Очерки истории медицины

Анатомическое описание поджелудочной железы впервые было сделано в 1642 г. Иоганном Георгом Вирсунгом (1589–1643), но вряд ли в те времена врачи связывали диабет именно с этим органом человеческого тела (напомним, что Гален, Авиценна и Парацельс видели причину диабета в ненормальном состоянии почек).

Затем, в 1674 г., Томас Уиллис (1621–1675) из Оксфорда первым на Западе отметил, что моча больных диабетом имеет сладковатый вкус и предположил, что сахар попадает в мочу из крови. Другой медик, швейцарский хирург Иоганн-Конрад Бруннер (1653–1727), проводивший эксперименты по удалению у собак поджелудочной железы (что свидетельствует о его удивительном по тем временам оперативном мастерстве), описал в 1688 г. появление у подопытных животных резкого исхудания и неутолимой жажды с мочеизнурением, однако он не связывал эти явления с диабетом.

Лишь через два столетия Меринг и Минковский, удалив поджелудочную железу, вызвали у собак «экспериментальный диабет» и доказали, что эта операция ведет к сахарной болезни.

В 1772 г. английский врач Мэтью Добсон (1732/5–1784) химически доказал, что сладковатый вкус мочи больных связан с наличием в ней сахара, и с этой даты диабет, собственно, и стал называться сахарным диабетом.

В ближайшие 70–80 лет было сделано еще несколько важных открытий. Томас Коули, проводивший в 1788 г. анатомические исследования больной, умершей от диабета, обнаружил многочисленные участки обызвествления в поджелудочной железе и камни в ее протоке и высказал гипотезу, что болезнь связана именно с этим органом.

Джеймс Ролло (1749–1809) в 1796 г. обосновал благотворность особой мясной диеты для лиц с диабетом, а годом позже отметил, что в воздухе, выдыхаемом больными, ощущается запах гниющих фруктов.

Мишель-Эжен Шеврель (1786–1889) в 1815 г. выяснил, что в моче больных содержится глюкоза (то есть простейший углевод – виноградный сахар);

Феличе Амброзиони (1790–1843) в 1835 г. обнаружил повышение уровня глюкозы в крови больных диабетом;

Карл-Август Троммер (1806–1879) в 1841 г., а за ним Герман Христиан фон Феллинг (1812–1885) в 1848 г. – разработали метод определения глюкозы в моче.

Французский врач Апполинер Бушарда (1806–1886), первый, кто высказал гипотезу о панкреатической природе диабета, вопреки господствовавшему тогда представлению о его нервной природе, предложил специальную диету для больных, в которой часть углеводов была заменена жирами, и ввел в рацион больных хлеб из клейковины; он также использовал для лечения физические нагрузки, голодные дни, спирт и свежие овощи. В то время этим принципам следовали и другие медики, ибо до открытия инсулина арсенал средств, которыми они пытались поддержать жизнь больных, был очень невелик: голодание, строгая диета, физический труд и некоторые сахароснижающие растения – вот, собственно, и все.

Здесь хотелось бы остановиться и заметить, что, перечисляя эти достижения прошлого, мы пользуемся данными из энциклопедий и еще тремя источниками: статьей Чарльза Беста «Основные периоды в истории изучения диабета»[1 - Бест Ч. Основные периоды в истории изучения диабета / в кн. «Диабет» (под редакцией Р. Уильямса), (перевод с англ.). М.: Медицина, 1964 (на языке оригинала книга вышла в 1960 г.).] и исторической датировкой, изложенной в книге И. И. Дедова и В. В. Фадеева[2 - Дедов И. И., Фадеев В. В. Введение в диабетологию. – М.: Берег, 1998.], а также статьей Льюиса Розенфелда (2002) «Insulin: Discovery and Controversy».

Разумеется, мы не в силах рассказать о жизни и открытиях каждого врача, изучавшего сахарный диабет, но о некоторых персонах, творцах эндокринологии, стоит поговорить подробнее.

