Человек и микромир. Микробы - враги. История микробиологии

ПОЗНАВ мир микробов, ученые нашли среди них не только невидимых друзей, но и опасных врагов, виновников тяжелых заболеваний.
Болезни, вызываемые микробами, издавна преследуют человека. Вот тому пример: на фреске храма, построенного более 3500 лет тому назад в столице Древнего Египта Мемфисе, изображен жрец с характерным признаком полиомиелита—атрофией мышц на укороченной ноге. В дошедших до нас средневековых рукописях содержатся многочисленные описания эпидемий—«повального мора».
Однако тогда, разумеется, никто не знал, что многие болезни вызываются мельчайшими микробами. Слово «малярия», например, происходит от итальянского malaria, что означает «плохой воздух». В течение многих веков считалось, что причина этого тяжелого недуга—испарения болот. Люди думали, что эпидемии чумы, опустошавшие в средние века целые города, не что иное, как козни дьявола и ведьм. Теми же «причинами» объясняли массовые эпидемии кишечных инфекций. Лишь отдельные ученые, например, итальянский врач Фракастор в XVI веке, высказывали мысль о «живых контагиях», заражающих человека.
Завеса над миром микроскопических существ приоткрылась всего около трехсот лет назад, когда шлифовщик линз из голландского города Дельфта Антони Левенгук изобрел первый микроскоп. По мере того, как совершенствовалась техника, позволявшая все глубже проникать в тайны микромира, одно за другим появлялись сообщения о новых виновниках болезней. Во второй половине XIX века были найдены возбудители сибирской язвы, холеры, туберкулеза, брюшного тифа, столбняка, чумы, малярии.
Нелегко давался ученым каждый шаг по пути познания особенностей микроорганизмов. Найти микроб в тканях или выделениях больного—еще не значит доказать, что именно он вызвал заболевание. Опыты на животных тоже не всегда помогают: к некоторым инфекциям, поражающим человека, не восприимчив ни один вид животных.
История микробиологии сохранила имена многих исследователей, которые для выяснения истины ставили опыты на себе. Среди них русские исследователи И. И. Мечников, Д. К. Заболотный, И. Г. Савченко. Санитарный врач города Мюнхена Макс Петтенкофер, изучавший особенности «холерной запятой», выпил бульонную культуру холерного вибриона. Русский ученый В. А. Хавкин проверял на себе эффективность противочумной вакцины—ее назвали «лимфой Хавкина». В конце прошлого века американские врачи Д. Ласеар и Д. Керрол подвергли себя укусам комаров, которые, по их мнению, передают желтую лихорадку. Таких примеров можно привести очень много.
Благодаря трудам ученых, работавших в разных странах мира, человечество научилось бороться с микробами—возбудителями инфекций.
К числу наиболее распространенных видов микробов относятся бактерии. Это одноклеточные микроорганизмы, размножающиеся путем простого деления. Их величина от 0,5 до 5 микрон (тысячных долей миллиметра). Бактерии имеют оболочку, а иногда защитный «футляр»—капсулу и жгутики—своеобразные, органы передвижения. Именно бактерии являются возбудителями многих инфекций: холеры, дизентерии, брюшного тифа, сальмонеллеза, туберкулеза, коклюша, ангины, некоторых видов бронхита, а также сепсиса, сибирской язвы и различных кожных инфекций.
Столь же велика и другая группа микроорганизмов—вирусов, открытых в 1892 году нашим соотечественником Д. И. Ивановским. Эти существа еще мельче бактерий и потому видимы только под электронным микроскопом, дающим значительно большее увеличение, чем обычный световой.
В отличие от бактерий, которые могут приспосабливаться к существованию во внешней среде—воде, воздухе, почве, вирусы живут только в живой ткани. Вот почему так долго ученые не могли их обнаружить—ведь их нельзя вырастить в питательном бульоне, пригодном для размножения бактерий. Вирусы активно размножаются только в искусственно выращенных культурах тканей человека и животных. Грипп, энцефалиты, корь, оспа, полиомиелит, ветрянка, краснуха, желтая лихорадка и множество других заболеваний—вирусного происхождения.
Еще одна группа—риккетсии, бактериоподобные микробы, названные в честь американского ученого Риккетса, погибшего при изучении возбудителя сыпного тифа.
Особую разновидность микробов представляют спирохеты. Их название происходит от греческих слов speira u chaite, что означает «завиток и волосы», поскольку они спирально извитой формы. Спирохеты являются возбудителями сифилиса, возвратного тифа.
К микробам относятся и патогенные грибы. Они вызывают лишай, паршу и ряд других кожных заболеваний, а также одноклеточные животные организмы—так называемые простейшие. Наиболее известные из них—плазмодии малярии. Некоторые простейшие имеют даже примитивные органы, например, ротовое отверстие.
