биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


Тема песни для Цоя: Карл Ландштейнер

[12 июля, 2015 г.]

Юность авторов этого текста прошла, как и у многих наших ровесников, под песни Цоя. Все мы смотрели на звезду по имени Солнце, влюблялись в восьмиклассниц, ждали перемен, удивлялись алюминиевым огурцам и запоминали свою группу крови, просто так — потому что до армии было еще далеко. И мало кто знал: если бы не застенчивый австрийский профессор, не было бы ни той самой песни Цоя, ни своей группы крови. Потому что группы крови открыл именно Карл Ландштейнер. И получил свою Нобелевскую премию через тридцать лет после того, как точно выяснил, почему кровь одного человека может не подойти другому. Формулировка Нобелевского комитета: «за открытие групп крови человека».

Эксперименты с переливанием крови или ее компонентов проводились в течение многих сотен лет. Были спасены сотни жизней, еще больше пациентов погибло, но никто не мог понять, почему кровь, перелитая от одного человека к другому, в одном случае творит чудеса, а в другом — стремительно убивает. И лишь вышедшая в 1901 году в австрийском медицинском журнале Wiener klinische Wochenschrift статья ассистента кафедры патанатомии Венского университета Карла Ландштейнера «О явлениях агглютинации нормальной крови человека» [1] позволила превратить переливание крови из лотереи в рядовую медицинскую процедуру.

Уильям Гарвей

Рисунок 1. Уильям Гарвей (1578–1657). Английский врач, физиолог и эмбриолог. Предложенную им теорию движения крови, выталкиваемой сердцем, по замкнутому кругу осмеяли: она противоречила повсеместно признаваемым тогда утверждениям Галена, что кровь образуется из потребленной пищи в печени, а затем движется к органам по слепо заканчивающимся венам. Артериальная система, как считалось, отделена от венозной, и ее кровь — другая совсем — разносит тепло, вырабатываемое сердцем, а в легких охлаждается. В 1651 году Гарвей опубликовал результаты многолетних экспериментов в области эмбриологии — труд «Исследования о зарождении животных», в котором утверждал, что всё живое происходит из яйца. Эта концепция вступила в конфликт с другой «непреложной истиной», теорией самозарождения.

Началом истории переливания крови можно считать открытие в 1628 году английским врачом Уильямом Гарвеем (рис. 1) циркуляции крови. Если кровь циркулирует, почему бы ее не попробовать перелить тому, кто в ней так нуждается? Более тридцати лет было потрачено на эксперименты, но только в 1665 году появилась первая достоверная запись об успешном переливании крови. Земляк Гарвея — Ричард Ловер — сообщил о том, что удалось внедрить кровь от одной живой собаки другой. Медики продолжили эксперименты, результаты которых выглядели совсем не оптимистично: переливание человеку крови животных вскоре было запрещено законом; вливание других жидкостей, вроде молока, приводило к серьезным побочным реакциям. Впрочем, полтора века спустя, в 1818 году в той же Британии, акушер Джеймс Бландел вполне успешно спасает жизни рожениц с послеродовым кровотечением. Правда, выживает только половина его пациенток, но и это уже отличный результат. В 1840 году проходит успешное переливание цельной крови для лечения гемофилии, в 1867-м уже заходит речь о применении антисептиков при переливании, а спустя год на свет появляется герой нашего рассказа...

Карл Ландштейнер родился в Вене 14 июня 1868 года. О детстве будущего нобелевского лауреата известно немного. Он рано, в шесть лет, потерял отца — Леопольда Ландштайнера, известного юриста, журналиста и издателя газеты. Тихий и застенчивый Карл был очень предан матери Фанни Хесс, которая, овдовев, постаралась обеспечить сыну благополучное будущее. Говорят, ее посмертную маску он хранил в своем кабинете всю жизнь.

После окончания школы Ландштейнер поступил на медицинский факультет Венского университета, где увлекся биохимией. Одновременно с получением диплома в 1891 году выходит и первая статья Карла, посвященная влиянию диеты на состав крови. Но молодого медика увлекает органическая химия, и следующие пять лет он проводит в лабораториях автора реакции синтеза пиридина Артура Рудольфа Ганча (рис. 2а) в Цюрихе, будущего нобелевского лауреата и исследователя сахаров Эмиля Фишера (рис. 2б) в Вюрцбурге и Ойгена Бамбергера (рис. 2в) в Мюнхене (кстати, последний — первооткрыватель известной реакции получения аминофенолов, названной перегруппировкой Бамбергера).