Пожалуй, первым из них является Клод Бернар (1813–1878), великий французский медик, основоположник современной физиологии и патофизиологии, многолетний лаборант великого экспериментатора Франсуа Мажанди (1783–1885), получивший в 1854 г. кафедру общей физиологии в Сорбонне, а в 1868 г. – кафедру сравнительной физиологии в Музее естественной истории (рис. 3). Он был выдающимся – возможно, гениальным ученым – и сделал чрезвычайно много: исследовал переваривающие свойства слюны, желудочного сока и секрета поджелудочной железы, создал нейрогенно-печеночную теорию «сахарного мочеизнурения», занимался вопросами нервной регуляции кровообращения, проблемами внешней и внутренней секреции желез, изучал анастезирующие и наркотические вещества. Одной из важнейших его работ является исследование сахарообразующей функции печени и ее роли в поддержании необходимого уровня сахара в крови; иными словами, Бернар установил, что печень – «склад» углеводов, запасенных в ней в виде «вещества, рождающего глюкозу» (в современной терминологии – гликогена).

За эту работу, выполненную в 1848 г., Бернар был удостоен высшей премии Французской Академии Наук; кроме того, он стал «дважды академиком»: в 1854 г. – по отделению медицины, и в 1868 г. – по отделению физиологии.

Рис. 3. Клод Бернар

(1813–1878)

Однако Бернар полагал, что поджелудочная железа вырабатывает только пищеварительные ферменты, и не приписывал ей никакой иной роли в регуляции обмена веществ.

Уроженец Маврикия, известного высокой частотой диабета, Шарль Броун-Секар (1817–1894), еще один французский медик, тоже внес свой вклад в развитие эндокринологии. Долгое время (с 1852 по 1867 г.) он работал в Англии и Соединенных Штатах, удостоился в США профессорского звания, затем вернулся во Францию и, после смерти Бернара в 1878 г., начал трудиться на кафедре экспериментальной физиологии в Колледж де Франс. Главным образом он занимался центральной нервной системой, но его также интересовали функции желез внутренней и внешней секреции; собственно, термин «внутренняя секреция» был введен в медицинскую практику именно Броун-Секаром, а в 1891 г. именно его статья (в соавторстве с одним из первых биофизиков Жаком-Арсеном Д’Арсонвалем) прозвучала, как гром среди ясного неба, ибо в ней, вопреки повсеместно господствовавшему тогда нервизму, впервые утверждалось, что в организме есть и иная, опосредованная секретируемыми в кровь веществами форма саморегуляции (см. ниже).

Большую известность получили эксперименты, которые он осуществил в 1889 г. над самим собой (в 72 года!): с целью омоложения он вводил себе вытяжки из семенных желез животных.

Пауль Лангерганс (1847–1888), немецкий патолог, обессмертил свое имя открытием тонкого микроскопического строения поджелудочной железы. Еще в студенческие годы он описал особые области в ткани железы, которые впоследствии получили название островков Лангерганса. В нашей книге его жизни и исследованиям посвящен отдельный очерк.

Согласно сведениям из статьи Чарльза Беста и исторической таблице, приведенной у Дедова и Фадеева, в тот период многие ученые трудились на ниве эндокринологии. В конце XIX – начале ХХ века ведущими специалистами в области диабетического заболевания считались патриарх патохимии немец Бернгхард Наунин (1839–1925) и австрийцы Карл Харко фон Ноорден (1858–1954) и Вильгельм Фальта (1875–1950), представители так называемой «венской школы». Хотя фон Ноорден (немецкий патолог, работавший в Австрии только с 1906 г.) ошибался, считая, что в развитии диабета играют главную роль печень и щитовидная железа, он высказал ряд оригинальных, даже революционных для того времени идей. В те годы полагали, что углеводные продукты являются главной опасностью для больного диабетом, и потому их следует исключить из рациона; фон Ноорден же разработал в 1895 г. овсяную диету, снизившую риск развития ацидоза. В том же году Бернгхард Наунин отметил наследственную предрасположенность к сахарной болезни и (вместе с О. Минковским) ввел понятия о ювенильном диабете, диабете взрослых и ацидозе, под которым понималось острое диабетическое осложнение, связанное с накоплением в крови кетоновых тел.

