2 years ago
No comment

Sorry, this entry is only available in
Russian
На жаль, цей запис доступний тільки на
Russian.
К сожалению, эта запись доступна только на
Russian.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

В начале нашего века в Петербурге на Выборгской стороне жил и работал замечательный ученый Алек­сандр Александрович Максимов. Он читал блестящие лекции студентам Военно-медицинской академии. Когда Максимов в ладно сидящем на нем генеральском мун­дире и в сапогах со шпорами входил в аудиторию, все замирали. Он поднимался на кафедру, открывал боль­шие часы-луковицу и начинал читать и рисовать на дос­ке цветными мелками. И пожалуй, никто другой не мог так увлекательно рассказывать о жизни клеток, как Александр Александрович Максимов — выдающийся ученый, опередивший на десятилетия свое время и зало­живший фундамент науки о кроветворении. Современни­ки часто спорили с ним и не соглашались с его вывода­ми и идеями. И понимало его работы всего несколько десятков человек, да и те были разбросаны по всему миру.

После лекций Максимов снимал военный мундир и надевал лабораторный халат. Вот тут-то и начиналась его «непонятная» работа — он ставил культуры и наблю­дал за ними. Все, что он видел в микроскоп, он велико­лепно зарисовывал. Рисунки Максимова удивляют своей красотой и точностью. Максимов часами сидел за ми­кроскопом и, сравнивая клетки, думал об их превраще­нии из одной формы в другую.

Вот маленькая круглая клетка с круглым ядром и тоненьким едва заметным ободком цитоплазмы. Назы­вается она «малый лимфоцит», живет в селезенке и в лимфатических узлах, сохраняется длительное время и в культурах. Эта клетка чуть больше красных кровяных телец — безъядерных клеток, эритроцитов, которые ок­рашивают кровь в красный цвет. Но почему? Почему лимфоциты видны почти во всех препаратах, приготов­ленных из разных органов: почему они встречаются и в печени, и в легком, и под кожей, и в костном мозге? Причем они обнаруживаются почти в каждом поле зре­ния! «Лимфоциты вездесущи!» — решает Максимов. И наверное, эта маленькая клетка, которую все считают конечным этапом развития — клеткой, не способной к размножению и обреченной рано или поздно умереть, не так проста. Не заложено ли в ней, как в нераспустившей­ся почке, как в непроросшем семечке, очень много пои­стине удивительных возможностей. Конечно, сам малый лимфоцит не делится, но он может увеличиваться в раз­мере и превращаться в крупную клетку — большой лим­фоцит, способную к делению и чудесным превращениям. И столь разные клетки, как эритроциты и белые кро­вяные тельца — лейкоциты, являются далекими потом­ками лимфоцита. И не только они, но и фагоциты, спо­собные заглатывать обломки мертвых клеток и частицы краски, происходят от лимфоцитов, которые, по словам Максимова, представляют собой родоначальнуюклетку для всех элементов крови.

На основании своих наблюдений и выявления пере­ходных клеточных форм Максимов составляет таблицу, в основу которой он ставит родоначальную клетку — лимфоцит. Эта схема кроветворения была встречена в штыки многими современниками Максимова.

— Нет! — говорили «дуалисты». — В основе кро­ветворения лежат два обособленных ростка: один для красной крови, другой для белой.

— Не два ростка, а три,— возражали «триалисты». С тех пор прошло много лет. Уже 50 лет как А. А.

Максимова нет на свете. Вокруг его имени ходят самые невероятные легенды, относящиеся к чисто внешней стороне его жизни.

С фотографии, помещенной в некрологе А. А. Макси­мова, на нас смотрят через стекла пенсне живые круг­лые глаза; темные волосы разделены на прямой пробор, а небольшие усы слегка подкручены кверху. Последние годы своей жизни А. А. Максимов провел вдали от ро­дины; он жил в Чикаго, где заведовал кафедрой анато­мии Чикагского университета. При этом он не потерял связь с отечественной наукой.

