К четырем историческим признакам воспаления Вирхов добавил пятый кардинальный признак – functio laesa, или «потеря функции». «Никто не ожидает, что воспаленная мышца будет нормально выполнять свои функции, – писал он. – Никто не ожидает, что воспаленная железистая клетка будет нормально выделять секрет». Он рассуждал, что «в составе клеточных элементов должны произойти перемены, изменяющие их естественную функциональную силу». Исследователь также подчеркнул важную роль триггера воспаления, написав, что «мы не можем представить себе воспаление без раздражающего стимула». Почти два столетия спустя, когда используемая учеными модель воспаления станет куда более глубокой и сложной, поиск раздражающих стимулов окажется ключом к профилактике и лечению воспаления.
Вирхов был одним из первых ученых, который по-настоящему увидел воспаление, охарактеризовав его неизвестными ранее способами. Он бился над определением воспаления всю свою жизнь и предвещал испытания, с которыми столкнутся следующие поколения врачей.
«Воспаление – это одновременно активный и пассивный процесс, – писал Вирхов, – …не конкретный процесс, уникальный и единообразный, а группа процессов, которые становятся конкретными только благодаря их особому расположению во времени и пространстве… Те состояния раздражения, которые мы наблюдаем в ходе тяжелых форм болезни – действительно воспалительные виды раздражения, – ни в коем случае не поддаются простому объяснению». Через несколько лет Вирхова позвали обратно в Берлин, чтобы он сменил своего стареющего учителя Иоганна Мюллера. На своих условиях он вернулся в город, который когда-то его изгнал, и попросил создать при университете специальный институт патологии. В этом здании, расположенном рядом с «Шарите», бедный мальчик из Пруссии обучит целые поколения врачей.
Медицинские исследования Вирхова оставили после себя более двух тысяч книг и работ – это был феноменальный уровень продуктивности, который помог наступить золотому веку берлинской науки. Его открытия пришлись на эпоху, когда микроскопы только появились и были самыми элементарными, когда не существовало эффективных методов фиксации и окрашивания, а также культивирования клеток тканей. В распоряжении ученого были лишь зачатки современной химии и физиологии. И тем не менее сегодня его имя лишь вскользь упоминается в медицинских учебных заведениях. Студенты заучивают «узел Вирхова», увеличенный лимфатический узел возле левой ключицы, один из самых ранних признаков рака желудочно-кишечного тракта, и «триаду Вирхова»[1], три фактора, которые, как считается, способствуют образованию тромбов. Нацистское правительство запятнало репутацию Вирхова после его смерти, увидев в нем угрозу из-за его либеральных политических взглядов, которые подразумевали борьбу за расовое равенство и здравоохранение для бедных. Большая часть его личных архивов была уничтожена, а те, что остались, хранились в советской Германии и не были доступны западным ученым. Более того, непопулярность Германии после Второй мировой войны очернила имя Вирхова на весь мир.
Между тем исследования Вирхова имеют большое значение для появления понятия воспаления в истории медицины и его развития в современной науке. В своих ранних работах он определил воспаление как следствие болезни, однако вскоре выдвинул гипотезу о том, что оно также является первопричиной хронических заболеваний, таких как болезни сердца и рак. К сожалению, эти идеи тогда остались без внимания, однако были возрождены современными учеными. Работа Вирхова заложила фундамент для всестороннего исследования иммунной системы и ее воспалительной реакции – во всех ее тонкостях – в полном объеме.
Иммунология – отрасль медицины, сосредоточенная на иммунной системе, – во времена Вирхова была только зарождающейся и еще безымянной областью. (Научный журнал «Клеточная иммунология» впервые появился в 1970 году.) Иммунология, по своей сути, раскрывает внутренний механизм воспаления, рассматривая взаимодействие между сложными процессами, которые помогают или мешают его течению в организме.
Воспаление, исследованию которого Вирхов посвятил всю жизнь, – это отпечаток иммунной системы на нашем теле и на микробах, а также на всем, с чем мы взаимодействуем.
Иммунная система в зависимости от направления своего действия порождает различные виды воспаления – острое или хроническое, открытое или скрытое. Иммунитет, важнейшая функция иммунной системы, – это наша способность защищаться от вредных микробов и других непрошеных гостей. Патоген или яд, попавший в организм, может вызвать воспаление, поскольку иммунная система пытается избавиться от него. Аутоиммунные процессы, с другой стороны, развиваются, когда иммунная система использует воспаление против нашего собственного тела, как, например, это происходит в воспаленных суставах больного артритом.
К середине 1870-х годов французский химик Луи Пастер и врач Роберт Кох создали так называемую микробную теорию, выявив крошечные организмы, способные проникать в тело человека и вызывать болезни. Инфекционные заболевания специфичны и воспроизводимы, каждое из них вызывается уникальным микроорганизмом – эта микробная теория станет основой всех будущих концепций иммунитета. Ей постепенно уступят место средневековые представления о плохом настроении и миазмах[2]. Пастер создал первую в мире успешную вакцину против сибирской язвы, ослабив бактерии, возбуждающие недуг, с помощью тепла и использовав их для защиты пациентов от болезни. Между тем он не понимал, как именно работает вакцина. Концепции иммунитета – первородной силы с «доброжелательными намерениями» – на тот момент еще не возникло.
Иммунные клетки, которые Вирхов впервые заметил в очагах воспаления, рождаются в костном мозге и созревают в тимусе, или вилочковой железе, – расположенном за грудиной органе в форме бабочки. Они скапливаются в органах иммунной системы, таких как селезенка, лимфатические узлы, миндалины, а также на слизистых оболочках полостей тела, таких как кишечник и легкие, где постоянно взаимодействуют с чужеродными веществами и микроорганизмами. Наше понимание иммунной системы, как пишет Эула Бисс[3], «удивительным образом зависит от используемой метафоры, даже на самом техническом уровне». Иммунологи описывают деятельность клеток с помощью таких терминов, как «интерпретация» и «коммуникация», наделяя их по сути человеческими характеристиками.
Иммунные клетки, подобно персонажам литературных произведений, сложны и многогранны, они меняются с течением времени, получают новые имена по мере того, как наука раскрывает секреты природы.
Макрофаги – одна из разновидностей лейкоцитов, играющая важнейшую роль в процессе воспаления, – участвуют не только в работе иммунитета, но и в целом ряде современных хронических заболеваний. В истории их выявления кроются истоки идей, которые современная наука только начинает для себя открывать.
Зимой 1882 года русский зоолог Илья Мечников снял домик на берегу моря, недалеко от портового города Мессины, расположенного у подножия зубчатых сицилийских холмов. Он взял под опеку пятерых детей, которые были осиротевшими младшими братьями и сестрами его жены Ольги. «Мы идем в цирк. Пойдемте с нами!» – умоляли дети. Мечников любил их, тем не менее отклонил приглашение посмотреть на цирковых обезьян. Ученый приехал в Италию, чтобы сосредоточиться на более мелких и интересных для него существах.
Из окон дома открывался вид на лазурные воды Мессинского пролива. На грязной набережной, застроенной полуразрушенными зданиями, Мечников покупал у рыбаков различную морскую живность, необходимую для исследований. В то утро семья оставила его одного в маленькой гостиной с письменным столом и микроскопом, окруженным колбами со свежей морской водой. Непослушные темные волосы падали на глаза, когда он, сгорбившись, стоял над письменным столом. Ученому было всего тридцать семь лет.
