Наука

Роберт Кох – великий немецкий ученый

к 170-летию со дня рождения

С древнейших времен до конца ХIХ века основной причиной смертности были заразные болезни. Опустошительные эпидемии чумы и холеры приводили к почти полному вымиранию городов и к упадку процветающих государств. Туберкулез косил людей в цветущем возрасте. Повсеместно распространялись кишечные болезни. Во время войн погибали не столько от самих ран, сколько от раневых инфекций – гангрены и столбняка. Врачи и ученые безуспешно пытались выяснить причины этих заболеваний и бороться с ними. Но только в последней четверти позапрошлого века была открыта тайна их возникновения. Этому способствовал прогресс научных и технических знаний, в том числе биологии, химии, физики и оптики. Именно на стыке этих дисциплин возникла микробиология. Ее основоположниками были великие ученые: француз Луи Пастер и его немецкий современник Роберт Кох. Своими блестящими экспериментами они доказали, что заразные болезни вызываются микроорганизмами. Они же открыли возбудителей многих инфекций и создали препараты для их предупреждения, диагностики и лечения.

Роберт Кох родился 11 декабря 1843 года в небольшом городке Клаустале в семье горного советника. Он был третьим ребенком из тринадцати детей. С детства увлекался природой, коллекционировал камни, растения и насекомых. Отличался целеустремленностью и терпением. С четырех лет научился читать, в пять лет пошел в начальную школу, затем – в гимназию, учился хорошо. В 1862 году поступил на естественный факультет Геттингенского университета, через два года перешел там же на медицинский. В соединении естествознания с медициной Кох нашел свое призвание. Он получил первую премию за студенческую научную работу;  она была опубликована в печати, а затем легла в основу диссертации при получении ученой степени. В 1866 году он получил диплом с отличием об окончании университета.

Врачебная деятельность Коха началась в Гамбурге на эпидемии холеры, причины которой и эффективное лечение тогда не были известны. Там Кох впервые задумался об организации исследований по этой проблеме. Но после спада эпидемии и долгих поисков работы он был вынужден согласиться на место в психиатрической больнице в Лангенхагене. В 1867 году Кох женился на подруге детства Эмми, у них родилась дочь Гертруда.

В 1869 году он с трудом получил работу по общей врачебной практике в маленьком городке Раковице в Познани (теперь Польша), где пользовался большим авторитетом у населения. Во время франко-прусской войны 1870 года служил в полевом лазарете.  Раневые инфекции вновь обращают мысли Коха к проблеме заразных болезней. В 1872 году он блестяще сдал экзамены и выиграл конкурс на вакантное место «физикуса» – санитарного врача округа города Волльштейна (тоже в Познани). Там он организовал небольшую домашнюю лабораторию. Ко дню рождения (29 лет) жена подарила ему микроскоп, и все свободное от службы время он уделял своей заветной мечте – выяснить причину заразных болезней.

В те годы имелись лишь смутные догадки о связи заразных болезней с микробами. Микроорганизмы впервые были открыты в XVII веке голландцем Антони Левенгуком, увлекавшимся шлифованием стекол и рассматриванием через них окружающих предметов. Он обнаружил в капле воды из лужи мельчайшие подвижные существа, но только через два столетия микробы были найдены сначала Луи Пастером в бродильных жидкостях, а затем им же, а также Робертом Кохом и другими исследователями, в крови больных животных и человека.

В 1876 году в одном из городков подведомственного Коху санитарного округа разразилась эпидемия сибирской язвы. Кох исследовал кровь заболевшей овцы под микроскопом и обнаружил в ней палочковидных микробов, отсутствовавших у здоровых животных. Последующими опытами он убедительно доказал, что найденные им микробы являются возбудителями этой тяжелой болезни животных и заразившихся от них людей. Он открыл также способность микробов сибирской язвы образовывать споры для выживания в неблагоприятных условиях, разгадав тем самым секрет распространения этой болезни, и разработал необходимые мероприятия по ее предотвращению. В апреле 1876 года Кох выступил в университете города Бреславля (Познань) с докладом о результатах своих исследований. Доклад был принят восторженно и опубликован в научном журнале. Последующие два года Кох посвятил изучению раневых инфекций и обнаружил микроб-возбудитель воспалительных и гнойных процессов. Он первый разработал ряд методов работы с микробами, в том числе их микрофотографирование и окрашивание анилиновыми красителями. Кох сформулировал и в 1878 году опубликовал в виде брошюры теорию, на основании которой можно установить связь инфекционного заболевания с определенными микроорганизмами. Она до настоящего времени считается классической, и в медицине получила наименование триады Коха-Генле (три фактора, наличие которых дает основание считать микроб возбудителем болезни). Все перечисленные работы Коха способствовали его признанию как ученого с мировым именем. В 1880 году германское правительство назначило его главным советником по борьбе с инфекционными болезнями Королевского управления здравоохранения в Берлине и передало в его распоряжение прекрасно оборудованную лабораторию.