Наставники Ландштейнера

Рисунок 2. Наставники Ландштейнера. а — Артур Ганч (1857–1935). Немецкий химик, разработчик нескольких «синтезов»: тиазола и подобных -золов, пиридинов (пиридиновый синтез Ганча), пирролов (пиррольный синтез Ганча). Совместно с А. Вернером заложил основы стереохимии азота, впервые применил физические методы для установления структуры органических соединений. Производные так называемого соединения Ганча — 1,4-DHP (дигидропиридина) — широко применяемые для лечения гипертонии блокаторы кальциевых каналов L-типа (амлодипин, нифедипин). б — Герман Эмиль Фишер (1852–1919). Немецкий химик, за работы по синтезу сахаров и пуринов удостоился Нобелевской премии в 1902 году. Также синтезировал полипептиды, кофеин и теобромин, барбиталв — Ойген Бамбергер (1857–1932). Немецкий химик, ассистент знаменитого Адольфа фон Байера, нобелевского лауреата 1905 года, синтезировавшего индиго, фенолфталеин, барбитуровую кислоту. Кстати, барбитал под названием «Веронал» производил фармгигант Bayer AG, основанный совсем другим Байером.

Макс фон Грубер

Рисунок 3. Макс (Максимилиан) фон Грубер (1853–1927). Австрийский бактериолог и гигиенист. Знаменит не только открытием агглютинации, но и работами по гигиене, в том числе сексуальной и расовой.

Вернувшись в Вену, Ландштейнер возобновил медицинские исследования — сначала в венской больнице общего профиля, а затем, с 1896 года, в Институте гигиены под руководством знаменитого бактериолога Макса фон Грубера (рис. 3). Молодого ученого очень интересуют принципы работы механизма иммунитета и природа антител. Эксперименты проходят успешно — буквально за год Ландштейнер описывает процесс агглютинирования (склеивания) лабораторных культур бактерий, к которым добавили сыворотку крови.

Через пару лет Карл вновь меняет работу — он занимает пост помощника на университетской кафедре патологической анатомии в Вене и попадает под крыло двух выдающихся наставников: профессора Антона Вехсельбаума, выявившего бактериальную природу менингита, и Альберта Френкеля, первым описавшего пневмококков (российские микробиологи знакомы с терминами «диплококк Вехсельбаума» и «диплококк Френкеля»). Молодой ученый начал работу в области патологии, проведя сотни вскрытий и существенно улучшив свои знания. Но всё больше и больше его увлекала иммунология. Иммунология крови.

И вот зимой 1900 года Ландштейнер взял образцы крови у себя и пяти своих коллег, при помощи центрифуги отделил сыворотку от эритроцитов и принялся экспериментировать. Выяснилось, что ни один из образцов сыворотки никак не реагирует на добавление «собственных» эритроцитов. Но почему-то сыворотка крови доктора Плетчинга склеила эритроциты доктора Штурли. И наоборот. Это позволило экспериментатору предположить, что существует как минимум два вида антител. Ландштейнер дал им наименования А и В. В собственной крови Карл не обнаружил ни тех, ни других и предположил, что есть еще и третий вид антител, которые он назвал С [2].

Самая редкая — четвертая — группа крови была описана как «не имеющая типа» одним из добровольных доноров и заодно учеником Ландштейнера доктором Адриано Штурли и его коллегой Альфредом фон Декастелло два года спустя.

Ян Янский

Рисунок 4. Ян Янский (1873–1921). Чешский психиатр и невропатолог. В поисках связи особенностей агглютинации крови с душевными заболеваниями экспериментировал с кровью 3 160 больных психозами и пришел к выводу, что людей по крови можно разделить на 4 группы (Ландштейнер описал только три, и о его работах Янский ничего не знал). Это было своего рода побочное наблюдение, и его важность медицинская общественность не прочувствовала. А связи с психозами Янский так и не нашел и потерял к крови всяческий интерес, занявшись изучением спинномозговой жидкости.

А пока Карл, открытие которого вызвало среди его коллег лишь сочувственную улыбку, продолжает эксперименты и пишет статью в Wiener klinische Wochenschrift [1], в которой приводит знаменитое «правило Ландштейнера», которое легло в основу трансфузиологии: «В организме человека антиген группы крови (агглютиноген) и антитела к нему (агглютинины) никогда не сосуществуют».

Публикация Ландштейнера не произвела в научном сообществе должного фурора, и это привело к тому, что группы крови еще несколько раз «переоткрыли», и с их номенклатурой возникла серьезная путаница. В 1907 году чех Ян Янский (рис. 4) назвал группы крови I, II, III и IV по частоте, с которой они встречались в популяции [3]. А Уильям Мосс в Балтиморе (США) в 1910 году описал четыре группы крови в обратном порядке — IV III, II и I [4]. Номенклатура Мосса широко использовалась, например, в Англии, что приводило к серьезным проблемам.

