Из истории изучения фермента лизоцима в первой трети XX века зарубежными и отечественными учёными
Автор: Горшенин А.В.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Исторические науки и археология
Статья в выпуске: 10-1 (73), 2022 года.
Бесплатный доступ
В данной публикации анализируется история становления научных сведений о ферменте лизоцим и те исследовательские направления, складывавшиеся в рамках рассматриваемой тематики российскими, советскими и зарубежными учеными. Характеризуется вклад отдельных микробиологов в исследование лизоцима, попытка ученых объяснить значение и роль этого фермента в организме человека, а также внедрение в медицинскую практику.
Лизоцим, з.в. ермольева, а. флеминг, история медицины, история, история микробиологии, н.ф. гамалея, микробиология
Короткий адрес: https://sciup.org/170196526
IDR: 170196526 | DOI: 10.24412/2500-1000-2022-10-1-47-49
Текст научной статьи Из истории изучения фермента лизоцима в первой трети XX века зарубежными и отечественными учёными
В мировой истории науки сначала довольно большое внимание уделялось изучению устойчивости к патогенным микробам, которым исследователи занимались довольно настойчиво. И лишь позднее учёные обратили свой взор на процессы естественной резистентности живой ткани. Одним из таких факторов врождённой устойчивости организма к патогенным микроорганизмам является лизоцим. Это фермент, разрушающий клеточные стенки бактерий, тем самым приводя к их гибели. Раньше всех обнаружили лизоцим в яичном белке куриц. Еще в XIX в. некоторые ученые обратили внимание на способность яичного белка подавлять рост микроорганизмов.
В 1888 г. английский бактериолог Г.Г.Ф. Нутталь в своей публикации сообщил о бактерицидном свойстве нормальной сыворотки. Термостабильное бактерицидное вещество из лейкоцитов было описано в 1892 г. английским химиком и микробиологом Э.Х. Ганкиным. Вещество это названо лейкином и обладает способностью задерживать развитие сапрофитных микробов.
Ещё в 1909 г. российский учёный из Томска профессор П.Н. Лащенков впервые выдвинул предположение, что способность разрушать некоторые бактерии белком вызвана содержанием в нём особого фермента [1, с. 55].
В творческой деятельности П.Н. Ла-щенкова выделяется два периода: харьковский (1894-1904) и томский (1904-1924). В первый период им сделан ценнейший вклад в медицинскую науку исследованиями о передаче капельных инфекций через воздух и значении этого факта. Во втором периоде, помимо разработки важнейших вопросов гигиены и санитарного законодательства, П.Н. Лащенков установил бактерицидное действие куриного белка, обусловленное наличием в нём особого вещества – лизоцима [2, с. 185].
А уже в 1922 г. английский ученый А. Флеминг опубликовал работу «Замечательный бактериологический агент, находящийся в тканях и секретах». Эта публикация является точкой отсчёта изучения лизоцима [3, с. 107].
На одной из чашек Петри, которые давно стояли, Флеминг увидел интересное явление: агар покрылся большими жёлтыми колониями микроорганизмов. Довольно значительный участок сохранялся чистым, за ним находилась зона, содержавшая прозрачные стекловидные колонии, и, наконец, третья зона, в которой колонии ещё не приобрели прозрачности, но уже начинали терять свою пигментацию. Оказалось, что в этой чашке он посеял слизь из своего носа, когда болел простудой. Участок, на котором была нанесена слизь, не содержал никаких колоний, став стерильной. Флеминг сразу же сделал вывод, что в носовой слизи находилось вещество, которое растворяло или убивало находящиеся по соседству микробы и, распространяясь, оказывало действие уже на разросшиеся по соседству колонии. Сначала Флеминг окрасил культуру и увидел крупные кокки жёлтого цвета, непатогенные, вероятно попавшие через окно с улицы [3, с. 108].
Затем он стал проверять действие носовой слизи на кокках, но уже не в чашке Петри, а в пробирке. Он приготовил культуру этих микробов и добавил к ней слизь из носа. Через несколько минут мутная от огромного числа микробов жидкость стала совершенно прозрачной. Дальше он стал пробовать добавлять к микробам слёзную жидкость. А. Флемингу повезло, так как слизь из носа соприкоснулось именно с теми микробами, которые были наиболее чувствительными к его воздействию. Серией опытов английский учёный сумел доказать, что вещество, содержавшееся в слезах и носовой слизи обладает свойствами энзимов (естественных ферментов) [4, с. 28].
А. Флеминг сделал вывод о том, что человеческий организм обладает бактерицидными свойствами, он убивает некоторые микробы. Слизистая оболочка глаз, носа и рта содержат лизоцим. Он опубликовал 6 работ о лизоциме. Многие английские врачи, члены Королевского медицинского общества, встретили его открытие довольно равнодушно. Важное открытие Флеминга было оценено значительно позднее, спустя годы [3, с. 109].