Научные исследования в Берлине Кох начал с разработки новых методов исследования. В 1881 г. он приступил к изучению проблемы туберкулеза. Раньше туберкулез трактовали как наследственное заболевание, затем считали, что он возникает из-за нарушения нормальной деятельности клеток и тканей организма. Многие врачи относились к туберкулезу как к заразной болезни и принимали соответствующие меры (изоляция, дезинфекция и др.). Кох был уверен в микробном происхождении туберкулеза, и поставил задачу найти возбудитель. Он многократно и тщательно исследовал ткани и жидкости больных и экспериментально зараженных лабораторных животных. Сам заразился туберкулезом, к счастью, избежав серьезного заболевания. Микроб-возбудитель не был обнаружен. Тогда он испробовал различные красители и разные их комбинации для окраски препаратов. Проведя безрезультатно 270 окрашиваний, он при использовании 271-й смеси красителей увидел на коричневом фоне разрушенных клеток легочной ткани ярко-синие слегка изогнутые палочки. Это был возбудитель туберкулеза! Кох доказал это согласно им же сформулированной вышеупомянутой теории («триада Коха-Генле»). Остроумными опытами он показал, что заражение туберкулезом происходит воздушным путем, т.е. при вдыхании воздуха, содержащего микроб-возбудитель. В честь ученого открытый им возбудитель туберкулеза был назван «бациллой Коха» (по современной классификации «микобактерия туберкулеза»).

24 марта 1882 г. Кох выступил на заседании Берлинского медицинского общества с докладом о возбудителе туберкулеза. Через 2 недели в «Берлинском клиническом еженедельнике» была опубликована его аналогичная статья. Это был триумф Коха в науке! В здании, где Кох прочитал свой доклад, теперь помещается Институт микробиологии и эпидемиологии университета Гумбольдта; там имеется музей Коха и аудитория его имени. В Берлин к Коху отовсюду приезжали врачи, которым он читал лекции по микробиологии. В 1883 г. Кох организовал в Берлине 1-ю гигиеническую выставку, показавшую успехи микробиологии. Количество посетителей превзошло все ожидания. Именно в 80-е годы XIX века усилиями Луи Пастера и Роберта Коха микробиология становится самостоятельной наукой.

Кох планировал посвятить дальнейшие исследования разработке средств для лечения туберкулеза, но летом 1883 г. на Ближнем Востоке вспыхнула эпидемия холеры, угрожавшая перекинуться в Европу. Коха назначили председателем немецкой комиссии по холере, и он отправился в порт Александрию (Египет), где организовал бактериологическую лабораторию. Он был убежден, что возбудителем холеры является микроб, и вместе со своими помощниками начал его поиски. Вначале попытки выделить возбудителя из тканей и жидкостей больных и умерших оканчивались неудачей, но вскоре в стенках кишечника и выделениях больных был обнаружен микроб в виде запятой. Кох предположил, что это и есть виновник холеры. Исследования были продолжены в Калькутте (Индия), куда Кох с сотрудниками направился из Египта в связи с появившейся там холерной эпидемией.

Предположения Коха оправдались. Микроб в виде запятой нашли не только в кишечнике и кале больных, но и в воде, которую использовали для питья местные жители, а также в молоке и других пищевых продуктах. В европейских кварталах Калькутты, где был водопровод, и вода фильтровалась и очищалась, случаев заболевания холерой почти не было. Кох вспомнил, что в начале его врачебной работы, во время эпидемии холеры в Гамбурге, в богатых районах с водопроводом и очисткой воды заболевших тоже почти не наблюдалось. На основании своих исследований и наблюдений Кох предложил систему гигиенических мероприятий для предотвращения эпидемий холеры: строительство водопроводов с фильтрацией и очисткой воды, дезинфекция, обязательное кипячение воды и молока, тщательное мытье овощей и фруктов.