Были и другие открытия. Так, Вильгельм Петтерс (1820–1875) обнаружил в 1857 г. в моче больного диабетом ацетон, чешский педиатр Йозеф Каулих (1830–1886) дал в 1860 г. первое описание картины кетоацидоза, Шарль Жозеф Бушар (1837–1915) выявил в 1875 г. связь между сахарным диабетом и другими болезнями питания и обмена веществ (такими, как ожирение и подагра), Этьен Лансеро (1829–1910) в 1880 г. впервые на Западе (более 2000 лет спустя после того, как такое деление уже было введено в аюрведических трактатах-Сушрутой) классифицировал диабет на два типа: поддающийся диетотерапии и быстро прогрессирующий, смертельный (в нашем современном понимании – 2-й и 1-й типы болезни). Наконец, в 1893 г. Гюстав-Эдуард Лягуэсс (1861–1927) первым предположил, что именно панкреатические островки регулируют углеводный обмен. Между прочим, 10 октября 1896 г. в Петербурге на заседании Общества Русских Врачей доктор К. Н. Георгиевский из терапевтической клиники Императорской Военно-медицинской академии, возглавляемой академиком Л. В. Поповым, сделал сообщение на тему: «Из наблюдений над применением препаратов панкреатической железы при сахарном диабете». Он попытался лечить двух больных диабетом клизмами из сока, полученного «при выжимании железы под прессом». В его наблюдениях после такого лечения наступало «довольно резкое улучшение самочувствия больных – слабость, вялость, стягивания икр по ночам проходили, больные чувствовали больше энергии, силы, объективно же наблюдалось значительное повышение окислительных процессов… Нет сомнения, что клизмы из сока поджелудочной железы… способствуют освобождению организма от отравляющих его продуктов анормального метаморфоза».

Следует упомянуть и русского врача Александра Ивановича Яроцкого (1866–1944) – он в 1898 г. тоже высказывал идею о том, что островки Лангерганса продуцируют некий внутренний секрет, «фактор Х», который влияет на обмен сахаров в организме.

Однако наиболее впечатляющие достижения, непосредственно относившиеся к диабету, связаны с именами Оскара Минковского (1858–1931) и Йозефа фон Меринга (1849–1908), а также с исследованиями Леонида Соболева, выполненными в Санкт-Петербурге, в Императорской Военно-медицинской академии.

Оскар Минковский был известным физиологом, литовским евреем по происхождению, родившимся в России и учившимся в Германии; там он и остался работать, получив звание профессора физиологии в 1891 г. в Страсбурге. Затем он вернулся в немецкую Польшу и долгие годы, с 1909 по 1926 гг., работал во Вроцлаве. Период его научной деятельности в Эльзасе был особенно плодотворен; он проводил исследования совместно с крупными специалистами, немцем Й. фон Мерингом и французом А.-М. Э. Шоффаром, обнаружил в 1884 г. в моче больных бета-оксимасляную кислоту и связал ее появление с кетоацидозом, в 1885 г. он изучал функцию печени, образование в ней мочевой кислоты и ее роль в обмене сахаров, он занимался такими болезнями обмена веществ, как подагра, желтуха, акромегалия.

Но наибольшую известность получили опыты, проведенные этим виртуозным экспериментальным хирургом совместно с фон Мерингом в 1889 г., суть которых была такова: эти ученые впервые вызвали «экспериментальный диабет» у собак путем удаления поджелудочной железы. Собаки, подвергнутые такой операции, страдали от полиурии и истощения, погибали от диабетической комы через 15–20 дней, уровень глюкозы крови у них был очень высок, но болезненный процесс можно было приостановить и даже в какой-то степени обратить вспять, если ввести под кожу животного частицы удаленного органа.

