Открытие причин брожения в 1857 г. заставило Пастера удалиться от стереохимии, фундамент которой он заложил, и целиком переключиться на бактериологию. В 1865 г. ученый открывает причину болезней вина и пива, изобретая одновременно способ подавления деятельности микробов с помощью температурной обработки. Пастер предложил нагревать до +70 °C вино, пиво и молоко, чтобы убить находящихся там бактерий. Позднее этот метод был назван в его честь пастеризацией.
Затем ученый переключается на человеческие болезни и закладывает основу иммунологии, обнаруживая все новые способы борьбы с возбудителями инфекционных заболеваний. В 1873 г. Пастер становится членом Медицинской Академии в Париже. Врачи с недоверием относились к Пастеру, поскольку не верили, что химик может чего-то достигнуть в медицине. Сам же Пастер на это не обращал внимания, а настойчиво занимался изучением микроорганизмов, поскольку был убежден, что именно они вызывают инфекционные заболевания у человека, точно так же как приводят к т. н. болезням вина и пива.
Будучи принятым в среду медиков, Пастер принялся разрабатывать санитарные методы предотвращения распространения инфекций и бороться за неукоснительное соблюдение всеми врачами правил санитарии. В то время никто из ученых не связывал инфекционные заболевания с деятельностью микроорганизмов. Даже при зашивании ран медики не применяли средства дезинфекции, поэтому госпитали становились большими рассадниками болезней, чем ночлежки для нищих и бродяг.
Помимо дезинфекции помещений, стерилизации медицинских инструментов и т. п. методов, Пастер предложил и другие способы профилактики и лечения заразных болезней. В основе этих методов лежала техника вакцинации. Сначала Пастер вел свой научный поиск интуитивно. Создавая свой принцип ослабления возбудителя, ученый точно не знал, какие именно процессы протекают в организме во время вакцинации. Иммунитет еще только предстояло изучить. Ощутимый вклад в изучение иммунной защиты организма внес крупный российский физиолог И. И. Мечников.
Увлекшись работами А. О. Ковалевского по эмбриологии беспозвоночных, Мечников занялся исследованием личинок морской звезды. С 1882 по 1883 гг. ученый находился в Италии, где проводил наблюдения за этими личинками — мельчайшими обитателями морского планктона. Тельца личинок прозрачны, поэтому в микроскоп прекрасно видно, как внутри них перемещаются отдельные подвижные клетки. Они заменяют непрерывно циркулирующий кровоток, имеющийся у высших животных.
Мечников вводил в организм личинок микроскопические крошки красящего вещества кармина, за которыми удобно наблюдать. Блуждающие клетки активно захватывали кусочки кармина. Тогда ученый предположил, что клетки способны поглощать любые инородные тела. Эксперименты подтвердили эту догадку. Когда Мечников вставлял шипы розы в тело личинки, они были быстро окружены блуждающими клетками, которые он предварительно окрашивал кармином. Клетки, подобные блуждающим, в ходе дальнейших исследований удалось обнаружить у самых разных существ — беспозвоночных, земноводных, рептилий, млекопитающих, в т. ч. и у человека.
Эти клетки обладали способностью активно поглощать и переваривать любые посторонние частицы, попадающие в организм, а в первую очередь болезнетворных микробов. Мечников назвал эти клетки фагоцитами от греческих слов phagos — «пожиратель» и kitos — «клетка». Само явление поглощения чужеродных тел получило название фагоцитоза. В организме человека содержатся миллионы фагоцитов, только они не блуждают по нашему телу, а движутся в крови и лимфе, откуда время от времени проникают в ткани.
Лимфатическая (лимфоидная) и кровеносная системы благодаря фагоцитам образуют единую иммунную систему, выполняющую защитную функцию. Все клетки-защитники являются белыми тельцами крови, т. е. лейкоцитами. Существует много разновидностей лейкоцитов, большинство из них участвует в общей защитной реакции организма — воспалительной. Проникновение занозы в кожу, грязи в ранку, микробов в ткани тела и прочие нежелательные вторжения влекут за собой воспаление. Его причиной является блокада лейкоцитами микробов, которых медики называют агентами.