По возвращению в Берлин Кох опубликовал отчет о своей поездке, а в июне 1884 г. выступил с докладом на конференции по проблеме холеры. Коха чествовали как выдающегося исследователя. Его наградили орденом и крупной денежной премией, ему дал аудиенцию кайзер Германии. В 1885 г. Коха выбрали профессором Берлинского университета и утвердили в должности руководителя Института гигиены. Там проходили стажировку врачи со всего мира с целью изучения микробиологических методов исследования.

Кох рекомендовал своему талантливому ученику Эмилю Берингу изучить свойства сыворотки крови инфицированных. Беринг одновременно с учеником Луи Пастера Эмилем Ру разработал сывороточный метод лечения инфекционных заболеваний и создал противодифтерийную, позже противостолбнячную сыворотки. Поэтому Коха можно считать одним из инициаторов сывороточной терапии.

В 1886 г. Кох начал давно задуманные исследования по разработке средств для лечения туберкулеза. Здесь его постигла серьезная неудача. Мир стал свидетелем крупной трагедии в истории медицины. Кох предположил, что в продуктах жизнедеятельности возбудителя туберкулеза имеются вещества, способные приостанавливать и излечивать туберкулез. Через несколько лет упорного труда он выделил из питательной среды, на которой выращивались туберкулезные микобактерии, такое вещество и назвал его туберкулином. Изучение туберкулина на инфицированных лабораторных животных и небольшом контингенте больных людей показало, что туберкулин оказывает лечебное действие, особенно на ранних стадиях болезни. Кох считал необходимым дальнейшее испытание эффективности туберкулина и отдаленных последствий его применения. Будучи уверенным, что найдено новое средство против туберкулеза, Кох в августе 1890 г. сообщил о нем в докладе на X международном медицинском конгрессе в Берлине, а затем на специальном заседании Берлинского медицинского общества. Его выступления были опубликованы в медицинском еженедельнике. Вокруг выступлений Коха возник невероятный ажиотаж. В Берлин съехалось небывалое число больных туберкулезом и врачей для ознакомления с методом лечения. Открывались новые больницы, их не хватало, Кох разработал способ амбулаторного лечения туберкулином. Коха объявили победителем туберкулеза, ему оказывали всевозможные почести, чествовали в рейхстаге, избирали почетным доктором германских и зарубежных университетов. Русское правительство прислало ему орден Святого Станислава. Следует отметить, что Кох в своих выступлениях по поводу туберкулина проявлял известную осторожность. Некоторые врачи были скептически настроены и высказывались против его применения.

И вдруг наступило внезапное и страшное прозрение. Были отмечены смертельные случаи из-за угнетающего действия туберкулина на сердце, отека легких, а также ряда других разрушительных эффектов. Наступило полное разочарование в туберкулине как в лечебном средстве. Коха проклинали, обвиняли в нечестности, требовали суровых наказаний. Все его заслуги были забыты.

Кох жестоко страдал из-за того, что его препарат привел к человеческим жертвам. Он упрекал себя в том, что был чересчур самонадеян, предложив к применению недоработанное лечебное средство. Но этот поступок не был бесчестным – это была роковая ошибка, великое заблуждение. Тяжелый период научной жизни Коха осложнился разводом с женой и полным одиночеством (у дочери уже была своя семья).

Но Кох не пал духом, продолжил исследовательскую работу, доказал, что был и остался ученым и цель его жизни – это служение науке, медицине и человечеству. Он продолжал верить в туберкулин и предложил его применение как диагностического препарата, т.е. для распознавания туберкулеза. Вскоре австрийский ученый Пирке, а затем французский Манту разработали диагностические туберкулиновые пробы, названные по именам авторов. Началась эра туберкулина как диагностического препарата.