Отметим, что Меринга интересовал не диабет, а роль поджелудочной железы в переваривании жиров, а Минковский, блестящий хирург, предложил для установления этой роли удалить железу, помогая ему в этом исследовании. Но когда у собаки с удаленной железой обнаружилась полиурия, именно Минковский исследовал мочу животного на сахар и сделал вывод о связи между удалением железы и последующим развитием диабета (см. об этом очерк ниже).

Теперь было необходимо выяснить, какая же часть поджелудочной железы, органа с весьма сложным строением, регулирует обмен сахаров – и честь этого открытия досталась русскому патологу Леониду Васильевичу Соболеву (1876–1919). Как и Пауль Лангерганс, он прожил до обидного недолго, умер от неизлечимой болезни, но его исследования легли в основу всей современной диабетологии.

В своей диссертационной работе (1901) Соболев экспериментально доказал, что островки Лангерганса секретируют и выделяют в кровь некий гормон, «фактор Х», регулирующий сахар крови (который впоследствии назовут инсулином).

Трагической судьбе Леонида Соболева и его открытиям в нашей книге посвящен отдельный очерк. Важность его работы трудно переоценить – ведь он не только выяснил функцию островков Лангерганса, но и указал вполне реальный способ производства животного инсулина.

Казалось бы, еще немного, еще чуть-чуть – и инсулин будет открыт в самом начале двадцатого столетия, и тысячи жизней больных будут спасены… Но этого не случилось. Это произошло лишь через двадцать лет, и не в России, не в Петербурге, а в канадском городе Торонто, где Бантинг и Бест в муках и сомнениях повторили то, о чем знал, что предвидел русский ученый Леонид Соболев.

Об этом – в следующей части нашего повествования.

Открытие инсулина

Этот исторический эпизод в медицинских учебниках обычно описывается таким образом: были, мол, такие канадские врачи Фредерик Бантинг и Чарльз Бест из Торонто (рис. 4), открывшие инсулин и спасшие больного мальчика от диабетической комы. В 1921 г. им удалось выделить инсулин из поджелудочной железы собаки; этот препарат они ввели для проверки другому псу, у которого был вызван «экспериментальный» диабет – удалена поджелудочная железа, по каковой причине пес умирал от истощения. Вскоре после инъекции больная собака очнулась, поднялась на ноги и смогла ходить. Затем Бантинг и Бест получили препарат инсулина из поджелудочной железы теленка или быка, и 11 января 1922 г. была сделана инъекция этого препарата четырнадцатилетнему Леонарду Томпсону, погибавшему от кетоацидоза в Центральном госпитале города Торонто. Этот первый укол не облегчил его состояния и даже привел к осложнениям, но 23 января Леонарду опять ввели инсулин, и его самочувствие стало улучшаться: появился аппетит, вернулись силы, понизился уровень сахара. Леонард Томпсон был спасен, прожил еще тринадцать лет, а Бантинг получил за свое открытие Нобелевскую премию и дворянское звание от британской короны.

Иногда добавляют, что врачом, собственно, был только тридцатилетний Фредерик Бантинг, а Чарльз Бест – всего лишь его ассистентом, студентом-медиком четвертого курса.

Такова первая версия, и, ознакомившись с ней, мы можем подумать, что Бантинг был молодым ученым, преуспевающим эндокринологом, практиковавшим в Центральном госпитале Торонто; что были у него отличная лаборатория, мудрый наставник-профессор, вдоволь собак и кроликов для опытов и верный помощник Бест, а также, возможно, другие помощники в ранге простых лаборантов, чтобы кормить собак и выносить их трупы – собак в процессе работы Бантинга погибло несколько десятков.

Рис. 4. Фредерик Бантинг (справа) и Чарльз Бест

Все не так. Все это фантазии и домыслы, и правда в сказанном выше только в одном: что Чарльз Бест был Фредерику Бантингу верным помощником и другом на всю жизнь.

История открытия инсулина полна загадок и драм, и чтобы ознакомиться с нею, давайте рассмотрим другие версии, которые, быть может, более близки к истине. Вот вторая из них, приведенная в Медицинской Энциклопедии.

