Карл Ландштейнер. Родился 14 июня 1868 г. в Вене, Австро-Венгрия. Умер 26 июня 1943 г. в Нью-Йорке, США. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1930 года.
Эксперименты с переливанием крови или ее компонентов проводились в течение многих сотен лет. Были спасены сотни жизней, еще больше пациентов погибло, но никто не мог понять, почему кровь, перелитая от одного человека к другому, в одном случае творит чудеса, а в другом — стремительно убивает. И лишь вышедшая в 1901 году в австрийском медицинском журнале Wiener klinische Wochenschrift статья ассистента кафедры патанатомии Венского университета Карла Ландштейнера «О явлениях агглютинации нормальной крови человека» позволила превратить переливание крови из лотереи в рядовую медицинскую процедуру.
Началом истории переливания крови можно считать открытие в 1628 году английским врачом Уильямом Гарвеем циркуляции крови. Если кровь циркулирует, почему бы ее не попробовать перелить тому, кто в ней так нуждается? Более тридцати лет было потрачено на эксперименты, но только в 1665 году появилась первая достоверная запись об успешном переливании крови. Земляк Гарвея — Ричард Ловер — сообщил о том, что удалось внедрить кровь от одной живой собаки другой. Медики продолжили эксперименты, результаты которых выглядели совсем не оптимистично: переливание человеку крови животных вскоре было запрещено законом; вливание других жидкостей, вроде молока, приводило к серьезным побочным реакциям. Впрочем, полтора века спустя, в 1818 году в той же Британии, акушер Джеймс Бландел вполне успешно спасает жизни рожениц с послеродовым кровотечением. Правда, выживает только половина его пациенток, но и это уже отличный результат. В 1840 году проходит успешное переливание цельной крови для лечения гемофилии, в 1867-м уже заходит речь о применении антисептиков при переливании, а спустя год на свет появляется герой нашего рассказа...
Карл Ландштейнер родился в Вене 14 июня 1868 года. О детстве будущего нобелевского лауреата известно немного. Он рано, в шесть лет, потерял отца — Леопольда Ландштайнера, известного юриста, журналиста и издателя газеты. Тихий и застенчивый Карл был очень предан матери Фанни Хесс, которая, овдовев, постаралась обеспечить сыну благополучное будущее. Говорят, ее посмертную маску он хранил в своем кабинете всю жизнь.
После окончания школы Ландштейнер поступил на медицинский факультет Венского университета, где увлекся биохимией. Одновременно с получением диплома в 1891 году выходит и первая статья Карла, посвященная влиянию диеты на состав крови. Но молодого медика увлекает органическая химия, и следующие пять лет он проводит в лабораториях автора реакции синтеза пиридина Артура Рудольфа Ганча в Цюрихе, будущего нобелевского лауреата и исследователя сахаров Эмиля Фишера в Вюрцбурге и Ойгена Бамбергера в Мюнхене (кстати, последний — первооткрыватель известной реакции получения аминофенолов, названной перегруппировкой Бамбергера).
Вернувшись в Вену, Ландштейнер возобновил медицинские исследования — сначала в венской больнице общего профиля, а затем, с 1896 года, в Институте гигиены под руководством знаменитого бактериолога Макса фон Грубера. Молодого ученого очень интересуют принципы работы механизма иммунитета и природа антител. Эксперименты проходят успешно — буквально за год Ландштейнер описывает процесс агглютинирования (склеивания) лабораторных культур бактерий, к которым добавили сыворотку крови.
Через пару лет Карл вновь меняет работу — он занимает пост помощника на университетской кафедре патологической анатомии в Вене и попадает под крыло двух выдающихся наставников: профессора Антона Вехсельбаума, выявившего бактериальную природу менингита, и Альберта Френкеля, первым описавшего пневмококков (российские микробиологи знакомы с терминами «диплококк Вехсельбаума» и «диплококк Френкеля»). Молодой ученый начал работу в области патологии, проведя сотни вскрытий и существенно улучшив свои знания. Но всё больше и больше его увлекала иммунология. Иммунология крови.
И вот зимой 1900 года Ландштейнер взял образцы крови у себя и пяти своих коллег, при помощи центрифуги отделил сыворотку от эритроцитов и принялся экспериментировать. Выяснилось, что ни один из образцов сыворотки никак не реагирует на добавление «собственных» эритроцитов. Но почему-то сыворотка крови доктора Плетчинга склеила эритроциты доктора Штурли. И наоборот. Это позволило экспериментатору предположить, что существует как минимум два вида антител. Ландштейнер дал им наименования А и В. В собственной крови Карл не обнаружил ни тех, ни других и предположил, что есть еще и третий вид антител, которые он назвал С.
Самая редкая — четвертая — группа крови была описана как «не имеющая типа» одним из добровольных доноров и заодно учеником Ландштейнера доктором Адриано Штурли и его коллегой Альфредом фон Декастелло два года спустя.
А пока Карл, открытие которого вызвало среди его коллег лишь сочувственную улыбку, продолжает эксперименты и пишет статью в Wiener klinische Wochenschrift, в которой приводит знаменитое «правило Ландштейнера», которое легло в основу трансфузиологии: «В организме человека антиген группы крови (агглютиноген) и антитела к нему (агглютинины) никогда не сосуществуют».
