К истории открытия и клинического применения противодифтерийной сыворотки

О. С. Киценко

Волгоградский государственный медицинский университет, кафедра истории и культурологии

К ИСТОРИИ ОТКРЫТИЯ И КЛИНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ПРОТИВОДИФТЕРИЙНОЙ СЫВОРОТКИ

УДК 61

В статье рассматриваются основные этапы открытия и клинического применения сывороточной терапии дифтерии, а также ее роль для дальнейшего развития представлений о профилактике и лечении инфекционных болезней.

Ключевые слова: инфекционные болезни, дифтерия, сывороточная терапия, антитоксин.

O. S. Kitsenko

REVISITING THE HISTORY OF THE DISCOVERY AND CLINICAL APPLICATION OF ANTIDIPHTHERIC SERUM

The article analyzes the main stages of the discovery and clinical application of antidiphtheric serum therapy as well as its importance for the further development of ideas about the prevention and treatment of infectious diseases.

Key words: infectious diseases, diphtheria, serum therapy, antitoxin.

В последние годы проблема острых детских инфекций оказалась в центре внимания российского медицинского сообщества. Относительно благополучная эпидемиологическая ситуация, наблюдавшаяся до недавнего времени, во многом обеспечивалась наличием коллективной иммунной прослойки - значительного числа лиц, подвергшихся обязательной вакцинации, которая являлась неотъемлемой частью советской системы здравоохранения. В этих условиях среди врачей ослабла настороженность в отношении детских инфекций, а среди родителей приобрели популярность идеи ненужности и вредности вакцинации. Распространение подобных взглядов связано и с медикализацией современного общества, которая, помимо позитивных последствий, привела к проникновению в сознание пациентов антинаучных идей из популярной литературы, СМИ, Интернет-ресурсов [9, с. 213]. В условиях добровольного информированного согласия и снижения авторитета врача отказы от вакцинации получили широкое распространение. В результате за последние годы на территории Российской Федерации наблюдались вспышки кори и полиомиелита - так называемых управляемых инфекций, которые возможно предотвратить с помощью специфической профилактики.

Обращение к истории борьбы с детскими инфекциями (как в России, так и за рубежом) позволяет выявить их масштабы 100-150 лет назад, сравнить показатели заболеваемости и летальности в период, предшествующий открытиям в микробиологии и иммунологии, и в последующие десятилетия - когда методы специфической терапии и профилактики инфекционных болезней стали входить в медицинскую практику.

Первым шагом на пути к этим методам стало открытие противодифтерийной сыворотки.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определить основные этапы открытия и клинического применения сывороточной терапии дифтерии, выявить ее значения для последующего развития представлений о профилактике и лечении инфекционных болезней.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Материалами для исследования послужили труды ученых-медиков, воспоминания клиницистов начала XX в., документы земского делопроизводства (отчеты земских врачей, расходы органов местного самоуправления на здравоохранение), данные санитарной статистики второй половины XIX - начала XX вв.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Будучи одной из наиболее опасных детских инфекций, дифтерия еще в древнейшие периоды истории привлекала внимание врачей. В I веке н. э. врач Арретей Каппадокийский описал клинические признаки так называемой «сирийской язвы»: «злокачественные язвы на миндалинах, которые проникают вовнутрь и ведут к задушению» [1, с. 5]. В западноевропейских странах на исходе эпохи средневековья было зафиксировано широкое распространение дифтерии, которую называли «morbus strangulators» - удушающая смерть, «garotillo» - «петля удавленника». «Глотошной болезнью», которая «душит ребенка», называли дифтерию русские крестьяне в XIX в. Таким образом, определение сущности и исхода болезни

(как обывателями, так и врачебным сообществом) долгое время сводилось к наиболее выраженному клиническому признаку - стенозу гортани, который и считался основной причиной смерти от дифтерии.

В первой половине XIX в. французские ученые-медики Пьер Бретонно и Арман Труссо выделили дифтерию в самостоятельную нозологическую единицу, описали ее клинические признаки, а также ввели применение трахеотомии (горлосечения) в тяжелых случаях дифтерийного крупа. П. Бретонно ввел название «дифтерия» (по-гречески - «кожица, пленка»).

