10 Сентября 2023
Автор: Андрей Алексеевич Авраменко — м.н.с. лаборатории биоинформатики НИИ антимикробной химиотерапии (Смоленск).
***
Leishmania spp. — род паразитических микроорганизмов, вызывающих протозойные инфекции (лейшманиозы), передающиеся через укусы москитов. Род назван в честь шотландского бактериолога, генерал-лейтенанта медицинской службы британской армии, сэра Уильяма Лейшмана (William Boog Leishman; 1865-1926).
Уильям Лейшман родился в семье профессора кафедры акушерства в Глазго и с детства знал, что станет врачом. Под присмотром отца он закончил университет в 1886 году и, чтобы приобрести некоторую самостоятельность и не прослыть навеки «папенькиным сынком», поступил на службу в британскую армию. В качестве военного хирурга Лейшман был отправлен в Бомбей, где немало удивил начальство, когда в первый же рабочий день принёс в больницу микроскоп — ведь в то время никто из врачей не использовал методы микроскопической диагностики в клинической практике. Именно индийский опыт изучения бесчисленных протозойных инфекций, малярийных паразитов и лихорадки кала-азар в будущем прославит его как выдающегося бактериолога.
Устав за десять лет от невыносимого индийского климата и постоянных нападений вазиров, пуштунов и других племён, Уильям Лейшман попросил о переводе в родные края. Командование, по достоинству оценив страсть Лейшмана к лабораторной работе, подобрало для него идеальную должность ассистента на кафедре патологии Армейской медицинской школы. В таких «тепличных условиях» его талант преподавателя и исследователя развернулсяв полной мере: в 1903-м он уже стал профессором, в 1905-м получил звание подполковника, а в 1910-м был избран членом Королевского общества. Тогда же он и прославился благодаря модифицированному методу окраски малярийных плазмодиев.
В 1888 году Чеслав Иванович Хенцинский — военный врач и прозектор Одесской городской больницы, хороший друг Мечникова — разработал составную краску из метиленового синего и эозина для исследования препаратов крови, а также первым догадался использовать её для изучения малярийных плазмодиев, которые, будучи окрашены в голубой цвет, становились отчётливо видны на фоне розовых эритроцитов. Однако двухцветная окраска не позволяла выявлять особенности строения паразитов (в частности, у них не выявлялось ядро), а также недостаточно хорошо просматривалась морфология клеток крови. Спустя два года Дмитрий Леонидович Романовский — лекарь, заведующий глазным отделением Петербургского Николаевского военного госпиталя — смог усовершенствовать метод окраски своего коллеги, использовав выдержанный (т.е. покрывшийся белой плесенью) раствор метиленового синего. При длительном хранении раствор метиленового синего постепенно окислялся с образованием Азура В и других производных веществ, что в конечном итоге в сочетании с эозином приводило к полихромной окраске препаратов (т.н. «эффект Романовского») — характерные фиолетовые оттенки появлялись в хроматине ядра клетки и протоплазме лейкоцитов.
Д.Л. Романовский (справа)
У раствора Романовского был лишь один существенный недостаток: спустя несколько минут после приготовления краситель в нём начинал осаждаться и терял свои свойства. В 1899 году Луи Леопольд Дженнер — руководитель лаборатории больницы Святого Фомы в Лондоне — придумал растворить осадок метиленового синего и эозина Y в метаноле, получив, таким образом, более стабильный краситель, обладавший в дополнение ещё и свойствами фиксатора. Однако окрашивание по Дженнеру не давало «эффекта Романовского», окрашивая препараты только в два цвета. Уильяму Лейшману пришло в голову совместить достоинства методов Романовского и Дженнера: он использовал полихромный метиленовый синий (полученный путём нагревания водного раствора метиленового синего с карбонатом натрия), эозин B вместо эозина Y и метанол в качестве растворителя. Окраска по Лейшману не только получила широкое признание среди гематологов по всему миру, но и помогла её автору совершить одно из самых значимых открытий в жизни.
В 1901 году в ходе вскрытия солдата, умершего от кала-азара (в переводе с хинди «чёрная болезнь» или, как её тогда называли, «лихорадка дум-дум»), Уильям Лейшман исследовал несколько препаратов селезёнки, окрашенных по его методу на наличие малярийных паразитов. Поле микроскопа было усеяно небольшими овальными телами диаметром 2–3 мкм, каждое из которых содержало по два сгустка окрашенного хроматина: круглый (ядро) и палочковидный (кинетопласт). Он никогда не встречал подобный вид микроорганизмов, но сделав подробные записи и рисунки, рискнул предположить, что кала-азар является заболеванием с аналогичной трипаносомозу природой[1]. Своим бывшим коллегам из армейских лабораторий в Индии Лейшман рекомендовал внимательнее изучить этот вопрос в прижизненных случаях заболевания. К его совету решил прислушаться Чарльз Донован — офицер медицинской службы и профессор Медицинского колледжа в Мадрасе (ныне город Ченнаи) — которому в 1903 году удалось доказать связь кала-азара с «тельцами Лейшмана». Впоследствии микроорганизм будет выделен в отдельный род Leishmania, а возбудитель висцерального лейшманиоза будет назван Leishmania donovani.