Несколько лет назад в ленинградском архиве Ака­демии наук мы нашли несколько писем Максимова, ад­ресованных Ивану Петровичу Павлову. На пожелтев­ших листах лежат ровные красивые строчки, написан­ные каллиграфическим почерком — рукой Максимова. Вот несколько отрывков из них:

«Глубокоуважаемый и дорогой Иван Петрович!..

…Вернувшись из тропиков к еще неоконченной зиме, я сразу заплатил дань отвратительному климату Чика­го, который чрезвычайно напоминает Петербург, силь­нейшей простудой, от которой лишь медленно оправ­ляюсь. Вот Вы пишете, что у Вас сотрудников хоть от­бавляй, а у меня в этом отношении кризис. Все есть — кроме соработников. Просто не знаю, что и делать, хоть из России выписывай. А мою работу с культурами тка­ней без помощников никак не сделаешь. Всего лучшего. Желаю Вам и Вашим всякого счастья и благополучия… Преданный Вам А, Максимов» (письмо от 25 марта 1924 года).

И другое письмо:

«Жизнь наша здесь идет себе по-прежнему тихо и спокойно. Время летит быстро и незаметно за лабора­торной работой. Мне, к сожалению, не хватает помощ­ников, и я теперь усиленно и ультимативно требую себе еще одного препаратора, да кстати и прибавки жало­ванья. Воспользовался тем, что соседний Университет, государственный Университет Иллинойса хочет меня пе­реманить, предложив лучшие условия. Я пойти туда не пошел, но использовал конъюнктуру. Это здесь так всегда делается… Неприятно, что здесь в Америке нам, анатомам, очень трудно печатать работы с таблицами. В Европе этого не подозреваешь. Но факт тот, что аме­риканцы страшно скупы или вернее бедны для теорети­ческой науки и особенно для издания журналов. Как это ни странно, но последнюю работу я взял да и отправил по старому испытанному адресу в Вирховский Архив… С сердечным приветом преданный Вам А. Максимов. Как у Вас обошлось с наводнением на Васильевском острове?» (письмо от 6 ноября 1924 года).

Писем Ивана Петровича Павлова, адресованных Александру Александровичу Максимову, пока не уда­лось разыскать. Возможно, что они хранятся в архиве Максимова в Чикагском университете. Но мы знаем, как высоко ценил Павлов Максимова — своего товари­ща и младшего коллегу по Военно-медицинской акаде­мии. Именно он, Павлов, представил в свое время Мак­симова к избранию в Российскую Академию наук.

Более 50 лет, прошедших с тех пор как были выпол­нены и написаны работы А. А. Максимова,— это доста­точно большой срок, чтобы оценить их действительное значение. За эти годы наука далеко шагнула вперед, вооружилась новыми методами исследования и обога­тилась новыми представлениями и идеями. 50 лет — это жестокое испытание для любого научного наследия. Чем же для нас являются труды А. А. Максимова? Прой­денным этапом, важным для своего времени, но кажу­щимся наивным сегодня? Прописными истинами, кото­рые полагается знать, но которые уже мало кого вол­нуют? Можно ли вообще говорить о его работах как о чем-то прошлом?

Для того чтобы ответить на эти вопросы, вернемся снова к трудам Максимова — статьям и учебникам, им, написанным.

Максимов писал: «Из клеток, составляющих орга­низм позвоночного животного, лишь немногие живут столько, же времени, сколько весь организм. Громадное большинство имеет гораздо меньший жизненный срок. Просуществовав и профункционировав некоторое для разных клеток различное время, они дегенерируют и должны восполнятся за счет запасных молодых элемен­тов, способных к размножению и дифференцировке (специализации). Кроветворные клетки представляют собой как раз особенно недолговечные, очень энергично функционирующие и в соответствии с этим сравнитель­но быстро снашивающиеся и расходующиеся эле­менты.

Поэтому понятно, что уже в нормальном состоянии должно происходить и соответственное новообразование всех этих элементов, т. е. кроветворение…

…Лимфоцит является общей клеткой — родоначаль­ницей всех элементов крови…

…Лимфоциты вездесущие в организме, блуждают всюду по тканям и циркулируют в крови и по мере не­обходимости могут быть быстро принесены в больших массах к тому месту, где они нужны. Попадая в благо­приятные условия, они проявляют свою потенцию раз­вития и продукты его получаются очень разнообраз­ными…»

Так писал Максимов, и его слова звучат вполне со­временно и теперь.

