добре информиран оптимист
Към 100-годишнината от смъртта на българския нобелов лауреат Иля Мечников
На границата на 19-ти и 20-ти век Иля Илич Мечников (1845–1916) е един от най-видните представители на естествознанието, който преобръща развитието на европейската и световната наука. Приживе е избиран за редовни и почетни членове на голям брой (над 60) български и чуждестранни академии, научни и професионални дружества.
Мечников в Париж
Решаващо в биографията на I.I. Мечников като известен по това време учен с европейско име е 1887 г., когато той и съпругата му Олга Николаевна вземат окончателното решение да напуснат България. В чужбина И.И. Мечников посещава предимно немски лаборатории във Висбаден, Мюнхен и Берлин. Според него именно Германия е Меката на европейската и световната наука.
След като изостави идеята да работи в Германия, I.I. Мечников и съпругата му заминават за Париж. Тук през есента на 1887 г. Иля Мечников се среща с Луи Пастьор, който му дава надежда. Пастьор вече е бил добре запознат с фагоцитната теория, която според него му е направила дълбоко впечатление. След като научава, че в Париж се строи нова сграда на института с множество лаборатории, Мечников се заема да поиска от Пастьор почетна длъжност (почетна длъжност без заплата) и една или две стаи, където да работи като частно лице.
Материална обезпеченост I.I. Мечников го спаси от необходимостта да обсъжда въпроса за бъдещите заплати. Освен това, като се вземат предвид трудностите при финансирането на института Пастьор в Париж през първите години от неговото съществуване, Иля Илич продължава да отказва заплати. Единственият служител в неговата лаборатория по морфология на низшите организми и сравнителна микробиология беше съпругата му Олга НиколаевнаМечников. Общо ученият е работил в този институт 28 години.
Той бил дворянин (държавен съветник), притежавал две имения в Мала България и посещавал България както по научни, така и по лични въпроси. До края на живота си той запазва българско гражданство и непрекъснато следи състоянието на науката в България, което не се подобрява и след неговото напускане. Така през 1907 г. той пише: „. науката в България преживява дълга и тежка криза. Не само, че няма търсене на наука, но тя е в пълен затвор.“
От откритието на Гисен до фагоцитозата
Пропускайки много интересни подробности от биографията на младия I.I. Мечников, трябва да споменем неговото ранно фундаментално откритие, което изигра голяма роля в последващите имунологични открития. Това е т. нар. Гисенско откритие – направено е в университета в Гисен, в годините на стаж на Мечников в Германия.
Тогава, през 1865 г., Мечников е само на 20 години. Изучавайки начините за хранене на по-ниски многоклетъчни организми (Metazoa), той открива в цилиарния червей - земната планария - вътреклетъчен тип храносмилане. В планариите няма храносмилателна кухина и актът на храносмилане, според Мечников, се извършва изключително вътре в мобилни клетки от мезодермален произход. Точно както актът на храносмилане се извършва в едноклетъчни организми, например в реснички и други протозои. Благодарение на това наблюдение Мечников открива липсващото звено в своята хипотеза за еволюционното развитие на многоклетъчните организми и показва генетичната връзка на протозоите с първичните изчезнали и живи метазои.
Само 17 години по-късно Мечников ще се върне към наблюдението на Гисен и неочаквано то ще се превърне в прелюдия към друго откритие - описание на имунната функция на фагоцитозата при висшите животни ичовек. И.И. Мечников е първият, който стига до извода, че имунният отговор е функция на специализирани клетки, обединени в единна функционална имунна система.
През 1882 г. в многобройни експерименти I.I. Мечников се убеди, че способността на клетките да улавят и усвояват частици в еволюцията е преминала към специализирани (мезодермални) клетки на съединителната тъкан. През пролетта на 1883 г. служителите на Карл Клаус, професор по зоология във Виенския университет, К. Гробен и К. Гайдер предлагат на Мечников термина за научното наименование на откритото от него явление - „фагоцитоза“.
Геният на Мечников се проявява в това, че той уверено достига до широки обобщения на открития от него феномен на имунната функция на фагоцитозата. Той твърди участието на фагоцитите в процесите на атрофия, метаморфоза, възстановяване, регенерация, възпаление и инфекция. В допълнение, най-важната разпоредба на клетъчната теория на Мечников е развитието на идеи за способността на фагоцитите да секретират широк спектър от регулаторни биологично активни вещества.