Вскоре после этой статьи, в ряде стран появились научные публикации, посвященные свойствам, распространению и природе лизоцима. Несмотря на упорные работы, Флемингу не удалось выделить это вещество в чистом виде. Неудачным оказался его опыт использования лизоцима при лечении больных.
Впервые очищенный лизоцим был получен Вольфом в 1927 г. из белка куриного яйца. В 1928 г. бельгийский иммунолог и бактериолог лауреат Нобелевской премии Ж. Борде получил лизоцим путём температурной коагуляции белка куриного яйца в кислой среде [4, с. 169]. Одним из первых советских учёных, обратившим вни- мание на лизоцим после открытий А. Флеминга, стал патриарх отечественной микробиологии Н.Ф. Гамалеи. Он написал первую статью об этом ферменте в Большой медицинской энциклопедии, выходившей в конце 1920-х – начале 1930-х гг.
В 1931 г. Н.Ф. Гамалея публикует своё научное исследование, посвящённое учению об инфекции. Здесь он даёт краткий обзор лизоциму Флеминга и известным на тот период его свойствам [5, с. 10-11].
В 1930-е гг. выходит новая монография Н.Ф. Гамалеи, посвящённая биологическим процессам разрушения бактерий [6]. В данной монографии отдельная глава отводилась лизоциму. В ней Н.Ф. Гамалея проводит сведения по основным открытиям, связанных с изучением данного фермента за десятилетие. Резюмируя, он отмечал, что бактерии, ставшие резистентными к лизоциму, приобретали вместе с тем устойчивость к бактерицидности кровяной сыворотки и к внутриклеточному разрушению человеческими лейкоцитами. Также Н.Ф. Гамалея замечал, что по своими свойствам лизоцим очень сходен с лей-кинами, β-лизинами, а также с бактерицидно действующими отделениями слизистых оболочек дыхательных путей, двенадцатипёрстной кишки, мочевого пузыря. В этой связи учёный допускал для всех этих факторов общую природу и общее происхождение [6, с. 53].
В конце 1930-х гг. Н.Ф. Гамалея обращает внимание советских исследователей на значение носового секрета здоровых людей, в котором содержался лизоцим, в невосприимчивости к гриппу. Роль носового секрета в защите от инфекции и действие его на гриппозный вирус интенсивно изучались. В результате был сделан вывод, что слизистая оболочка полости носа выделяет секрет, обладающий не только бактерицидными, но и вирулицидными свойствами, в частности, в отношении вируса гриппа [7, с. 51].
Считалось, что свойство носовой слизи нейтрализовать вирус гриппа зависит от антител, диффундирующих через слизистую оболочку носа из сыворотки крови. Однако оказалось, что нейтрализующие свойства носового секрета не совпадают с титром антител в сыворотке, что повторное введение в нос противогриппозной вакцины ведёт за собой появление высоких титров антител в носовой слизи, без появления их в сыворотке. Отсюда был сделан вывод, что для предупреждения гриппозных заболеваний важнейшее значение имеет местный иммунитет, т.е. невосприимчивость слизистой верхних дыхательных путей к вирусу [7, с. 52].
Первым советским учёным, осуществившим комплексное и многостороннее изучение лизоцима, а также его внедрение в народное здравоохранение, стала микробиолог З.В. Ермольева. Вместе с сотрудниками лаборатории биохимии микробов, которой она руководила, Зинаиде Виссарионовне удалось обнаружить новые источники лизоцима, описать процесс его действия, а также модифицировать способ его получения. Благодаря организаторской деятельности З.В. Ермольевой, фермент стал внедряться в офтальмологию и оториноларингологию, нашёл применение в хирургии, стоматологии, гинекологии и педиатрии [8, с. 239].
Таким образом, за первые несколько десятков лет XX в. отечественным и зарубежным учёным удалось описать лизоцим, обнаружить источники его получения, разработать способы переработки и использования в медицине.
Список литературы Из истории изучения фермента лизоцима в первой трети XX века зарубежными и отечественными учёными
- Гурвич Л.С. Павел Николаевич Лащенков - ученый и санитарный деятель // Гигиена и санитария. - 1965. - №2. - С. 54-56.
- Моруа А. Жизнь Александра Флеминга. - М., 1961. - 306 с.
- Барков А.С. Доктор Флеминг и его чудесное лекарство. - М., 1967. - 44 с.
- Ермольева З.В. Антибиотики. Интерферон. Бактериальные полисахариды. - М.: Медицина, 1963. - 383 с.
- Гамалея Н.Ф. Учение об инфекции. - М.-Л.: Гос. мед. изд., 1931. - 212 с.
- Гамалея Н.Ф. Биологические процессы разрушения бактерий. - М.-Л.: Биомедгиз, 1934. - 114 с.
- Грязнов И.С. Николай Фёдорович Гамалея. - М., 1949. - 95 с.
- Горшенин А.В. Микробиолог З.В. Ермольева - пионер в изучении антибактериального агента лизоцима в СССР в 1930-е годы // Самарский научный вестник. - 2022. - Т. 11. № 1. - С. 237-240.