В 1900-х Уильям Лейшман заинтересовался иммунологией, начав изучать физиологические механизмы сывороток и вакцин. Он заметил, что в крови искусственно иммунизированных животных микробы легче поглощались лейкоцитами, но отсутствие какого-либо метода оценки фагоцитоза не позволяло провести количественное сравнение. Лейшман самостоятельно разработал такой метод (известный сегодня как «фагоцитарный индекс») и получил приблизительную оценку фагоцитарной активности у разных людей до и после инокуляции убитыми культурами стафилококков и бруцелл. В качестве эталона он использовал среднее количество микробов, поглощённых лейкоцитами в крови нормального человека. К сожалению, в своих выводах ему не удалось продвинуться дальше ошибочных предположений Ильи Мечникова о том, что сыворотка содержит особого рода стимулины, которые возбуждают лейкоциты к усиленной деятельности. Чуть позже сэр Алмрот Райт — выдающийся британский бактериолог и иммунолог, учитель Александра Флеминга — усовершенствует методику Лейшмана и докажет, что сыворотка содержит антитела, оказывающие определенное действие не на лейкоциты, а на бактерии, благодаря чему последние как бы ослабляются и легче захватываются фагоцитами. Эти антитела он назовёт «опсонинами», потому что, по его образному выражению, они готовят из бактерий пищу для лейкоцитов (от греч. ὀψόνω — «приготовляю в пищу»).
В начале Первой мировой войны Лейшман стал ответственным за организацию противотифозной вакцинации войск — выбор его кандидатуры был неслучаен, т.к. за несколько лет до этого он руководил серией крупных исследований, окончательно доказавших ценность противотифозной прививки Райта, а также экспериментально установивших оптимальные условия производства и введения вакцины. К моменту старта мобилизационной кампании в Британии эффективный механизм Лейшмана по иммунизации войск уже был готов, однако вакцинация оставалась добровольной и составила всего 25%, поэтому заболеваемость брюшным тифом на фронте сразу же стала расти. Уильям Лейшман не смог убедить руководство в необходимости принудительной вакцинации и в октябре 1914-го высадился в составе экспедиционных сил в порте Дюнкерк, чтобы самостоятельно возглавить широкомасштабную кампанию по пропаганде прививок среди бойцов. Благодаря его упорным и неустанным усилиям доля привитых солдат (как британских, так и иностранных) за несколько месяцев увеличилась до 80%, а к концу 1915 года составила 98%. За свою выдающуюся работу Лейшман был награждён несколькими британскими, французскими и американскими медалями и орденами.
После войны Лейшман до самой смерти возглавлял Военное управление гигиены и патологии, получив на этой должности рыцарское достоинство и звание генерал-лейтенанта. Во время траурной церемонии в связи с его кончиной на 60-м году жизни друзья и коллеги вспоминали, что «…он обладал природной склонностью к научным исследованиям, находил удовольствие в стремлении к знаниям и живой интерес в их практическом применении, но медицинская служба армии всегда была для него главным приоритетом.»
Автор выражает свою искреннюю признательность Владимиру Турицину за помощь в подготовке данной статьи.
Примечания:
[1] Справедливости ради стоит сказать, что Уильям Лейшман не был первым учёным, который обнаружил и описал «лейшмании». В 1894-98 годах русский врач Пётр Фокич Боровский, работавший старшим хирургом в военном госпитале Ташкента, занялся исследованием «сартовской язвы». Это кожное заболевание было хорошо известно во всём мире под разными названиями: «Алеппский прыщ», «Пендинская язва», «Эквадорская язва Чиклеро», «восточная язва», «тропическая язва», «Делийский фурункул» и др. До Боровского считалось, что возбудителем заболевания является особый вид стафилококка или стрептококка, но только русскому учёному удалось обнаружить в соке папул и срезах нестарых язв характерные одноклеточные организмы, которые он отнёс к простейшим (Protozoa). Для их обнаружения Боровский использовал фиксацию мазков смесью спирта с эфиром и окраску метиленовой синькой Лёффлера, в результате чего в микроскоп наблюдались шаро- и веретенообразные тельца размером от 0.5 до 3 микрометров с периферически расположенным ядром и тонким отростком с шаровидным утолщением на конце. Однако, открыв возбудителя, Пётр Фокич не смог определить способ заражения сартовской язвой, предполагая что паразит (в терминологии того времени «чужеядный») проникает в кровь через «дыхательный аппарат» или «кишечный канал». Верную гипотезу о том, что заболевание передаётся через укусы кровососущих насекомых, выскажет в 1902 году его коллега — военный врач Капитон Яковлевич Шульгин — но к сожалению, работы русских исследователей будут опубликованы только в отечественном «Военно-медицинском журнале» и пройдут мимо мировой научной общественности.
Источники и дополнительные материалы:
- Bezrukov A.V. (2017) "Romanowsky staining, the Romanowsky effect and thoughts on the question of scientific priority". Biotechnic & Histochemistry. 92 (1): 29–35doi: 10.1080/10520295.2016.1250285
- Marshall P.N. (1978) "Romanowsky-type stains in haemotology". Histochem J 10, 1–29doi: 10.1007/BF01003411
- "Obituary Notices of Fellows Deceased - William Boog Leishman". Proceedings of the Royal Society B. The Royal Society. 102 (720): 9–17. 2 April 1928doi: 10.1098/rspb.1928.0019
- Боровский П.Ф. (1898) «О сартовской язве». Военно-медицинский журнал, Ч. 195: 925-941
- Мечников И.И. (1903) «Невосприимчивость в инфекционных болезнях» — М.