Несмотря на то, что дифтерия была широко распространена с древнейших времен, лишь с появлением в европейских странах санитарной статистики во второй половине XIX в. были опубликованы первые данные о заболеваемости и летальности. Катастрофические последствия эпидемий дифтерии стали очевидными. В 1877-1886 гг. в одной только Англии было зафиксировано 37 тыс. летальных исходов дифтерии, из них 7 тыс. - в Лондоне [12, с. 68]. Во второй половине 1880-х гг. в Европе наблюдалась тяжелая эпидемия дифтерии: за 18861888 гг. в Германии заболело 41 тыс. человек, из которых 10 тыс. умерли [12, с. 68]. Таким образом летальность составила 25 %, наибольшее число летальных случаев отмечалось в крупных городах (в Берлине - 37 %) - это могло быть связано как с высокой концентрацией населения, особенно в рабочих районах, так и с поступлением в городские больницы пациентов с тяжелыми осложнениями: поражениями сердца, почек, нервной системы. Летальность в детских больницах доходила до 50-60 %: «Детские палаты в больницах были приютами печали и безысходного страдания; круглые сутки в них раздавался хриплый лающий кашель, предвестник наступающего удушья; длинные густые ряды узких кроваток белели подушками, обрамлявшими маленькие посиневшие лица детей, как бы схваченных за горло чьей-то рукой. По палатам расхаживали доктора, стараясь скрыть свое отчаяние под маской приветливости; они растерянно ходили между койками, пытаясь иногда дать тому или иному ребенку немного воздуха, вставляя трубку в закупоренное пленками дыхательное горло. Пять коек из десяти, как правило, отсылали своих маленьких постояльцев в морг» [3, с. 207].

Тяжелые эпидемии дифтерии наблюдались и в Российской империи. В 1879-1881 гг. в некоторых уездах южной и средней России от дифтерии погибло до 2/3 детского населения. В Петербурге в течение 1885-1891 гг. ежегодно регистрировалось около 400 погибших от дифтерии, основную часть которых составляли дети. По данным столичных санитарных врачей, в 1892 г. из общего число заболевших дети до 5 лет составили 38 %, 6-10 лет - 22 %, 11-15 лет -12 %, лица старше 16 лет - 28 % [5, с. 685].

То есть заболеваемость коррелировала с возрастом, и более 70 % заболевших составляли дети до 15 лет. Число летальных исходов среди детей, особенно младшего возраста, также была значительно выше, чем у взрослых. Печальная картина наблюдалась и в российской провинции, где неграмотность крестьянства и отсутствие своевременной медицинской помощи способствовали распространению заболевания и высокой летальности. Известный русский педиатр Н. Ф. Филатов отмечал, что «скученность, бедность и грязь - вот первые условия, способствовавшие распространению эпидемий дифтерии» [1, с. 8]. В 1896 г. эпидемия в Тамбовской губернии охватила около 15 тыс. человек, умерло более 3-х тыс. [8, с. 200]. Врачи земских губерний проводили даже специальные «дифтеритные съезды» для выработки противоэпидемических мер. Городские власти открывали временные «дифтеритные больницы» [6, с. 46-47].

До конца XIX в. мероприятия по лечению и профилактике состояли в изоляции больных, дезинфекции помещений и личных вещей, применении «припарок, порошков и полосканий», которые являлись симптоматическими средствами. Так, для лечения применялись полоскания горла раствором борной кислоты, сулемы, бертолетовой соли, вдыхание горячего пара и согревающие компрессы. Все эти меры, по мнению врачей, заметного влияния на течение болезни не оказывали. При угрозе удушения врачи производили трахеотомию, однако и эта мера была далеко не спасительной в случаях тяжелого течения болезни. Частой причиной смерти был миокардит, резвившийся в результате инфекционного процесса [5, с. 686; 7, с. 67]. Кроме того, даже в условиях широкого распространения заболевания не всегда удавалось своевременно диагностировать дифтерию, особенно на ранней стадии. Это, в свою очередь, способствовало массовой заболеваемости и высокой летальности.