Приблизительно такая подборка цитат была приве­дена в докладе о научном наследии А. А. Максимова, сделанном на заседании старейшего русского научного Московского общества испытателей природы в 1974 г. Заседание проводилось в старом здании МГУ в 100-лет­ний юбилей рождения Максимова.

После доклада развернулась оживленная дискуссия. Говорили не только о работах Максимова, но и об его личности. Вспоминали старый Петербург, и балет, и вер­ховых лошадей, и, конечно, шпоры. Тогда на кафедру вышел наш ведущий гематолог, теоретик и врач, Андрей Иванович Воробьев. Аудитория смолкла, когда он ска­зал: «Каждому свое, каждому свое! Одни помнят, что Максимов носил сапоги со шпорами, а другие — что он открыл, функции малого лимфоцита, что его сделало отцом современной гематологии». Раздались аплодис­менты, все стало на сбои места.

Вооруженные сложными методами исследования уче­ные шаг за шагом подтвердили все его представления, и на прочном фундаменте, который заложил Максимов, выросло огромное здание современной науки о крове­творении.

До 1961 года ученые не могли сказать, кто же прав — «дуалисты» или Максимов: эксперименты, которые по­могли бы приблизиться к истине, еще не были постав­лены.

В конце 50-х годов французский врач Ж. Матэ сде­лал первую в мировой медицине попытку лечить лю­дей, пострадавших от радиоактивного облучения, пере­садкой костного мозга. Операция прошла успешно, и больные выздоровели. Но почему при облучении необ­ходимо пересаживать именно костный мозг, а не какие-нибудь другие ткани? Дело в том, что кроветворные клетки наиболее чувствительны к облучению.

Облученный костный мозг перестает кроветворить и не может обеспечить постоянную потребность организ­ма в клетках крови. Полости костей, в которых распола­гается костный мозг, опустошаются, количество эритро­цитов и лейкоцитов резко падает, на смену сносивших­ся клеток крови в кровоток не выходят новые. В то же время другие органы более устойчивы к облучению: почки, легкие, печень, сердце продолжают нормально функционировать. Но организм обречен, и спасти его может только пересадка жизнеспособного костного моз­га. Пересаженный костный мозг заселяет опустевшие места в полостях костей, где сидели собственные крове­творные клетки, размножается там и образует все но­вые и новые клетки крови. И наступает выздоровление.

Конечно же, смелый клинический эксперимент Матэ, спасший жизнь югославским физикам, пострадавшим при поломке реактора, возник не на пустом месте. В разных лабораториях мира многочисленными опытами на об­лученных экспериментальных животных была подготов­лена почва для выхода в клинику. Уже были получены радиационные химеры: облученные животные, вылечен­ные пересадкой костного мозга. Уже было показано, что у таких животных все органы составлены из собствен­ных клеток, а клетки костного мозга и крови — чужие, откуда и возникло название «химера» — существо, «склеенное» из нескольких различающихся существ. Не стоит напоминать о причудливых химерах, украшающих собор Парижской богоматери, о сказочных драконах, о многоглавых змеях, о крылатых конях и о других тво­рениях человеческой фантазии. Много веков «химеры» существовали только в сказках, легендах и скульптурах, и лишь в наше время они были созданы в жизни. Снача­ла в лабораториях получили крысино-мышиные химеры: мышь, живущая за счет поселившегося в ней костного мозга крысы, а затем в клинике, когда Матэ пересадил костный мозг от здоровых доноров облученным юго­славским ученым. Таким образом, и в эксперименте на животных, и в клинике было установлено, что переса­женный костный мозг поселяется в костях нового хозяи­на, приживается там, функционирует и спасает организм от неминуемой гибели.

