Этапы развития медицинской микробиологии

Период эмпирического познания

Древний мир. С патогенными микроорганизмамичеловечество столкнулось на заре своего развития и, как нередко случалось в его истории, впало в наивный анимизм, объясняя появление заразных (или «прилипчивых») болезней карами богов. Вероятно, самым первым правильным понятием о способах заражения явилось представление древних евреев о контактной передаче проказы («...если человек обнаружит пятна, пустулы или язвы на теле, то он должен обратиться к первосвященнику... Если первосвященник заметит, что на седьмой день они не исчезнут, но и не будут увеличиваться, то этого человека следует изолировать ещё на семь дней...» [Левит, 13:1–3,5]).

Многолетние наблюдения за заразными болезнями позволили сделать важные открытия, и уже древние источники указывают на роль соблюдения гигиенических правил в их профилактике. Например, древнеиндийская книга Аюрведа прямо указывает, что чуму разносят крысы, а малярию — комары. У древних евреев третьей и четвёртой «казнями египетскими» (Исход VIII, Ветхий Завет) являлись «тучи вшей, блох и мух», разносящие различные болезни. Собственно, одно из имён дьявола — Вельзевул (Баал-Зебуб) на семитском языке означает «повелитель мух». Настоящий образец организованной борьбы с инфекционными болезнями являет медицинский кодекс, включённый в свод законов вавилонского царя Хаммурапи. Так, ассирийцы знали, как предохраняться от многих воздушно-капельных, кишечных и природно-очаговых болезней. Древние индусы и китайцы, а затем греки и римляне в борьбе с инфекциями широко практиковали гигиенические мероприятия, изолировали заразных больных и даже проводили профилактику натуральной оспы путём вариоляции. Более того, в античных городах существовали специальные службы, контролирующие соблюдение гигиенических норм при строительстве зданий, а расход воды на одного человека в древнем Риме был в 10 раз больше норм, принятых в настоящее время в Европе.

Важным этапом в совершенствовании знаний о возникновении инфекций стал расцвет античной медицины с её натурфилософской идеологией, основанной на познании окружающей природы и отбросившей всё сверхъестественное. Яркими выразителями новых веяний стали ГиппокрЊт, полагавший, что во время эпидемий воздух содержит особые болезнетворные испарения — «миазмы», и Тит Лукреций Кар, считавший, что у каждой инфекции есть особые «семена». Спартанский военачальник и философ ФукидЋд предполагал наличие некоего «животного контагия» — contagium animatum [от лат. contagio — дотрагиваюсь], передающего инфекционные болезни. Им же было сформулировано положение о невосприимчивости к повторному заболеванию: «... кто сам переболел и выздоровел,... никогда не заболевал второй раз, а если и заболевал, то никогда смертельно». Другим сторонником теории о «живом возбудителе» был древнеримский поэт и философ Марк Теренций ВаррЏн, веривший в существование приносящих эпидемии «мельчайших животных» (animalcula quaedam minuta). В эту эпоху были сделаны существенные и, что особенно важно, достаточно точные наблюдения за клинической картиной и эпидемиологией многих инфекционных болезней. Классическим примером служит описание моровой язвы АнтонЋны, занесённой в Рим легионерами из Сирии в 166 г. Точность наблюдений автора (Клавдий ГалЌн, к слову, ярый противник теории «животного контагия») позволила позднее установить, что причиной эпидемии явились сразу три болезни — дизентерия, брюшной тиф и оспа.

