В микробната лаборатория, Проблеми и постижения на медицината
Има такива много вкусни и питателни гъби - шампиньони. Група учени проведоха наблюдения върху два парцела земя, засадени със спори на гъби. И скоро се установи, че в един район гъбите растат по-бързо, в друг по-бавно, въпреки че спорите са с еднакво качество и почвата е една и съща.
Въпросът, колкото и да е странно, се оказа не в разнообразието от спори и не в качеството на почвата, а във факта, че в една област спорите са засети гъсто, а в друга рядко. По-бялото гъсто посяване даде по-бърз растеж.
Каква е причината тук? Можете ли да разберете каква е връзката между броя на спорите и растежа? Мога. Няма съмнение, че спорите на гъбите отделят някои вещества в почвата, които влияят върху покълването на самите спори и растежа на гъбичките. Ако спорите седят близо, на купчина, тогава околната среда, т.е. почвата, е по-изобилно наситена с тези вещества. Това означава, че растежът ще бъде по-бърз. Спорите, които са разпръснати по-далеч една от друга, рядко засети, са в най-лоша позиция, като всяка има по-малко от тези вещества.
Изследователите не само направиха това предположение, но и успяха да открият веществото, което спорите отделят в почвата и което допринася за растежа им. Открит е не само в шампиньоните, но и в редица други низши растителни организми.
Дадено му е името „биос“, което на гръцки означава живот.
По-нататъшното изследване на bios показа, че той не е хомогенен и от него могат да се разграничат отделни части: bios 1, bios 2, bios 3. Всички тези bios ускориха растежа и жизнената активност на живата клетка, независимо дали става въпрос за спора на гъби или някакъв микроорганизъм.
Най-енергичен беше Bios 2. Например, ресничките в негово присъствие се размножиха почти два пъти по-бързо.
Но през 1943 г. от един вид плесен, от глиоклодий, специаленвеществото е глиотоксин. Glyoclodium го произвежда по същия начин, както спорите на шампиньоните произвеждат своите биози.
Но глиотоксинът изобщо не допринася за растежа и възпроизводството на живи клетъчни организми. Обратно. Глиотоксинът спря растежа им. Най-малката стохилядна от милиграма глиотоксин в кубичен грам хранителна среда беше достатъчна, за да спре размножаването на определени микроби.
Така биосът донесе, така да се каже, приятелство и подкрепа на микробните клетки, глиотоксинът - опасност, смърт.
Както можете да видите, свойствата на биоса и глиотоксина са диаметрално противоположни. Но ето какво е абсолютно невероятно: биос 2 и глиотоксин имат почти еднаква химична формула, те са почти еднаква структура, тоест те са почти едно и също вещество.
Това обстоятелство е от изключително значение. Разкрива ни най-финия механизъм на борбата, която се води в света на невидимите организми, разкрива, така да се каже, техниката на тяхното унищожаване. Въвежда ни в самата същност на това, което се случва във вътрешноклетъчната, така да се каже, лаборатория на микробите.
Животът на микроба зависи от храната. И как е обработката и асимилацията на храната от микробите?
Могат ли протеините, мазнините, въглехидратите, тези органични химични съединения просто да дойдат от околната среда в протоплазмата на микробна клетка, в тялото на микроб? Е, да кажем, да го всмуквам?
Не, не могат. За това те са твърде сложни по структура. Те трябва да бъдат превърнати в по-достъпна форма, разделена на по-прости химични съединения. Тогава те стават подходящи за асимилация.
Вътре в микроба в тази работа участват специални химикали - ензими, вътреклетъчни ензими.
Както знаете, ензимите са онези елементи, без които живото тяло не моженито една трансформация на органични хранителни вещества от по-сложни по структура към по-малко сложни.
Ако няма ензими или те престанат да изпълняват функцията си по някаква причина, тогава усвояването на хранителните храни спира. Растежът, размножаването, животът спират. В този случай възпроизводството, животът на микробите спира.