Още през 1886 г. Мечников въвежда идеята за регулаторната роля на нервните процеси и хипоталамуса в имунната защита и възпалението с помощта на невротрансмитери (цитази). В същото време той описва пътя на еволюционното развитие на имунната система при висшите животни и човека, започвайки с изчезнал предшественик - фагоцитела - колониален тип едноклетъчен организъм, подобен на ларвата на съвременните низши многоклетъчни организми.
Постепенно, освен клетъчната теория за имунитета (1883-1886), Мечников развива биологичната теория за възпалението (1884-1891), биологичната теория за стареенето (1897), теорията за атрофията (1901) и теорията за ортобиозата (1907).
Мечников отгатва основната характеристика на имунната система - нейната генерализирана природа, поради наличието на огромен брой клетки,непрекъснато циркулиращ през лимфата, кръвния поток, междуклетъчните пространства и неговата екологична специфика - тясно взаимодействие през кожата, храносмилателния тракт и белите дробове с елементи на външния свят.
Откриването на фагоцитозата, както и подробното описание на физиологичната система на имунитета от Мечников, неизвестни преди нито на биолозите, нито на лекарите, се считат от съвременната наука за фундаментални. Съдържа научно описание на основния обект на имунологични изследвания - имунокомпетентните клетки, обединени в единна система.
Неговите рисунки изобразяват най-важните биологични явления, причинени от реактивността на макро- и микрофагите, насочени както към структури, дошли отвън, така и към техните собствени структури, които са станали чужди на тялото. Тук е феноменът на сенилна мускулна атрофия, причинена от миофаги; феноменът на метаморфозата при земноводните, когато поглъщането на собствените им мускулни влакна с помощта на миофаги води до разрушаване на отделни органи (например опашката на попова лъжица); репарационни явления след изгаряне, дължащи се на образуването на разклонени съединителнотъканни клетки от тъканно фиксирани фагоцити. Тоест, "актът на хранене" от фагоцитите на техните собствени клетъчни елементи води до различни биологични последици: в първия случай до патология (атрофична дегенерация на мускулна и костна тъкан при възрастни хора), докато във втория (метаморфоза при земноводни) и третия случай (репарация в случай на изгаряне) говорим за нормално биологично явление.
От 1898 до 1908 г. в отдела на Мечников в Института Пастьор започват програмни изследвания за получаване на токсични имунни серуми и антитела към различни чужди клетки. Цитолитичните серуми имат изразена органна специфичност. Това се проявява в способността им, дори когатоеднократно инжектиране причинява морфологично увреждане на съответния орган или тъкан, което по правило е последвано от нарушения на функционалните свойства.
Така например, с въвеждането на сперматолизин, подвижността на сперматозоидите се губи. Големите дози цитотоксини предизвикват потискане на функцията на съответните клетъчни елементи, докато малките дози имат активиращ ефект.
В допълнение към цитотоксините, насочени срещу чужди клетки, в отдела на Мечников V.K. Линдеман получава автоцитотоксини, тоест антитела срещу собствените им бъбречни клетки. Автоимунният цитотоксичен серум, приложен на здрави животни от същия вид, причинява специфични морфологични и функционални промени в бъбреците, т.нар. нефрологичен нефрит. Така се получава един от първите експериментални модели на автоимунно заболяване – автотоксичен нефрит, описан от българския патолог В.К. Линдеман през 1900-1901 г. Въпреки това, по ирония на съдбата, откритието влиза в историята на имунопатологията под името на японския патолог М. Мазуги, който работи в Германия (нефрит на Мазуги), едва през 1933 г.
Работите върху цитотоксичния имунитет разкриват парадоксалната природа на имунните реакции, способни не само да защитават, но и да унищожават собствените си структури. Така се роди ново направление в имунологията - имунопатология, която изучава заболявания, основани на нарушения на имунните механизми. Съвременната имунология е доказала, че цитотоксичният механизъм е в основата на патогенезата на автоимунните и алергичните заболявания. Потискането на цитотоксичната активност е едно от основните направления на клиничната имунология.
Открития в областта на хуморалния имунитет
С голямо безпокойство Мечников възприема откритията в областта на хуморалния имунитет,поради наличието на антитела, които се държат сякаш независимо от клетките. Описанието на тези открития през 1890 г. е придружено от демонстрация на практическото използване на терапевтични и диагностични антисеруми с висока специфичност (преципитини, аглутинини, лизини и др.).
