Золотая эра бактериологии и ее последствия

 

Ее начало было положено фундаментальными разработками Роберта Коха в области экспериментальной микробиологии и развиваемым им этиологическим направлением. Именно ему принадлежит честь открытия и квалификации Bacillus anthracis как первого микроорганизма – этиологического агента инфекционного заболевания, что было установлено им в специальных экспериментах (1875). Вместе с тем сами сибиреязвенные палочки с тупыми концами и их цепочки, безотносительно к их этиологической роли, были обнаружены в патологическом материале и описаны задолго до этого Ф.А. Брауэлем (1849), русским ветеринарным врачом, в то время профессором Юрьевского ветеринарного института, французом К. Давеном (1850), немецким исследователем Ф. Полендером (1855), поскольку сибирская язва и ее причины в силу своей сверхважности в ветеринарии и медицине всегда привлекали внимание исследователей. [Следует оговориться, что первый этиологический агент заразной болезни человека и свиней - паразит Trihinella spiralis, вместе с путями его передачи открыл в 1860 г. Ф. Ценкер. ]

Официальное торжество микробной этиологии заразных болезней состоялось в 1878 г. с выходом в свет работ двух ее основоположников - Луи Пастера «Le doctrines dites microbien et la vaccination charbonneuse» («Микробная доктрина и вакцинация против сибирской язвы») и Роберта Коха «Untersuchungen uber die Aetiologie der Wundinfektionskrankheiten» («Исследования по этиологии раневых инфекций»). В первой сформулированы основополагающие принципы микробной природы инфекции общего порядка, во второй обоснована знаменитая триада Коха как принцип в области этиологии инфекционных заболеваний специального порядка, положивший начало прогрессивному развитию диагностической теории и практики. Хронология дальнейших событий в этом направлении представлена в таблице 1.

Одновременно с открытиями зоопатогенных бактерий шло активное исследование, выделение и идентификация почвенных, водных микробов, растительных патогенов – серратий, бацилл, клостридий, псевдомонад, актиномицетов. В этой области успешно работали микробиологи С.Н. Виноградский, М. Бейеринк и др.

Помимо этиологических открытий, это время ознаменовано значительными достижениями в частной, специальной микробиологии, иммунологии, инфектологии. Речь идет о всплеске уже не открытий, а целенаправленных прикладных направлений науки – методологических и технологических разработках средств и методов лабораторных исследований, диагностических реакций, вакцинных препаратов и т.п. В числе прочих успехов здесь необходимо выделить разработку методов окраски бактерий, положивших начало использованию в целях идентификации их тинкториальных свойств для дифференциации на важнейшие структурные категории – окраску кислотоустойчивых бактерий по Цилю-Нильсену (1883) и знаменитую окраску по Граму бактерий генциан-виолетом, предложенную датским фармакологом и патологом Гансом Христианом Грамом (1884). В 1890 г., независимо друг от друга, отечественными учеными О.И. Кальнингом (в Юрьевском ветеринарном институте) и Х.И. Гельманом (в Институте экспериментальной медицины, Санкт-Петербург) был создан маллеин и на его основе метод аллергической диагностики сапа (Отто Иванович Кальнинг умер в 1891 г. от заражения сапом). В том же году Робертом Кохом создан туберкулин и аналогичная диагностика туберкулеза.

В 1890 г. Э. Беринг и Ш. Китазато открыли феномен «защитных сил сыворотки», т.е. наличие гуморального иммунитета при дифтерии, и на этом основании разработали принципы сывороточной терапии. С 1892 г. уже началось коммерческое производство дифтерийной антисыворотки на ряде фармацевтических заводов (Э. Беринг основал собственную фирму Behringwerke, работающую успешно до сих пор).

В ближайшие вслед за этим годы были открыты серологические феномены – реакции агглютинации (Грубер, Дахэм, 1895), преципитации (Краус, 1897), связывания комплемента (Борде, Жангу, 1901), комплемент-зависимый бактериолиз (Пфейфер, Исаев, 1896), которые явились основой современной серологии и стали широко применяться в исследовательской и практической работе. В частности, Уленгут (1901) ввел реакцию преципитации для изучения крови животных и человека, а Асколи (1910) – известную кольцепреципитацию для диагностики сибирской язвы с кожным материалом.

В 1893 г. Лоренц успешно осуществил симультанную прививку против рожи. Этот метод, предложенный Дорсетом в 1908 г. для профилактики классической чумы свиней, широко и успешно применялся в борьбе с этой особо опасной инфекцией во всем мире в течение, по меньшей мере, полувека.