Средневековье. Волна мистицизма, затопившая Европу в начале Средневековья, задушила почти всё, что было ценного в медицинских концепциях греков и римлян. Доктрина contagium animatum была забыта, а вместо неё горячо воспринята церковная концепция «божьей кары». Да и вообще всё естественное и закономерное заменило «чудесное» — химия превратилась в алхимию, астрономия в астрологию. Лучом света во тьме всеобщего мракобесия оставалась арабская медицина, распространившаяся сначала в Испании, а затем и в других странах. Её островками в то время были медицинские школы Александрии, Кордовы, Самарканда, Исфагана, Дамаска. Огромный вклад в понимание многих вопросов эпидемиологии, профилактики и лечения инфекционных болезней внесли Абу-Бекр Мухаммед бен-Закария (РазЌс), Абу-Али аль-Хусейн Алта-ибн Сина (АвицЌнна), Исаак бен Солейман, Абу Амрам Муса ибн Маймун (МаймонЋд).

Ренессанс. Первое серьёзное потрясение схоластических воззрений на природу инфекционных болезней возникло в период Возрождения. Бурное развитие мореплавания и торговли привело к тому, что за сравнительно короткий период Европа перенесла ряд страшных пандемий. При их приближении население действовало согласно известной тогда пословице-совету — «cito, longe, tardo» (беги немедленно, будь в отсутствии подальше, возвращайся попозже). Этому совету последовали и герои «Декамерона» Боккаччо, сбежавшие из зачумлённой Флоренции и поселившиеся в загородном доме. В 1374 г. в Модене были построены специальные дома, где 40 дней проживали люди, приехавшие из зачумлённых мест; чуть позже в Венеции появился указ об изоляции подозрительных на чуму людей, товаров и кораблей на 40 дней (quaranta giorni), откуда и произошёл термин «карантин». Наблюдения, сделанные во время эпидемии чумы (1347–1350), позволили установить возможность передачи инфекции непосредственно от больного, что поколебало основы миазматической теории. Уже появились предтечи материалистической концепции в понимании развития инфекций. В частности, в 1553 г. Алессандро БенедЌтти указал на наличие «материального заразного яда», Петрус ФорЌстус ввёл в медицинскую практику термин «вирус»(имея в виду тот же яд). Ещё дальше пошёл ПарацЌльс, широко применявший термин «вирус» для обозначения «невидимых семян, приносящих болезнь». Именно он внёс в экспериментальные исследования основополагающий принцип experimentum ad ratio (опыт перед рассуждением), отметающий все бездоказательные догмы. Наиболее чётко на природу инфекционных болезней указал итальянский врач Джироламо ФракастЏро, заметивший, что они сходны с брожением, то есть передаются от одного другому посредством «живого болезнетворного начала» — contagium vivum. Именно ФракастЏро (1546) ясно определил материальность болезнетворного начала и ввёл в медицину термин «инфекция», благодаря чему эпидемические болезни стали рассматривать как инфекционные, а не как конституциональные. С этого времени в медицинском мире началась ожесточённая борьба между сторонниками миазматической теории и учения о контагии. Эта борьба продолжалась до подтверждения гениальной догадки ФракастЏро ad oculos (буквально: собственными глазами) — открытия микроорганизмов.