Белые кровяные тельца образуют т. н. лейкоцитовый вал, окружающий инородное тело. Крупные тела, например занозу, уничтожить непросто. Многие лейкоциты гибнут во время такой блокады. Скопления погибших белых телец и образуют гной. Среди лейкоцитов есть особый род клеток, принимающих в защите организма наиболее активное участие. Деятельность этих клеток, называемых лимфоцитами, является основой иммунитета. Лимфоциты — защитники, организующие иммунную реакцию организма. Они преимущественно циркулируют в лимфе, отсюда и происходит их название.
Не следует, однако, думать, что вся иммунная система состоит единственно из лимфотока, сообщающегося с кровеносной системой. В действительности все гораздо сложнее. Лимфатическая система включает в себя еще и органы кроветворения, в которых происходит рождение кровяных телец, а также лимфоцитов. К кроветворным органам относятся, во-первых, вилочковая железа и селезенка, являющиеся одними из наиболее важных лимфоидных органов. Не уступает им по значимости костный мозг.
Естественным продолжением лимфоидной системы служат миндалины, аденоиды, лимфатические узлы. Аппендикс и тонкий кишечник являются органами, в которых происходит переваривание старых и ослабленных лимфоцитов. Поэтому эти органы также можно считать частью иммунной системы. В целом последняя тесно связана с лимфоидной, кровеносной и гормональной (эндокринной) системами организма, и ее трудно выделить обособленно. Не так давно учеными было установлено, что иммунная система вместе с нервной и гормональной принимает участие в регуляции самых разнообразных жизненных функций. Таким образом, наш организм контролируется не только мозгом и гормонами, но еще и иммунитетом.
Ученые-иммунологи различают несколько родов лимфоцитов. Мечников, как уже говорилось выше, наблюдал клетки-фагоциты. Они участвуют в первичной защитной реакции, атакуя чужеродные агенты и безжалостно уничтожая их. При этом фагоциты образуют ловчие щупальца, которые делают их похожими на осьминогов. Эти крупные клетки-«осьминоги» хватают бактерии и втягивают их в себя, постепенно переваривая. Однако такая защита не была бы вполне эффективной, поэтому основной задачей фагоцитов служит выделение антигенов.
Каждый чужеродный агент несет на своей поверхности опознавательные вещества, которых нет на оболочке собственных клеток организма. Иммунная система отлично распознает такие вещества. Часть из них она знает изначально: они записаны в генетическом коде. То есть человек с самого рождения наследственно способен различать ряд чужеродных агентов по маркирующим веществам и уверенно отсеивать их от собственных клеток. Вещества, которые выдают бактерий, вирусов и прочих агентов, носят название антигенов.
Фагоциты не переваривают пойманных микробов полностью, а оставляют целыми антигены, которые клетки-пожиратели выделяют всей своей поверхностью. Далее наступает следующий этап иммунного процесса, который организуют другие лимфоциты. Эти лимфоциты (их называют В-лимфоцитами) встречаются с фагоцитами и тщательно проверяют, какие антигены покрывают поверхность пожирателей. После чего В-клетки приступают к выработке антител.
Антитела — это сложные химические вещества, молекулы которых устроены таким образом, что активно связывают и нейтрализуют любые антигены. Всякий чужеродный агент оказывается облеплен антителами и погибает. Для ряда агентов организм всегда имеет в запасе некоторое количество антител, химическая формула которых записана в генетическом коде.
Кстати, вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) оттого непобедим, что он влияет не на обычные клетки организма, а на защитные белые тельца. Вирус поражает лимфоциты, и они не могут производить антитела. В результате ВИЧ оказывается вне досягаемости защитных клеток. Хуже того, они ослабляются им и не могут атаковать прочие чужеродные агенты. Это приводит к тому, что ВИЧ-инфицированный становится уязвимым для самых безобидных микробов. У человека развивается СПИД — синдром приобретенного иммунодефицита, который заключается в отсутствии сопротивляемости к инфекциям. Рано или поздно больной погибает от какой-нибудь болезни, однако истинной причиной смерти следует считать СПИД.