Но все ли клетки костного мозга приживаются в но­вом доме, все ли встают на службу новому хозяину и сохраняют ему жизнь? Этот вопрос в 50-х годах не вы­зывал сомнений, и каждый исследователь ответил бы на него приблизительно так:

— При выделении и подготовке костного мозга клетки не травмируются, они жизнеспособны. Облучен­ным мышам внутривенно вводят несколько миллионов живых клеток. Среди них зрелые клетки крови — эри­троциты и лейкоциты, которые не способны размножать­ся, но готовые к своей работе в периферической крови, и молодые клетки, способные к делению и находящиеся на разных стадиях созревания. Именно эти клетки, а их в костном мозге большинство, поселяются в опустошен­ных костных полостях, размножаются там и дают по­томство неделящихся зрелых клеток, которые выходят в кровь.

Такая точка зрения ни у кого не вызывала сомнений, и никто не думал о том, что кроветворение восстанавли­вается за счет каких-то гипотетических родоначальных клеток.

И так продолжалось до опытов канадских ученых Тилла и Мак Куллока, которые ввели облученным мы­шам не миллионы, а около 100 тысяч клеток. Через не­сколько дней мышей усыпили и стали изучать состоя­ние их кроветворных органов — костного мозга и селе­зенки. Что же оказалось? Под тонкой капсулой селезен­ки, приподнимая ее, лежали бугорки. Такие бугорки в селезенке, безусловно, исследователи видели и раньше, но мало обращали на них внимания и считали, что бу­горки — проявление какой-то болезни. Тилл и Мак Куллок изучили под микроскопом строение таких бугор­ков и увидели, что каждый бугорок содержит в чистом виде клетки одного из ростков кроветворения. Тех рост­ков, о которых столько спорили, но никогда не видели в чистом виде, а всегда в смеси друг с другом. Боль­шинство бугорков состояло из эритроидных клеток, часть из лейкоцитов, находящихся на разных стадиях созревания, часть из гигантских клеток (источников кровяных пластинок, участвующих в свертывании кро­ви). Оказалось, что число очагов пропорционально ко­личеству введенных кроветворных клеток. Ученые сдела­ли вывод, что каждый очаг представляет собой клон — семейство клеток, развившееся из одной стволовой клетки. Тут-то и оказалось возможным проверить, кто же все-таки прав: дуалисты, триалисты или Максимов? Существуют ли разные стволовые клетки для каждого ростка кроветворения или же имеется одна универсаль­ная для всех трех ростков?

Тилл и Мак Куллок проверили это простым и изящ­ным экспериментом. Они выделили один очаг, разде­лили его на две части. Одну часть исследовали под ми­кроскопом и увидели, что очаг эритроидный, а из вто­рой части приготовили клеточную взвесь, которую ввели облученным мышам. Что же они получили? Через не­сколько дней в селезенке таких животных опять обра­зовались бугорки, и — это очень важно — не только эритроидные, но и колонии лейкоцитов и гигантских клеток. Значит, потомки той клетки, которая образовала эритроидный очаг в селезенке первой мыши, смогли об­разовать и клетки двух других ростков кроветворения в селезенке второй мыши. Отсюда следует, что в основе кроветворения лежит единая стволовая клетка, общая для всех ростков.

Так много лет спустя нашла подтверждение идея А. А. Максимова об единой родоначальной (или стволо­вой) клетке и ее роли в процессе кроветворения.

Стволовые клетки, открытые Тиллом и Мак Кулло­ком, не только функционируют в таких острых ситуа­циях, как пересадка в облученный организм, но и обес­печивают нормальный процесс кроветворения; они по­стоянно восполняют расход сносившихся клеток и, кроме того, способны к самоподдержанию, т. е. сохранению своего количества.

Таким образом, мы можем представить себе крове­творную ткань в виде дерева, от которого отходят семь ветвей: первая ветвь — эритроидное кроветворение, вторая, третья и четвертая — лейкоцитарное кроветво­рение (здесь уместно напомнить, что лейкоциты бы­вают трех типов), пятая — обеспечивающая организм кровяными пластинками, необходимыми для свертыва­ния крови, шестая — макрофагальная, производящая клетки-мусорщики, фагоциты, седьмая — дающая се­мейство лимфоцитов. В случае если какая-нибудь из ветвей будет обрублена, ствол обеспечит ее восстанов­ление. Эти семь ветвей дерева жизни дают огромное и разноликое потомство, исчисляемое миллиардами кле­ток, каждая из которых выполняет свою сложнейшую работу. Красные кровяные шарики, насыщенные гемо­глобином, разносят по телу кислород и передают его всем органам и тканям. И благодаря им кровь окраше­на в красный цвет. Бьется сердце, перекачивается по сосудам кровь, и несметный поток эритроцитов и лейко­цитов спешит по большим и малым магистралям кро­веносных сосудов.