Мечников приветства всяка работа, засягаща ролята на антителата в кръвта, с предпазливост и вълнение: целостта на неговата клетъчна теория за имунитета се срина. Затова скоро той и колегите му от Института Пастьор започват целенасочено да изучават хуморалните кръвни фактори и техния дял в имунната защита. В крайна сметка, за да се разработят основите на хуморалния имунитет, училището на I.I. Мечников беше направен не по-малко от своите противници. И така, в своя отдел през 1895 г. бъдещият нобелов лауреат J. Bordet открива комплемента, а L. Deutsch демонстрира синтеза на антитела в хемопоетични органи, богати на фагоцити.
За съжаление, идеята за имунната система, както и идеята за първенството на клетъчните реакции в имунната защита, се оказаха подценени от патолози, бактериолози и хигиенисти, които започнаха дълга и изтощителна дискусия с Мечников. Липсата на изразена специфичност на фагоцитите по отношение на антигените, както и имунологичната памет (способността да се реагира на многократното въвеждане на антиген) създава впечатлението, че такъв древен защитен механизъм като фагоцитозата е останал в еволюцията като атавизъм, като неспецифичен защитен фактор. Докато лимфната система в хода на еволюцията е придобила в лицето на хуморалните фактори структурите на адаптивния имунитет, които имат способността за специфично разпознаване, към което фагоцитозата едва ли има отношение.
И въпреки че зад Иля Мечников имаше дълги години на непризнаване и изтощителни научни дискусии,довеждайки го до нервен срив и дори до желание да се раздели с живота си, присъждането на Нобеловата награда за физиология или медицина през 1908 г., съчетано с лидера на опозицията П. Ерлих, беше истински триумф за учения.
Геронтология и философия
Мечников може да се счита за основател на научната геронтология. Неговата заслуга беше, че той изведе проблема за изучаване на старостта от традиционната медицинска и хигиенна равнина в широк път на еволюционните биологични изследвания. Съвсем независимо той стига до идеята за еволюционния произход на смъртта.
В началото на 80-те години на 19 век А. Вайсман обявява "смъртността" на соматичните и "безсмъртието" на зародишните (половите) клетки. И.И. Мечников не е съгласен със заключението на Вайсман. Експериментите върху нисши животни, проведени от Мечников, показаха, че безсмъртието е присъщо на много, а не само на зародишните клетки на нисши животни, като анелиди или полипи. Въпреки това, на по-високи нива на еволюция, свойството да бъдеш "безсмъртен" изчезва. Оттук и тезата на Мечников: смъртта е резултат от еволюцията, а не адаптивен процес, както си го представя Вайсман.
В трудовете си Etudes sur la nature humaine (1903; български превод на Етюди за природата на човека, 1904) и Essai de philosophic optimiste (1907; български превод на Етюди на оптимизма, 1907) Иля Мечников предрича съществуването на „биологичен часовник“ в живите организми. Тоест генетичното програмиране на индивидуалната продължителност на живота - границата, отвъд която видът не може да премине.
Акушер-гинеколозите в Париж се заинтересуваха от отглеждането на бебета без микроби, но по това време не можеше да се говори за възможността за създаване на условия без микроби в клиниката по детски болести. За да се неутрализират чревнитеИнтоксикация, Мечников препоръчва въвеждането на млечнокисели продукти в червата с храна - българско изварено мляко - кисело мляко, което според него трябва да ограничи растежа и развитието на патогенни и условно автогенни микроби и ефективно да неутрализира токсичните продукти от тяхната жизнена дейност.
Несъмнено концепцията за ортобиозата на I.I. Мечников. Ортобиозата е цяла система за самоусъвършенстване с цел постигане на дълга, активна и енергична старост, водеща до развитие на чувство за насищане с живот и желание за смърт. Желанието за смърт, парадоксално в основата си, е идеалът на ортобиозата. В същото време става актуална хигиената на тялото - която според Мечников все още не е заела своето място в човешкия живот, воля и морално поведение, за което е необходимо научно образование. „Невежеството“, пише Мечников, „трябва да се припише на най-аморалните явления“.
Мечников не е имал време да развие напълно теорията за ортобиозата. Избухването на Първата световна война прави абсурдни аргументите му за самодостатъчна старост, естествена смърт и морално възпитание на човечеството. Всичко се смеси, нормалният живот се срина. Институтът Пастьор беше прехвърлен под юрисдикцията на военното ведомство, стана нереалистично да се занимава с наука.
Скъпите маймуни, върху които Мечников експериментира със сифилис, бяха убити поради възможна обсада на Париж и липса на храна. Мечников, който толкова страстно вярваше в европейската култура, не можеше да се примири с идеята за война в едно цивилизовано общество. Той беше убеден, че е необходимо да се решат нещата между държавите без кръвопролития и смърт.