За последние десятилетия туберкулин Коха был значительно усовершенствован, очищен от примесей и стандартизирован. В настоящее время применяют различные модификации очищенного туберкулина PPD (русск. ППД), разработанного в 1934-1941 гг. в США исследовательницей Ф. Зейберт. В России туберкулин как диагностический препарат использовали с 90-х годов XIX века. Его приготовление было налажено в Императорском институте экспериментальной медицины. В 20-е годы XX века там было организовано специальное туберкулиновое отделение; в 1938 г. оно вошло в состав Ленинградского (Санкт-Петербургского) НИИ вакцин и сывороток. В 1954 г. там было начато производство сухого очищенного туберкулина (М.А. Линникова), а с 1965 г. выпускается очищенный туберкулин в стандартном разведении (Б.А. Лянда-Геллер). Последний широко применяется в России и странах СНГ.

Кох продолжал заниматься общими проблемами туберкулеза, в т.ч. иммунитетом при этой болезни. Он обнаружил, что если возбудитель туберкулеза попадает в организм, то вне зависимости от того, наступает ли заболевание или оно вылечивается, организм остается инфицированным. Это можно констатировать повышением чувствительности к туберкулину. Инфицированность обеспечивает невосприимчивость к последующему заражению, т.е. приобретается иммунитет к туберкулезу. Наблюдаемое явление получило наименование «феномен Коха» и легло в основу создания туберкулезной вакцины, названной по имени ее создателей «вакцина Кальметта-Герена» (BCG по первым латинским буквам их фамилий, по русски БЦЖ). Она широко применяется во всем мире и в значительной степени предохраняет от туберкулеза.

Таким образом, одна из самых трагических страниц в истории Медицины – применение туберкулина как лечебного средства – впоследствии обернулось светлой стороной: созданием препаратов для диагностики туберкулеза и вакцины БЦЖ. Кох женился на Гедвиге Фрайберг, на тридцать лет моложе его. Она становится ему  прекрасной женой и помощницей.

В 1896 г. Кох с женой выехал в Восточную Африку, где свирепствовала чума рогатого скота, гибли многочисленные стада. Ему не удалось найти возбудителя болезни, но он создал сыворотку для ее предупреждения и лечения. Через год во главе немецкой комиссии он отправился в Бомбей (Индия), на эпидемию бубонной чумы. Возбудитель ее к тому времени был найден; Коху удалось установить и научно доказать, что переносчиками чумы являются крысы.

В 1899 г. Кох возглавил экспедицию в Италию, а затем в Индонезию для изучения малярии. Он подтвердил правильность открытия ее возбудителя и наладил профилактику и лечение с помощью хинина. В 1903 г. в Родезии (Африка), где свирепствовала эпизоотия рогатого скота неизвестного происхождения (позже болезнь была названа «африканской береговой лихорадкой»), Кох  обнаружил микроба-возбудителя болезни и установил переносчиков – клещей, однако создать вакцину против нее ему не удалось.

По возвращению в Берлин Кох отпраздновал свое 60-летие и вышел в отставку с поста директора института, передав его своему ученику Гафки.

В декабре 1905 г. Кох был удостоен Нобелевской премии по медицине как выдающийся деятель науки и один из основателей микробиологии.

В 1906 г. он снова вместе с женой направился  в Центральную Африку для изучения «сонной болезни» («трипаносомной лихорадки»), унесшей за несколько лет свыше полумиллиона человеческих жизней. Кох подтвердил, что ранее найденный ее возбудитель – паразиты трипаносомы, переносчик – африканская муха цеце, природный резервуар – антилопы, а промежуточный «хозяин» между антилопой и человеком – крокодил. Кох предложил чудодейственное средство для лечения сонной болезни – мышьяковистое соединение атоксил, полностью уничтожавшее трипаносом. По возвращению в 1907 в Берлин Коху была вручена специальная медаль общества берлинских врачей. В своей речи при получении медали он один из первых предсказал создание препаратов против сифилиса и туберкулеза, т.е. химиотерапевтических средств и антибиотиков.

В 1908 г. Кох участвовал в работе XI международного конгресса по туберкулезу в США, где выступил с докладом. В апреле 1910 г. он прочитал свой последний доклад по эпидемиологии туберкулеза в Академии наук в Берлине.

27 мая 1910 г. Роберт Кох скончался от сердечного приступа на курорте в Баден-Бадене. Согласно завещанию урна с его прахом замурована в стене Института инфекционных болезней его имени в Берлине.

Его имя и труды никогда не будут забыты.

Автор – кандидат биологических наук,

г. Кобленц