Таблица 1

Открытие возбудителей заразных болезней

Годы	Болезни	Возбудители	Авторы
1875	Сибирская язва	Bacillus anthracis	Р. Кох
1877	Холера кур	Pasteurella gallinarum	Е. Земмер, Э. Перрончито
1879	Гоноррея	Neisseria gonorrhoeae	А. Нейссер
1880	Тиф	Salmonella typhi	Р. Эберт
1881	Раневая инфекция	Staphylococcus aureus	А. Огстон
1882	Туберкулез	Mycobacterium tuberculosis	Р. Кох
1882	Сап	Burcholderia mallei	Ф. Лёффлер
1883	Холера	Vibrio cholerae	Р. Кох
1884	Дифтерия	Corinebacterium diphtheriae	Ф. Лёффлер
1884	Стрептококкоз	Streptococcus pyogenes	Ф. Розенбах
1885	Рожа	Erysipelothrix rhusiopathiae	Ф. Лёффлер
1885	Сальмонеллез свиней	Salmonella cholerae suis	Д. Салмон
1886	Пневмония	Streptococcus pneumoniae	К. Френкель
1887	Менингит	Neisseria meningitidis	А. Вейксельбаум
1887	Бруцеллез овец	Brucella melitensis	Д. Брюс
1889	Столбняк	Clostridium tetani	Ш. Китазато
1892	Газовая гангрена	Clostridium perfringens	У. Уэлш
1892	Мышиный тиф	Salmonella typhimurium	Ф. Лёффлер
1894	Чума человека	Yersinia pestis	А. Йерсен
1896	Ботулизм	Clostridium botulinum	Э. Эрменгем
1897	Бруцеллез КРС	Brucella abortus	Б. Банг
1898	Ящур	Aftovirus	Ф. Лёффлер, П. Фрош
1898	Дизентерия	Shigella dysenteriae	К. Шига
1898	Плевропневмония	Mycoplasma mycoides	Э. Нокар, Э. Ру
1901	Чума птиц	Influenza virus A	Центанни, Савонуцци
1903	Бешенство	Lissavirus	П. Ремленже
1903	Чума плотоядных	Morbillivirus	Карре
1904	Классическая чума свиней	Pestivirus	Е. Швейниц, М. Дорсет
1905	Сифилис	Treponema pallidum	Ф. Шаудин, Э. Гофман
1906	Коклюш	Bordetella pertussis	Ж. Борде, О. Жангу
1909	Сыпной тиф	Ricketsia ricketsii	Х. Риккетс
1912	Туляремия	Francisella tularensis	Г. Мак-Кой, Ш. Чепин
1915	Бактериофагия	Вирусы бактерий	Ф. Туорт, Ф. д'Эррель

 

В этот период началась работа И.И. Мечникова по воспалению, формирование им фагоцитарной теории иммунитета (1983-1991), а также исследования Эрлиха по химиотерапии и гуморальному иммунитету (1890-1899).

Были впервые описаны как самостоятельные заболевания важнейшие инфекции животных – классическая чума свиней (Салмон, Смит, 1885), классическая чума птиц (Перрончито, 1898), болезнь Ауески (Ауески, 1902), ньюкаслская болезнь (Дойл, 1926). Русский ученый Д.И. Ивановский в 1892 г. открыл мир вирусов – contagium vivum et fluidum, принципиально новую биологическую форму возбудителей инфекционных болезней (Царство Vira). Вскоре был открыт и первый зоопатогенный вирус ящура (Лёффлер, Фрош, 1898), на примере которого был установлен антигенный плюралитет возбудителей как важный биологический и эпизоотологический феномен (Валле, Карре, 1921-1922).

 

Фридрих ЛЁффлер (1852-1915),

крупный немецкий микробиолог, один из основоположников

«золотой эры бактериологии»

Впоследствии внутривидовая дифференциация патогенных микробов на основе их антигенного многообразия была обусловлена открытием и подробной характеристикой соматических и жгутиковых антигенов бактерий – соответственно О- и Н-антигенов, сероваров, серогрупп и т.п. Фундаментальные основы серологической дифференциации возбудителей с использованием моноспецифических (монорецепторных) сывороток на примере сальмонелл были созданы Уайтом (1931) и Кауфманом (1937) (классификационная система Кауфмана-Уайта).

После открытия вирусов, как патогенов особой природы, огромное научно-практическое значение имели разработки основополагающих принципов их идентификации – способности культивироваться в развивающихся куриных эмбрионах (Бёрнет, 1934) и вызывать гемагглютинацию (Херст, 1941), а позднее – создание экспериментальных биологических (клеточных) систем для их культивирования и идентификации (Эндерс, 1949). Это же относится к разработке и широчайшему внедрению метода меченых антител (изначально – меченных флюоресцеином) в серологических реакциях (Кунс, Каплан, 1942, 1950), положившего начало принципиально новым подходам в инфекционной диагностике.

Лёффлер и Вальдманн (1913) создали первую инактивированную сорбированную вакцину против ящура по технологии, ставшей классической, Кальметт и Герен – живую вакцину BCG против туберкулеза (1908-1914), Рамон – анатоксины (1915) и адъюванты (1925). Флеминг открыл пенициллин (1928), а Айзекс и Линдеманн – интерферон, белок, ингибирующий вирусную инфекцию (1957).

В 1890 г. кубинский врач Финлей впервые сформулировал представление о трансмиссивности инфекций с участием одушевленных переносчиков-векторов как важнейшем экологическом и эпидемиологическом явлении (на примере желтой лихорадки, при которой таковыми являются комары). Через десять лет Рид и его сотрудники (1900), уже экспериментально, в опытах «на себе», доказали реальность и значение трансмиссивного механизма передачи. Русский врач П.Н. Лащенков (1897) исследовал, обосновал и описал воздушно-капельный механизм передачи инфекции. [Отметим, что еще в средние века Фракасторо в своем учении о живом контагии как причине инфекции, определил три пути его передачи от больного организма здоровому – прямой контакт, непрямой контакт через различные предметы (фомиты) или передача через воздух.]

Чрезвычайную важность имело открытие Шарлем Николем на модели сыпного тифа принципиально нового фундаментального патогенетического и эпидемиологического феномена – скрытой, инаппарантной формы течения инфекции и возможности ее передачи от скрыто больного здоровому (1910-1912).