Фредерик Грант Бантинг (1891–1941) был канадским физиологом, почетным членом многих академий и научных обществ. В 1916 г. он окончил медицинский факультет университета в Торонто, в 1916–1919 гг. служил в армии и участвовал в боевых действиях на полях Первой мировой; затем краткое время трудился преподавателем в медицинском училище Западного Онтарио, а с 1921 г. изучал в лаборатории профессора Маклеода внутреннюю секрецию поджелудочной железы, что завершилось открытием инсулина.

В 1922 г. он получил степень доктора медицины, в 1923 г. ему и профессору Маклеоду была присуждена Нобелевская премия, в 1930 г. в Торонто открыли научный институт имени Фредерика Бантинга, а в 1935 г. Бантинг посетил Советский Союз и принял участие в Международном конгрессе физиологов.

Он опубликовал около шестидесяти научных трудов, посвященных саркоме, силикозу, инсулинотерапии и другим проблемам. Казалось бы, блестящая научная карьера, прерванная трагическим событием: с началом Второй мировой войны Бантинг занялся исследованиями военного характера и погиб в 1941 г. на острове Ньюфаундленд, во время авиакатастрофы.

Это биографические данные, и в них ничего не говорится о том, как, собственно, был открыт инсулин.

Давайте же обратимся к третьей версии, которая принадлежит соавтору Бантинга, Чарльзу Бесту, и изложена в его статье[3 - Бест Ч. Основные периоды в истории изучения диабета / в кн. «Диабет» (под редакцией Р. Уильямса), (перевод с англ.). – М.: Медицина, 1964 (на языке оригинала книга вышла в 1960 г.).]. Это сухая версия ученого, в которой перечислятся лишь научные факты, и мы приводим ее в несколько сокращенном варианте, с необходимыми комментариями, поясняющими текст.

«В 1921 г. Бантинг выдвинул предположение, что активное начало, выделяемое островками Лангерганса, разрушается секретом ацинозной ткани поджелудочной железы. [Наш комментарий: активное начало – это "фактор Х", который в будущем назовут инсулином; секрет ацинозной ткани поджелудочной железы – это пищеварительный сок].

Именно это предположение дало толчок к развитию нового направления в исследованиях диабета, проводившихся школой Маклеода в Торонто.

Бантинг и Бест провели 75 опытов на 10 собаках, у которых удаляли поджелудочную железу по методу Минковского и Меринга. Во всех опытах введение полученного ими экстракта вызывало снижение сахара в крови и моче, а во многих случаях – быстрое улучшение состояния собак с тяжелым диабетом.

Экстракты готовили из подвергшейся перерождению железы, а также из нормальной ткани поджелудочной железы собаки, быка, плода коровы. [Наш комментарий: подвергшаяся перерождению железа – имеется в виду атрофированная в результате перевязки протока железа, в которой почти нет пищеварительных ферментов, зато велика относительная доля инсулина].

Наиболее активными оказались экстракты из поджелудочной железы плода коровы. Разработанная в 1921 г. методика давала возможность получать прозрачные стерильные растворы, содержащие 12–16 единиц инсулина в 1 мл. [Наш комментарий: сейчас мы пользуемся гораздо более концентрированным инсулином – 40 и 100 единиц в одном миллилитре]. Такие экстракты стали вводить больным диабетом, и они вызывали быстрое снижение сахара крови. [Наш комментарий: далее Бест говорит о самых первых экстрактах, которые еще не были столь хорошими, как упомянутые выше].

Приготавливая первые экстракты, Бантинг и Бест пользовались самым доступным источником – бычьей поджелудочной железой. Эти экстракты обладали высокой эффективностью при лечении диабета у собак, однако в клинике [наш комментарий: то есть на людях] те же дозы давали незначительный эффект и вызывали местные реакции. Позднее Джеймс Бертрам Коллип произвел очистку этих экстрактов и внес тем самым важный, если не решающий, вклад в развитие инсулинотерапии.