По содержанию и соотношению различных типов лейкоцитов в крови можно судить о благополучии орга­низма или о болезни. Каждый из нас держал в руках ма­ленькую карточку — результат «анализа крови», взя­той из пальца, и каждый знает, что лейкоциты бывают разные: эозинофильные, базофильные и нейтрофильные. Название свое они получили от сродства к кислым и основным красителям, смесью которых красят мазок крови на предметном стекле. Лейкоциты нафарширова­ны зернами, по цвету и форме которых они различают­ся между собой. Окрашенный мазок крови под микро­скопом выглядит очень демонстративно и красиво: в нем сочетается богатство красок и совершенство форм. Клетки под микроскопом кажутся нарисованными ру­кой прекрасного художника.

Просматривая препарат, в клинической лаборатории определяют соотношение различных клеток крови и со­ставляют формулу. Формула крови помогает врачу правильно поставить диагноз и назначить лечение.

Кроме круглых розовых эритроцитов и зернистых лейкоцитов, рассматривая мазок крови, мы видим лим­фоциты — маленькие, клетки с плотным ядром, и узким ободком цитоплазмы, которая красится в серо-голубой цвет и почти не содержит зерен. Это наш старый знако­мый — «вездесущий» лимфоцит, о загадке которого раз­мышлял А. А. Максимов. Я боюсь, что у читателя сло­жилось впечатление, что каждый лимфоцит — это ство­ловая кроветворная клетка. Разумеется, нет! Среди тысяч одинаковых лимфоцитов находится одна стволо­вая клетка. Среди тысячи одинаковых орехов только один кракатук, среди тысячи одинаковых семян только одно прорастет и даст небывалое растение, среди тысячи горошин лишь одна заколдованная… Стволовых крове­творных клеток среди одинаковых лимфоцитов ничтожно мало.. Для чего нужны все остальные и чем занимаются они?

Начнем с того, с чего начали анатомы прошлого,— с описания мест обитания лимфоцитов, которые назы­ваются лимфоидными органами. На. шее, под мышкой, в паху, под коленом, вдоль кишечника и во многих дру­гих местах располагаются бобовидные сероватые плот­ные тельца, наполненные лимфоцитами. Это лимфати­ческие узлы. Их питают кровеносные сосуды, которые красной сеточкой выделяются, на светлой поверхности узла. Кроме красных сосудов, лимфатический узел омы­вается удивительными, нигде больше не встречающими­ся в таком количестве «бесцветными сосудами», в них нет эритроцитов и зернистых лейкоцитов, а лишь одни лимфоциты. Прозрачная жидкость, которая течет по этим, сосудам, получила название лимфы. Лимфа фильт­руется через лимфатический узел и вытекает из него, неся лимфоциты, и в конце концов изливается в кровь. Для того чтобы получить представление о клетках, насе­ляющих лимфатический узел, достаточно препароваль­ными иглами порвать тонкую капсулу и из белой массы, которая начнет вытекать через надрез, сделать мазок на предметном стекле, который затем окрасить кровя­ными красителями.

И под микроскопом мы увидим радующую глаз уди­вительную картину, от которой трудно оторваться. За­глянем в него! Вот наши знакомые малые лимфоциты — обознаться невозможно, их очень много и на мазке они встречаются гораздо чаще других клеточных форм, А это что? Рядом с малым лимфоцитом круглая клетка с большим сочным ядром, окаймленным синим ободком цитоплазмы. Эта клетка в несколько раз больше малого лимфоцита, но все же по своей форме очень на него похожа и напоминает подросший малый лимфоцит. Назовем ее большим лимфоцитом. Присмотримся и уви­дим на стекле лимфоциты разных размеров, которые возникли, вероятно, в процессе превращения малый лимфоцит —> большой лимфоцит. Впрочем, стрелку мож­но повернуть на 180°. Только по застывшим на стекле формам мы не можем судить о направлении процесса. Для этого нужны другие подходы, которые показали бы, что процесс может идти в обоих направлениях.