У болезнетворных микробов общее только одно—все они паразиты, питающиеся тканями человека или животного. В остальном они очень разнообразны и отличаются по ферме, структуре, химическому составу. Один только вид микробов—бактерии различаются и по подвижности, и по окраске, и по способности образовывать спору, то есть стойкую оболочку, охраняющую их от неблагоприятных воздействий внешней среды.
Датский врач Христиан Грам.в 1884 году разработал универсальный метод, благодаря которому огромное множество бактерий можно разделить на две группы. Одни окрашиваются в фиолетовый цвет, их назвали грамположительными, другие—в красный, они являются грамотрицательными.
Попав в организм человека, микробы паразитируют в различных тканях. Возбудители дизентерии, например, поселяются в стенке кишечника; вирусы бешенства—в нервной ткани: одни патогенные грибы поражают поверхностные слои кожи, другие—более глубокие.
Жизненный цикл некоторых микробов весьма сложен. Например, плазмодии малярии имеют двух хозяев: у человека они паразитируют в клетках крови—эритроцитах, а у комара размножаются в слизистой оболочке желудка. Заражение происходит, когда из слюнных желез комара возбудители попадают в капилляры кожи человека. Риккет-сии—возбудители сыпного тифа и некоторых сходных заболеваний—размножаются в организме вшей или клещей.
Существует большая группа так называемых зоонозов, возбудители которых могут поражать как человека, так и животных—диких и домашних. Это относится к туляремии, бруцеллезу, сибирской язве, сапу и многим другим болезням.
Внедрение микроба или попадание его яда—токсина—в организм человека не всегда вызывает заболевание, так как в борьбу вступают защитные сипы организма. Но их противодействие часто оказывается недостаточным для того, чтобы побороть врага. И тогда после скрытого (инкубационного) периода, продолжающегося от нескольких часов, как, например, при отравлении стафилококковым токсином, до нескольких лет, как это бывает при проказе, развивается инфекционное заболевание.
В наши дни, когда врачи располагают различными методами профилактики и разнообразными лечебными средствами, когда разработана аффективная система противоэпидемических мероприятий, пожар распространения инфекций не достигает прежней разрушительной силы. Однако опасность полностью не ликвидирована.
Микробы часто преподносят сюрпризы, приспосабливаясь к изменившимся условиям. Например, у вируса гриппа постоянно происходит частичное обновление структуры, и в каждую эпидемию мы имеем дело с перевооружившимся врагом. Вот почему так трудно создать эффективную вакцину против гриппа. Иногда активизируются микробы, которые считались либо почти полностью исчезнувшими, либо сравнительно безвредными. Так, долгое время существовало мнение, что один из видов возбудителей дизентерии—палочка Ши-га—уже практически не встречается. Однако несколько лет назад в странах Южной Америки вспыхнула эпидемия дизентерии Шита с тяжелыми исходами. Опустошительные эпидемии холеры в XIX столетии вызывались классическим вибрионом азиатской холеры, а основным виновником заболеваний в последние годы оказался вибрион Эль Тор, считавшийся в прошлом веке относительно безвредным.
Микробиологам и эпидемиологам приходится постоянно быть начеку, помнить о коварстве невидимого врага, искать его уязвимые места. Одно из сравнительно недавних предложений ученых—бить врага его же оружием.
Известно, что между различными видами микробов существуют антагонистические отношения. Более быстро размножающиеся культуры могут подавить своих соперников. Некоторые вирусы—так называемые бактериофаги—природные паразиты бактерий; в последнее время изучается возможность их использования для борьбы с туляремией, холерой и рядом других инфекций.
Значительное число антибиотиков, весьма действенных противомикробных средств, вырабатывается микробами же, в том числе плесневыми грибами.
Однако появилась другая опасность: по мере широкого применения каждого нового антибиотика болезнетворные микробы постепенно приобретают к нему устойчивость. Исследователи обнаружили в микробах особые структуры—факторы резистентное™,—которые являются причиной этой устойчивости. Интересно, что эти факторы могут передаваться от одного микроба другому; таким образом микробы могут «заражать» друг друга свойством лекарственной устойчивости. Не подлежит никакому сомнению, что этому процессу способствует самолечение, бесконтрольный прием антибиотиков. Пользуюсь случаем еще раз напомнить о необходимости применять антибиотики только по назначению врача.
Короткий рассказ о борьбе человека с микробами-врагами будет неполным, если не упомянуть об одном интереснейшем открытии. В 1957 году английский ученый Айзеке и швейцарский исследователь Линдеман выделили из клеток крови особое белковое вещество—интерферон. Его вырабатывают клетки организма, зараженного вирусом. Биологическая активность интерферона очень велика. Попадая в здоровые клетки, он делает их невосприимчивыми к воздействию вирусов. В последнее время интерферон с успехом используется для профилактики гриппа, трахомы и некоторых других вирусных заболеваний.