В конце концов этот вопрос раз и навсегда был решен в 1937 году на съезде Международного общества переливания крови в Париже, когда была принята нынешняя терминология «АВ0», в которой группы крови именуются 0 (I), A (II), B (III), AB (IV). Собственно, это и есть терминология Ландштейнера, в которой добавилась четвертая группа, а С превратилась в 0 (рис. 5).

Благодаря открытию Ландштейнера стали возможны оперативные вмешательства, которые раньше заканчивались фатально из-за массированного кровотечения. Более того, открытие групп крови даже позволяло с некоторой достоверностью определить отцовство. Но это светлое будущее медицины наступило потом, когда ученые наконец смогли принять тот факт, что в крови человека может происходить «какая-то там борьба». Возможно, прогресс задержал в том числе застенчивый характер «кабинетного» исследователя, который не стал активно продвигать результаты своего открытия в ученые массы...

Группы крови

Рисунок 5. Иллюстрация из нобелевской лекции Ландштейнера [8].

А пока у Ландштейнера остается только один лаборант, вместе с которым он делает еще несколько важных открытий: описывает свойства агглютинирующих факторов и способность эритроцитов абсорбировать антитела. Затем совместно с Джоном Донатом описывает эффект и механизмы холодовой агглютинации эритроцитов. И постепенно охладевает к исследованиям свойств крови, тем более что в 1907 году он получает новое назначение — становится главным патологоанатомом Венской королевской больницы Вильгельмины. А начавшаяся в Европе год спустя эпидемия полиомиелита заставляет Карла изменить приоритеты в научной работе и заняться поисками возбудителя этого смертельного заболевания.

Исследователь экспериментирует, вводя препарат нервной ткани умерших во время эпидемии детей различным животным. У морских свинок, мышей и кроликов ему не удается вызвать развитие болезни и наблюдать гистологические изменения. Но последующие эксперименты на обезьянах наконец дают результаты — у животных развиваются классические симптомы полиомиелита. Но работу в Вене приходится свернуть из-за недостатка лабораторных животных, и Ландштейнер вынужден отправиться в Институт Пастера в Париж, где была возможность ставить эксперименты на обезьянах. Считается, что его работа там, параллельно с экспериментами Флекснера и Льюиса, заложила основу современных знаний об иммунологии полиомиелита.

В этом же году на заседании Императорского общества врачей в Вене Ландштейнер сообщил об успехе эксперимента по передаче полиомиелита от человека к обезьяне. Доклад ученого снова не привлек должного внимания, так как возбудителя ему выделить не удалось, и он выдвинул предположение, что полиомиелит вызван не бактерией, а неизвестным вирусом. Тем не менее в работе 1909 года [5], опубликованной вместе с Эрвином Поппером, вирусная природа полиомиелита — уже не предположение, а медицинский факт: вирус найден и выделен в чистом виде.

В 1911 году Ландштейнер получает заслуженное звание профессора в Венском университете. А в 1916-м застенчивый ученый наконец смог связать себя узами брака. Его избранницей стала Хелен Власто, которая уже через год родила Карлу сына Эрнста.

А тем временем Австро-Венгрия пришла к распаду, на фоне поражения в Первой мировой войне началась разруха. Семья Ландштейнера оказалась на грани голодной смерти, а научная работа и вовсе стала невозможной. Карл принимает решение уехать в Нидерланды, где ему удалось получить место прозектора небольшой католической больницы в Гааге. И за три года работы в этой должности ученый умудрился опубликовать двенадцать статей, в частности, первым описав гаптены и их роль в иммунных процессах, а также специфику гемоглобинов разных видов животных.

В 1923 году он получил приглашение от Рокфеллеровского института медицинских исследований в Нью-Йорке, куда и отправился вместе с семьей. Хорошие условия, предоставленные институтом, позволили Ландштейнеру организовать там лабораторию иммунохимии и продолжить исследования. Спустя шесть лет, в 1929 году, семья Ландштейнера получила американское гражданство.

А следующий год принес Карлу Ландштейнеру приятный сюрприз: он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие групп крови человека» — через три десятилетия после самогό открытия.

Кстати, снова — удивительное дело: в 1930 году на премию по медицине было заявлено 139 номинаций [6]. И Ландштейнер отнюдь не был фаворитом. Его за всю историю-то номинировали всего 17 раз, и в 1930-м — лишь семь. А конкуренты были серьезные. На второго «нобеля» номинировали Павлова, номинировался «отец генетики» Томас Хант Морган [7]... Абсолютным лидером оказался Рудольф Вайгль (рис. 6), автор вакцины от сыпного тифа — 29 номинаций! И тем не менее премия досталась пожилому Карлу. Кстати, в 1932 и 1933 годах Ландштейнер номинировал на премию Моргана, которую он таки получил в 1933-м.