Ы Вёрстка Вставить портрет Фракасторо. Файл: ФРАКАСТОРО

Джироламо Фракасторо

Ы Вёрстка. Вставить портрет Левенгука, файл: Левенгук

Антоний ван Левенгук

Открытие мира микробов

Первые микроскопы. Открытие невидимого мира стало возможным после изобретения увеличивающего оптического устройства (Г. ГалилЌй). Этот «Колумб неба», построивший также первый в мире микроскоп (1610), считал «микроскопическую трубу» всего лишь средством развлечения, что помешало ему стать первооткрывателем нового мира. Во многом это объясняется и тем, что микроскоп ГалилЌя был всего лишь зрительной трубой с силой увеличения обычной лупы, так как он не знал о роли фокусного расстояния для получения изображения. Первенство в изобретении настоящего устройства для изучения микроскопических объектов отдают голландским учёным (Ханс и Захариас Янсен), хотя впервые мир невидимых существ наблюдал учёный иезуит Афанасий КЋрхер, обнаруживший мельчайших «червячков» в гниющем мясе, молоке, уксусе и т.д. Он даже сообщил об их наличии в крови больных чумой. Разумеется, пользуясь микроскопом Янсенов с 32-кратным увеличением, КЋрхер не мог видеть бактерии, но его открытие укрепило ряды сторонников теории pathologiae animatae (развития болезней, вызываемых некими существами). Первым, кому бесспорно удалось проникнуть в мир микробов, был Антоний ван ЛЌвенгук, использовавший микроскопы с 160-кратным увеличением. Необычность микромира настолько потрясла этого преуспевающего торговца сукном из Дельфта, что всю оставшуюся жизнь он посвятил изучению этого мира. Именно ему человечество обязано открытием «анималькулей» [от лат. animalcula, зверушка], число которых существенно возросло после исследований Роберта Хука, Луи ЖаблЏ, Кристиана ЛЊнга и др. Впрочем, очень немногие из них считали, что эти «мельчайшие невинные создания Господни» могут быть причиной заболевания и смерти человека, так как в то время болезни рассматривали как следствие изменений «животной силы» или «брожения соков» организма. Более того, сам ЛЌвенгук не считал «анималькулей» возбудителями болезней у человека, и в XVI–XVIII вв. продолжала господствовать «миазматическая теория» самопроизвольного зарождения болезней. Во многом этому способствовало отсутствие методов выделения отдельных представителей микромира, что было так необходимо для установления связи с инфекциями и что так дискредитировало концепцию живого контагия.

Вопрос о самопроизвольном зарождении. Открытие микробов дало почву и для размышлений по поводу их происхождения. Некоторые исследователи считали, что микроорганизмы спонтанно зарождаются из неживой материи; другие (в том числе и ЛЌвенгук) полагали, что они образуются из «семян» или «зародышей», постоянно присутствующих в воздухе. И всё же большинство учёных, хотя и зная о происхождении животных от себе подобных, слепо верили, что черви самозарождаются в гниющем мясе, а глисты — в кишечнике. Доктрина о спонтанном зарождении (generatio spontanea), или абиогенезе, принималась безоговорочно с античных времён вплоть до эпохи Возрождения. Первые аргументы, противоречащие этим воззрениям, были получены Франческо РЌди, опровергнувшем мнение о самозарождении червей в гниющем мясе. Достойно упоминания имя российского естествоиспытателя середины XVIII в. Даниила Туптало, указывавшего и учившего, что самозарождение происходит без участия каких-либо высших сил, то есть в результате естественных причин. В 1769 г. университетский профессор из Павии, аббат СпалланцЊни доказал, что микробы также происходят от себе подобных, и установил их роль в порче различных продуктов. Это открытие о длительной сохранности различных скоропортящихся продуктов после удаления микроорганизмов нашло интересное практическое применение. В начале XIX в., задолго до окончательного решения вопроса о самозарождении, Франсуа АппЌр (1810) установил, что продукты можно сохранять, поместив их в герметичные сосуды с последующим прогревом, а метод «аппертизации»стал первым широко применяемым способом консервирования пищевых продуктов. Многие российские учёные поддержали теорию contagium vivum. Особо следует выделить исследование М.М. ТерехЏвского «Об анималькулях», показавшее роль различных физических и химических воздействий на микроорганизмы и подходы к термическому обеззараживанию различных объектов. Другим выдающимся сторонником этой теории был Д.С. СамойлЏвич, внёсший большой практический вклад в борьбу с чумой и даже предпринявший попытку создания противочумной вакцины. Он предположил возможность искусственного создания невосприимчивости к инфекционному агенту. В определённой степени Д.С. СамойлЏвича можно считать предтечей Эдварда ДжЌннера, осуществившего профилактику натуральной оспы вакцинацией — искусственной прививкой возбудителя коровьей оспы. Окончательную точку в дискуссиях защитников теорий «болезнетворных миазмов» и «живого возбудителя» поставили открытия, сделанные в первой половине XIX в. и убедительно доказавшие патогенную роль микроорганизмов в опытах по самозаражению и моделированию заболеваний у животных.