Если бы мальчик умер, то Дженнера, безусловно, осудили бы как преступника. Однако мальчик не заболел, и Дженнер сделался героем дня! Успешными были также прививки, сделанные другим испытуемым лицам-добровольцам. Число умерших от оспы в Англии сразу же снизилось на две трети. Одна из самых страшных заразных болезней человечества перестала внушать ужас. Однако ещё целых полстолетия оспа оставалась единственным заразным заболеванием, эффективный способ борьбы с которым был найден. Сегодня благодаря противооспенной вакцинации [8] возбудитель оспы на Земле искоренен полностью; Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) не было зарегистрировано ни одного нового случая заболевания. Поэтому теперь уже отменены обязательные противооспенные прививки.
Эдуард Дженнер делает первую в истории медицины прививку против оспы (1798 г.).
Луи Пастер сначала безуспешно искал какую-либо неопасно протекающую разновидность сибирской язвы, чтобы, как это сделал Дженнер, привить этих ослабленных возбудителей. Но его поиски оказались безуспешными. И тут ему на помощь пришёл счастливый случай. Пастер выращивал сибиреязвенных бацилл в инкубаторе, в котором постоянно поддерживалась температура тела животного. Однажды терморегулятор дал сбой. Температура поднялась, бациллы перегрелись. Хотя они и не погибли, однако были повреждены и больше уже не вызывали заболевания. Но Пастер всё же заразил этими ослабленными бациллами подопытных животных. И оказалось, что животные стали после этого иммунными против сибирской язвы! Когда Пастер окончательно убедился в своём успехе, то он решился в 1881 г. продемонстрировать в публичном эксперименте эффективность своих прививок. «Я привью двадцати четырём овцам культуру ослабленных бацилл и такое же количество животных оставлю непривитыми, а затем в назначенное время впрысну всем животным наиболее опасную чистую культуру сибиреязвенных бацилл из тех, что у нас имеются»,— разъяснял Пастер. Спустя два дня после того, как были впрыснуты смертельно опасные бациллы, на опытном поле собралась большая толпа людей. Ни одно из привитых животных не обнаруживало даже малейших признаков заражения сибирской язвой! А из 24 непривитых овец 22 уже лежали на поле недвижимыми. «Охотники» за микробами одержали ещё одну победу.
Луи Пастер проводит свой знаменитый публичный эксперимент по вакцинации овец против сибирской язвы (1881 г.).