Поворот в понимании сущности заболевания (и как следствие - открытие эффективного способа ее лечения, а затем и профилактики) произошел в эпоху развития микробиологии во второй половине XIX в. Отправной точкой послужило открытие в 1883-1884 гг. немецкими бактериологами Эдвином Клебсом и Фридрихом Лёффлером «булавовидной палочки» -согупеЬа^епит diphtheriae. В 1883 г. на II съезде терапевтов в Висбадене Эдвин Клебс впервые доложил об особых микроорганизмах, увиденных им под микроскопом в срезах пленок из зева больных. Год спустя Фридрих Лёффлер подтвердил, что данный микроорганизм почти постоянно присутствует в горле больных дифтерией. С этого времени возбудитель дифтерии получил название «бациллы Лёффлера», в 1880-90-е гг. термин «бацилла Лёффлера» уже упоминался в работах Эмиля Беринга [13, с. 72-73]. Интересно, что

обнаружив возбудителя в дифтерийных пленках умерших детей, выделив его в чистой культуре и даже проведя ряд экспериментов по заражению животных, Лёффлер в итоге высказал сомнение в связи между найденным им возбудителем и дифтерией [12, с. 71]. Это сомнение было вызвано рядом обстоятельств. Во-первых, проводя анатомирования, Лёффлер не обнаружил дифтерийную палочку ни в одной части тела, кроме горла, и не мог объяснить каким образом небольшое количество микроорганизмов, сосредоточенных только в одном месте, могли приводить к быстрой смерти: «Как могут эти микробы, растущие только в глотке и больше нигде, как может это небольшое количество зародышей, оставаясь на одном месте, так быстро убивать ребенка?» [3, с. 209]. Кроме того, введение чистой культуры животным (Лёффлер ставил опыты над кроликами и морскими свинками) приводило к смерти, но введенные микробы обнаруживались только в месте впрыскивания.

Исследователя озадачивало и то, что выделенный им микроорганизм иногда обнаруживался в организме совершенно здоровых людей (позднее было установлено явление носитель-ства дифтерийной палочки). «Может быть, -отмечал Лёффлер, - этот микроб и является возбудителем. Но у некоторых детей, погибших от дифтерии, я совсем не находил этих микробов. Ни одно из зараженных мною животных не дало картины паралича, как это обычно бывает у детей. Но больше всего сомнений вызывает тот факт, что мне иногда удавалось находить эту бациллу в горле детей, никогда не проявлявших никаких признаков дифтерии» [3, с. 209]. И, что особенно замечательно, Фридрих Лёффлер, сомневаясь в успехе своих исследований, предсказал будущее открытие Эмиля Ру: он предположил, что причиной смерти от дифтерии может быть способность возбудителя вырабатывать токсин. «Эта бацилла, - писал Лёффлер, - всегда остается на месте в омертвелых тканях, заполняющих горло ребенка; она таится в одной какой-нибудь точке под кожей морской свинки; она никогда не размножается в организме мириадами - и в то же время она убивает. Как это может быть? Надо полагать, что она вырабатывает сильный яд - токсин, который, распространяясь по организму, проникает к важнейшим жизненным центрам. Несомненно, что этот токсин можно каким-то способом обнаружить в органах погибшего ребенка, в трупе морской свинки и в бульоне, где эта бацилла так хорошо размножается. Человек, которому посчастливится найти этот яд, сможет доказать то, что мне не удалось продемонстрировать» [3, с. 210].

Этим человеком стал Эмиль Ру - французский микробиолог, ученик Луи Пастера. Он начал свои исследования вместе с коллегой Александром Йерсеном в одной из парижских детских больниц в 1888 г. Поместив чистую культуру дифтерийной палочки в термостат и выдержав ее 42 дня при температуре тела, он с помощью

фарфорового фильтра отделил микроорганизмы от выработанного ими токсина. Введенный подопытным животным, токсин вызвал их быструю смерть - при характерных симптомах дифтерии [13, с. 79-8l]. Таким образом, эксперименты Эмиля Ру подтвердили предположение Лёффле-ра о том, что именно дифтерийные токсины вызывают параличи, нарушение сердечной деятельности и смерть заболевших людей. Этиологии дифтерии Ру посвятил ряд научных трудов («Contributions à l'etude de la diphthérie»), опубликованных в издании Института Пастера («Annales de l'Institut Pasteur») в 1888-1890 гг. А в 1889 г. дифтерийный токсин получил и Фридрих Лёф-флер, однако первые работы Йерсена и Ру уже были опубликованы [13, с. 81].