Но ензимите улавят само това за обработка. че те, така да се каже, се предполага, че са само вещества с определена химична структура.
Bios, разбира се, принадлежи към онези вещества, които са много необходими за микробите и с които ензимите на микробите алчно се комбинират. Но ензимите улавят не само биоса, но и нещо, което е много близко до него по структура, тоест глиотоксин, от който изобщо не се нуждаят, но който по някаква причина може да е наблизо.
Ако има много глиотоксин, тогава ензимите бързо се насищат с него. Сега ензимите вече не са в състояние да уловят bios или нещо друго, дори това, от което наистина се нуждаят, без което животът на микроба е невъзможен. Те са свързани с глиотоксин. В резултат на това се нарушава храненето на микроба. Жизнената му система замръзва и умира.
Получава се така, сякаш вместо да се налива моторно масло във вътрешните части на двигателя, в него ще се налива пясък. Двигател с пясък, излят в него, разбира се, бързо ще се провали.
Сега механизмът на унищожаване на микробите от глиотоксин е ясен. Не ги разтваря, не корозира. Той деактивира микробните ензими. Поради това микробите не могат да абсорбират храната. Лишени от храна, те отслабват. И тогава те умират.
Интересно е също, че подобни събития съвсем не са случайни. Биос и глиотоксин, толкова различни по действие и толкова сходни по структура, не са едно явление.
Пара-аминобензоената киселина, например, подпомага растежа и размножаването на такивамикроби, като пневмококи, които причиняват лобарна пневмония при хората. И по своята структура пара-аминобензоената киселина е близка до стрептоцида. Стрептоцидът, както знаете, инхибира жизнената активност на същите пневмококи.
Никотиновата киселина е витамин; химичната му формула почти съвпада с формулата на пиридинсулфоновата киселина. Но първата киселина подпомага растежа и развитието на микробите, втората парализира растежа на микробите.
Сега можете да разберете как и какво прави пеницилинът. Очевидно спира живота на микробите по същия начин като глиотоксина, подобно на други парализатори на растежа, като нарушава процеса на трансформация на някои хранителни вещества в други вътре в микробите, които са необходими за съществуването на най-малките организми.
Последните изследвания потвърждават това. Установено е например, че една захарна молекула по пътя си към усвояване от жива клетка трябва да премине през етапа на така наречената пирогроздена киселина. Има сериозни основания да се смята, че в присъствието на пеницилин ензимите на редица микроби не могат да използват пирогроздена киселина. В резултат на това те губят въглехидратния метаболизъм, което означава, че трябва да имат глад за въглехидрати, захар.
Без пирогроздена киселина растежът на микробите, тяхното размножаване спира.
Има също доказателства, че пеницилинът пречи на така наречения нуклеопротеин, т.е. свързан със специален вид протеин, клетъчния метаболизъм, което също нарушава неговата жизнена дейност. А микробите с парализирана жизнена дейност лесно стават плячка на защитните сили на човешкото тяло.
Това обаче не е достатъчно, за да се обясни смъртта на микробите при използване на пеницилин. Разбира се, пеницилинът може да действа директно върху причинителя на инфекциозно заболяване - тук съмненията едва ли са възможни.Достатъчно е да си припомним ефекта на зелената плесен върху културата на стафилококи. Но в живия организъм връзката между пеницилина и микробите е много по-сложна. И основното в тези отношения е ролята на самия организъм.
Въвеждането на пеницилин на пациента предизвиква процеси в неговата нервна система, които променят общото състояние на защитните свойства на организма. В резултат на това се създава повишена резистентност към микроба и невъзможността той да съществува в така променените вътрешни условия на организма. Както се казва в тези случаи, вътрешната среда на тялото е станала жизнено неблагоприятна за микроба. Той умира.
Такъв е ефектът на пеницилина, бойното оръжие на зелената плесен.