Рудольф Вайгль

Рисунок 6. Рудольф Вайгль (1883–1957). Польский биолог с немецкими корнями. Во время Второй мировой войны отказался подписать фолькслист, обеспечивающий привилегированное положение немцам — гражданам оккупированных стран. Свою вакцину от сыпного тифа тайно поставлял в Варшавское и Львовское гетто, обеспечивал местами в институте (по сути — просто спасал) польских интеллигентов и евреев, однако позже был обвинен в коллаборационизме.

Филип Левайн

Рисунок 7. Филипп Левин (Филип Левайн, 1900–1987). Американский врач- иммуногематолог, родившийся в Клецке — около Минска.

11 декабря 1930 года ученый прочитал свою нобелевскую лекцию «Индивидуальные различия в человеческой крови» [8], где рассказал о результатах переливаний крови, значении этого метода для лечения различных заболеваний и обозначил необходимость в устранении рисков, которые по-прежнему существуют при проведении трансфузии. И оказался практически пророком.

В 1939 году в возрасте 70 лет он получил звание «Почетный профессор в отставке», но Рокфеллеровский институт не бросил и продолжал работать. А спустя год он с коллегами-учениками Александром Винером и Филиппом Левиным (рис. 7) открыл еще один важнейший фактор крови человека — резус-фактор. Параллельно исследователи выявили связь между ним и развитием гемолитической желтухи у новорождённого: резус-положительный плод может вызывать у матери выработку антител против резус-фактора, что приводит к гемолизу эритроцитов, превращению гемоглобина в билирубин и развитию желтухи.

Несмотря на почтенный возраст, Ландштейнер оставался крайне энергичным человеком и блестящим исследователем, но при этом становился всё большим мизантропом. В нью-йоркской квартире и доме в Нанкасте, которые он купил благодаря получению премии, профессор так и не поставил телефон и постоянно требовал от окружающих соблюдения тишины. Последние годы жизни Ландштейнер посвятил исследованиям в области онкологии — его жена страдала раком щитовидной железы, и он отчаянно пытался понять природу этого заболевания. Но ничего серьезного в этой области он сделать так и не успел. 24 июня 1943 года прямо в лаборатории у Карла Лайндштейнера случился обширный инфаркт, и спустя два дня он умер в институтской больнице.

Тем не менее награды и почести не заканчивались. В 1946 году ему посмертно присудили премию Ласкера («вторая нобелевка по медицине для США»), его портреты можно встретить на почтовых марках и купюрах (рис. 8), а с 2005 года по инициативе Всемирной организации здравоохранения день рождения Карла Ландштейнера сделали памятным для всего мира. Отныне это — Всемирный день донора крови [9].

Почтовая марка и купюра

Рисунок 8. Почтовая марка и купюра в 1000 австрийских шиллингов не дают соотечественникам забыть великого сына Австрии — Карла Ландштейнера.

Трансфузиология сегодня

Трансфузиология сегодня а — Таблица совместимости групп крови при переливании. Знаки +/- показывают, присутствует ли резус-фактор. Найдены и другие, более редкие, классы антигенов, но учитывают их редко. Сейчас стараются не экспериментировать с переливанием «разноимённых» групп. б — Плакат Всемирного дня донора крови 2015 года [9].

Статья написана совместно со Снежаной Шабановой.

Литература

  1. Landsteiner K. (1901). Ueber Agglutinationserscheinungen normalen menschlichen Blutes. Wiener klinische Wochenschrift. 14, 1132–1134;
  2. Landsteiner K. (1900). Zur Kenntnis der antifermentativen, lytischen und agglutinierenden Wirkungen des Blutserums und der Lymphe. Centralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde und Infektionskrankheiten. 27, 357–362;
  3. Janský J. (1907). Haematologická studie u psychotiků. Sborník klinický8, 85–139;
  4. Moss W.L. (1910). Studies on isoagglutinins and isohemolysins. Bulletin Johns Hopkins Hospital21, 63–70;
  5. Landsteiner K. und Popper E. (1909). Übertragung der Poliomyelitis acuta auf Affen. Zeitschrift für Immunitätsforschung und experimentelle Therapie. 2, 377–390;
  6. Lists of Nobel Prizes and Laureates. Архив номинаций на сайте Нобелевского комитета;
  7. биомолекула: «Повелитель мух»;
  8. On individual differences in human blood. Нобелевская лекция К. Ландштейнера (1930);
  9. Всемирный день донора крови 2015 года: Спасибо за спасение моей жизни. Сайт ВОЗ.

Автор: Паевский Алексей.

Число просмотров: 536.

Creative Commons License — условия использования и распространения материалов сайта.
Вернуться в раздел «Личность»

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Re: Тема песни для Цоя: Карл Ландштейнер

шалимов владимир — 20 июля, 2015 г. 09:55. (ссылка)

Какие люди!Какие лица!Не то,что нынешние рожи!

(ответить)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.