Последним звеном этой длинной цепочки открытий в исследовании дифтерии стала разработка принципов серотерапии (от лат. «serum» -сыворотка). Метод сывороточного лечения был предложен немецким бактериологом Эмилем Берингом из берлинского Института инфекционных болезней. В своей работе Беринг опирался на результаты исследований Лёффлера и Ру, а также на эксперименты по изучению столбнячного токсина и созданию противостолбнячной сыворотки, которые он сам проводил вместе с японским бактериологом Китасато Сибасабуро. В декабре 1890 г. в «Deutsche Medizinische Wochenschrift» были опубликованы результаты их опытов, продемонстрировавших защитные свойства сыворотки крови кроликов, иммунизированных столбнячным токсином [12, с. 73]. В дальнейшем Беринг выявил, что введение дифтерийных бацилл, а также выделяемого ими токсина не вызывает заболевания у экспериментальных животных, ранее перенесших дифтерию. Беринг предположил, что в крови переболевших животных содержится противоядие -антитоксин, который не позволяет болезни развиться. С целью продолжения исследований им был получен антитоксин в больших количествах из крови зараженных дифтерией овец [3, с. 218]. Дальнейшее экспериментальное применение овечьей сыворотки подтвердило гипотезу терапевтического воздействия антитоксина.

В конце 1891 г. в одной из берлинских клиник сыворотка Беринга впервые была введена больным дифтерией детям. Ее эффективность подтвердилась, и в течение 3 последующих лет около 200 тыс. детей получили сывороточное лечение [3, с. 219]. Эмиль Беринг обобщил результаты своих исследований в трудах: «Die Blutserumtherapie» (1892), «Die Geschichte der Diphtherie» (1893) и т. д. В 1901 г. его исследования в области серотерапии, и в частности серотерапии дифтерии, были удостоены первой в истории Нобелевской премии по физиологии и медицине.

Изначально сыворотка имела ограниченный терапевтический эффект из-за низкой концентрации антитоксина. Это стимулировало дальнейший научный поиск и усовершенствование метода.

Так, Эмиль Ру предложил получать препарат путем иммунизации лошадей: лошади при этом, как правило, не погибали и вырабатывали большое количество сыворотки, имеющей высокую антитоксическую активность [3, с. 220]. В Германии врач и бактериолог (в последующем - Нобелевский лауреат) Пауль Эрлих также организовал производство лошадиной сыворотки, содержащей высокую концентрацию антитоксина. Кроме того, он ввел стандартизацию образцов сыворотки, рассчитав так называемую «иммунизационную единицу». В течение первой половины 1894 г. стандартизированная сыворотка (содержавшая не менее 20о «иммунизационных единиц») была апробирована в 5 берлинских госпиталях и клинике Института инфекционных болезней. Из 220 детей, получавших сывороточное лечение, 76 % выздоровели, при этом из 72 случаев введения препарата на 1-2-й день болезни летальным исходом закончились 2, а из 23 случаев, при которых лечение было начато позднее 5-го дня, - 13 [13, с. 173-174].