Кроме больших и малых лимфоцитов, под микроско­пом мы видим замечательную клетку: плотное ядро оттеснено к периферии, цитоплазма распластанная и ярко-синяя, а в центре перед ядром светлый дворик. Эти богатые цитоплазмой клетки получили название плазматических. Но и эти непохожие на лимфоциты формы принадлежат к его семейству. Что они делают, долгое время оставалось непонятным. Безусловно, судя по их вспененной цитоплазме, они что-то синтезируют и секретируют. Вероятно, какие-то белки. Но какие и за­чем? Впрочем, не ясно было назначение не только этих клеток и всех форм из семейства лимфоцитов, но и са­мих лимфоузлов, которые встречаются при вскрытии тела буквально на каждом шагу. История открытия функции лимфоцитов очень длинна и может далеко увести нас. Ее истоки мы видим в знаменитом споре И. И. Мечникова с К. Эрлихом, который продолжался несколько десятилетий. Не будем пересказывать точки зрения Мечникова и Эрлиха: это делали в популярной биологической литературе много раз. Напомним лишь, что Эрлих был одним из первых, кто заметил, что при введении в организм чужеродных белков образуются за­щитные белки, их нейтрализующие, и что каждое введен­ное белковое «тело» вызывает образование «антитела».

В начале нашего века врачи широко использовали сыворотку крови переболевших инфекционными болез­нями (например, корью) для лечения больных. Сыворот­ка, содержащая антитела, помогала больному организ­му справиться с инфекцией. Антитела и их могущество признавались врачами 20—30-х годов. Уже были накоп­лены сведения о специфичности антител, стало извест­но, что антитела — разные, соответственно разным белкам, в ответ на которые они образуются, и т. д. Но ка­кие органы ответственны за выработку антител, остава­лось загадкой до работ американского ученого Хариса. Харис изучал количество антител в лимфе, притекающей в лимфоузлы, и в лимфе вытекающей. Оказалось, что в вытекающей их значительно больше. Следовательно, антитела производятся в лимфоузлах. Но какими клет­ками? Клеток ведь в лимфоузле много.

В 1948 году шведская исследовательница Астрид Фагреус ввела в пятку кролика антиген и увидела, что лимфа, вытекающая из подколенного узла, богата анти­телами. В самом же лимфоузле произошло драматиче­ское изменение — в нем яркими фонариками засветились плазматические клетки. Их стало очень много! И все они что-то синтезируют, пенятся. «Плазматические клетки вы­рабатывают антитела!» — решила Фагреус. Эго открытие стало одним из решающих моментов в росте молодой науки — иммунологии, которая представляет в наши дни одну из наиболее активно развивающихся областей экспериментальной биологии. Чтобы рассказать читате­лю об этой увлекательной науке, надо популярно изло­жить материалы сотен научных конференций, симпозиу­мов, многих тысяч статей. Задача — трудновыполни­мая. Кстати, учебные пособия по иммунологии быстро устаревают, и мы все еще не имеем ни одного исчерпы­вающего учебника по этому предмету.

Вкратце скажем основное, что следует знать читаю­щему эту книгу. Известно, что плазматические клетки, вырабатывающие антитела, — основные рабочие едини­цы в противомикробном иммунитете. При отторжении лоскута чужой кожи (или органа) ведущая роль при­надлежит не плазматическим клеткам, а малым лимфо­цитам, которые образуют вокруг пересаженной ткани лимфоцитарный вал, закупоривают сосуды, лишают трансплантат питания и приводят его к смерти.

Таким образом, древо жизни стволовой кроветворной клетки обеспечивает не только кроветворение, но и за­щиту организма от инфекции и чужеродных белков. Оказалось, что среди каждой тысячи клеток костного мозга присутствует одна уникальная стволовая клетка, имеющая внешние характеристики малого лимфоцита. Эта клетка способна к замечательным превращениям и миграции.