Сыворотка Беринга быстро приобрела популярность в медицинском мире. В 1894 г. немецкая фармацевтическая компания «Hoechst» начала массовое производство сыворотки. В дальнейшем производство и применение противодифтерийной сыворотки было организовано в США, Франции, России и других странах. На рубеже XIX-XX вв. сывороточное лечение дифтерии применялось даже в российской глубинке. В отчете земского врача по Самарскому уезду 1899 г. упоминается о том, что санитарное бюро губернского земства выслало в уезд бесплатно противодифтерийную сыворотку. Ее терапевтический эффект был настолько очевиден, что крестьянское население, обычно настороженно относившееся к медицинским манипуляциям, быстро привыкло к ее применению. Крестьяне даже сами обращались к врачам с просьбой сделать «укол» при болезни их детей «горлышком» [8, с. 110]. С начала XX в. противодифтерийная сыворотка стала широко использоваться в земской медицине: уездные земства ежегодно выделяли средства на закупку сыворотки [10, с. 48]. При этом земские медики стали отмечать меньший размах эпидемий дифтерии, связывая это с применением сыворотки: «Дифтерийные эпидемии, со времени широкого распространения дифтерийной сыворотки, всюду значительно ослабели и сами по себе являются менее злокачественными» -отмечал заведующий отделением народного здравия Саратовского земства [11, с. 10].

Однако серотерапия дифтерии не стала панацеей. В случае неправильной диагностики или позднего обращения за медицинской помощью, когда сыворотка вводилась позднее, чем в 1-2-е сутки, ее эффективность снижалась. Так, начало серотерапии в 1-й день заболевания сводило риск летального исхода почти к нулю, на 2-й день - летальность составляла 3 %, на 3-й - 13 %, на 6-й - 50 % [4, с. 442]. Между тем

нередкими были случаи ошибочной диагностики: врачи иногда затруднялись дифференцировать ангину, дифтерию и скарлатину. Фридрих Оскарович Краузе, работавший врачом московской Морозовской детской больницы в 1912-1914 гг., описывает поучительный и трагический случай своего заражения дифтерийной и стрептококковой инфекциями одновременно, когда осматривавший его Борис Абрамович Эгиз, считавшийся «первым московским знатоком по дифтерии», не сразу поставил правильный диагноз и введение сыворотки запоздало [7, с. 71]. Кроме того, больным с тяжелыми формами гипертоксической и геморрагической дифтерии сыворотка не помогала даже при условии своевременного введения.

Одним из путей усовершенствования серотерапии дифтерии стал поиск в области техники введения сыворотки. Ф. О. Краузе впоследствии упоминал о таких экспериментах: «В те времена дифтерийную сыворотку всегда впрыскивали подкожно. Но в литературе уже проскальзывали заметки физиологов о том, что из сокращающихся мышц лекарства всасываются быстрей, чем из ненапряженной клетчатки. Я предложил Борису Абрамовичу (Б. А. Эгиз - авт.) впрыскивать впредь сыворотку только внутримышечно. Таким образом, я тогда проводил через раз подкожные и внутримышечные впрыскивания и сравнивал результаты, что и послужило материалом для моего первого выступления в Обществе детских врачей» [7, с. 64]. Ф. О. Краузе упоминает также серию своих экспериментов по интравенозному введению сыворотки (отмечая, правда, при этом повышенный риск анафилаксии). В дальнейшем внутримышечное введение сыворотки стало аксиомой.

После 1894 г., когда серотерапия дифтерии получила распространение в европейских странах, данные санитарной статистики фиксируют повсеместное снижение смертности от дифтерии. Наиболее яркие примеры: Германия и Дания, где в 1891-1895 гг. смертность составляла 114 и 131 на 100 тыс. населения, а в 1896-1900 гг. -соответственно 46 и 31 [4, с. 402].

Помимо спасения ранее безнадежных больных, серотерапия дифтерии стала прологом к открытию способов ее массовой профилактики. Эмиль Беринг в 1913 г. разработал способ активной иммунизации смесью токсина и антитоксина. Подобный препарат предложил и американский бактериолог Уильям Парк. А в 1923 г. французский биолог и ветеринар из Института Пастера Гастон Рамон разработал способ вакцинации анатоксином - дифтерийным токсином, который в процессе нагревания и обработки формалином утрачивал свои ядовитые свойства, но сохранял иммуногенность и при введении обеспечивал формирование антитоксического иммунитета. Так, с 1920-х гг. началось применение «остроумного и безопасного способа иммунизации, имеющего целью превратить всех школьников в живые фабрики антитоксина»

[3, с. 223]. «Им вводятся под кожу микроскопические дозы этого страшного яда, так чудесно видоизмененного, что он безвреден даже для недельного младенца» - так описывали современники вакцинацию дифтерийным анатоксином [3, с. 224]. Примерно так она и производится до сих пор. Примечательно, что после открытия Эдвардом Дженнером вакцины от оспы еще в конце XVIII в., вакцина против дифтерии стала второй по счету массово используемой вакциной. При этом в отличие от случайного наблюдения Дженнера, вакцина Рамона появилась в результате целенаправленного, многоэтапного, упорного научного поиска целого ряда исследователей. Вакцинация дифтерийным анатоксином обусловила снижение случаев использования противодифтерийной сыворотки в клинической практике, однако она до сих пор остается востребованной в случае развившегося заболевания, являясь средством специфической терапии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выработка метода сывороточного лечения дифтерии прошла ряд этапов: открытие возбудителя, выделение дифтерийного экзотоксина, создание антитоксической сыворотки, первый опыт клинического применения, дальнейшее усовершенствование и стандартизация, и наконец -массовое производство и внедрение в клиническую практику. Эффективность сывороточного лечения подтверждалась существенным снижением смертности от дифтерии в странах, где практиковалась специфическая терапия.

Серотерапия дифтерии стала отправной точкой понимания врачами механизмов действия бактериальных токсинов и создания антитоксических сывороток. Открытые в Институте Пастера и лаборатории Коха экспериментально применявшиеся и подтвержденные в клинической практике принципы серотерапии и серопрофилактики сохранились в медицине XXI века.

Введение сывороток и иммуноглобулинов, способствующих формированию пассивного иммунитета, используется сегодня для защиты от целого ряда инфекционных заболеваний. Открытие микробных токсинов и механизма выработки антитоксинов положило начало массовой вакцинопрофилактики столбняка и дифтерии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алексанян А. Б. Дифтерия (эпидемиология, профилактика). - М.: Медгиз, 1957. - 206 с.

2. Государственный архив Волгоградской области (ГАВО). - Ф. 3, Оп. 1. - Д. 28.

3. Де Крюи П. Охотники за микробами. - М.: Молодая гвардия, 1935. - 400 с.

4. Дифтерит // Большая медицинская энциклопедия / Под ред. Н. А. Семашко. - М.: Советская энциклопедия, 1929. - Т. 9. - С. 395-447.

5. Дифтерит // Энциклопедический словарь / Под ред. И. Е. Андреевского, К. К. Арсеньева, Ф. Ф. Пет-рушевского. - СПб.: Семеновская Типо-Литография И. А. Ефрона, 1890-1907. - Т. 10А. - С. 685-686.

6. Киценко О. С., Киценко Р. Н., Мяконький Р. В. и др. Серотерапия и серопрофилактика детских инфекций в конце XIX - начале XX вв.: на пути к успеху // История науки и техники. - 2015. - № 1. - С. 46-58.

7. Краузе Ф. О. Из записок детского врача // Медицина России в годы войны и мира: новые документы и исследования. - СПб.: Нестор-история, 2011. -С. 61-88.

8. Кузьмин В. Ю. Земская медицина в России в мирное и военное время (1864-1917 гг.). - Самара: Парус, 2000. - 316 с.

9. Медведева Л. М. Болезнь в культуре и культура болезни. - Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2013. - 252 с.

10. Отчет о доходах, расходах и остатке капиталов Царицынского уездного земства за 1900 г. -Царицын: Типография М. Орловой, 1901. - 82 с.

11. Тезяков Н. И. К вопросу о распространении эпидемий скарлатины, дифтерии и других и о мерах борьбы с ними в Саратовской губернии. - Саратов: Типография губернского земства, 1909. - 24 с.

12. Derek S. Linton. Emil von Behring: Infectious Disease, Immunology, Serum Therapy. - Philadelphia: Ameri can Philosophical Society, 2005. - 580 p.

13. Behring E. Die Geschichte der Diphtherie. -Leipzig: Verlag von Georg Thime, 1893. - 208 s.