Публикация Ландштейнера не произвела в научном сообществе должного фурора, и это привело к тому, что группы крови еще несколько раз «переоткрыли», и с их номенклатурой возникла серьезная путаница. В 1907 году чех Ян Янский назвал группы крови I, II, III и IV по частоте, с которой они встречались в популяции. А Уильям Мосс в Балтиморе (США) в 1910 году описал четыре группы крови в обратном порядке — IV III, II и I. Номенклатура Мосса широко использовалась, например, в Англии, что приводило к серьезным проблемам.
В конце концов этот вопрос раз и навсегда был решен в 1937 году на съезде Международного общества переливания крови в Париже, когда была принята нынешняя терминология «АВ0», в которой группы крови именуются 0 (I), A (II), B (III), AB (IV). Собственно, это и есть терминология Ландштейнера, в которой добавилась четвертая группа, а С превратилась в 0.
Благодаря открытию Ландштейнера стали возможны оперативные вмешательства, которые раньше заканчивались фатально из-за массированного кровотечения. Более того, открытие групп крови даже позволяло с некоторой достоверностью определить отцовство. Но это светлое будущее медицины наступило потом, когда ученые наконец смогли принять тот факт, что в крови человека может происходить «какая-то там борьба». Возможно, прогресс задержал в том числе застенчивый характер «кабинетного» исследователя, который не стал активно продвигать результаты своего открытия в ученые массы...
А пока у Ландштейнера остается только один лаборант, вместе с которым он делает еще несколько важных открытий: описывает свойства агглютинирующих факторов и способность эритроцитов абсорбировать антитела. Затем совместно с Джоном Донатом описывает эффект и механизмы холодовой агглютинации эритроцитов. И постепенно охладевает к исследованиям свойств крови, тем более что в 1907 году он получает новое назначение — становится главным патологоанатомом Венской королевской больницы Вильгельмины. А начавшаяся в Европе год спустя эпидемия полиомиелита заставляет Карла изменить приоритеты в научной работе и заняться поисками возбудителя этого смертельного заболевания.
Исследователь экспериментирует, вводя препарат нервной ткани умерших во время эпидемии детей различным животным. У морских свинок, мышей и кроликов ему не удается вызвать развитие болезни и наблюдать гистологические изменения. Но последующие эксперименты на обезьянах наконец дают результаты — у животных развиваются классические симптомы полиомиелита. Но работу в Вене приходится свернуть из-за недостатка лабораторных животных, и Ландштейнер вынужден отправиться в Институт Пастера в Париж, где была возможность ставить эксперименты на обезьянах. Считается, что его работа там, параллельно с экспериментами Флекснера и Льюиса, заложила основу современных знаний об иммунологии полиомиелита.
В этом же году на заседании Императорского общества врачей в Вене Ландштейнер сообщил об успехе эксперимента по передаче полиомиелита от человека к обезьяне. Доклад ученого снова не привлек должного внимания, так как возбудителя ему выделить не удалось, и он выдвинул предположение, что полиомиелит вызван не бактерией, а неизвестным вирусом. Тем не менее в работе 1909 года, опубликованной вместе с Эрвином Поппером, вирусная природа полиомиелита — уже не предположение, а медицинский факт: вирус найден и выделен в чистом виде.
В 1911 году Ландштейнер получает заслуженное звание профессора в Венском университете. А в 1916-м застенчивый ученый наконец смог связать себя узами брака. Его избранницей стала Хелен Власто, которая уже через год родила Карлу сына Эрнста.
А тем временем Австро-Венгрия пришла к распаду, на фоне поражения в Первой мировой войне началась разруха. Семья Ландштейнера оказалась на грани голодной смерти, а научная работа и вовсе стала невозможной. Карл принимает решение уехать в Нидерланды, где ему удалось получить место прозектора небольшой католической больницы в Гааге. И за три года работы в этой должности ученый умудрился опубликовать двенадцать статей, в частности, первым описав гаптены и их роль в иммунных процессах, а также специфику гемоглобинов разных видов животных.
В 1923 году он получил приглашение от Рокфеллеровского института медицинских исследований в Нью-Йорке, куда и отправился вместе с семьей. Хорошие условия, предоставленные институтом, позволили Ландштейнеру организовать там лабораторию иммунохимии и продолжить исследования. Спустя шесть лет, в 1929 году, семья Ландштейнера получила американское гражданство.
А следующий год принес Карлу Ландштейнеру приятный сюрприз: он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие групп крови человека» — через три десятилетия после самогό открытия.
Кстати, снова — удивительное дело: в 1930 году на премию по медицине было заявлено 139 номинаций. И Ландштейнер отнюдь не был фаворитом. Его за всю историю-то номинировали всего 17 раз, и в 1930-м — лишь семь. А конкуренты были серьезные. На второго «нобеля» номинировали Павлова, номинировался «отец генетики» Томас Хант Морган... Абсолютным лидером оказался Рудольф Вайгль, автор вакцины от сыпного тифа — 29 номинаций! И тем не менее премия досталась пожилому Карлу. Кстати, в 1932 и 1933 годах Ландштейнер номинировал на премию Моргана, которую он таки получил в 1933-м.
11 декабря 1930 года ученый прочитал свою нобелевскую лекцию «Индивидуальные различия в человеческой крови», где рассказал о результатах переливаний крови, значении этого метода для лечения различных заболеваний и обозначил необходимость в устранении рисков, которые по-прежнему существуют при проведении трансфузии. И оказался практически пророком.
В 1939 году в возрасте 70 лет он получил звание «Почетный профессор в отставке», но Рокфеллеровский институт не бросил и продолжал работать. А спустя год он с коллегами-учениками Александром Винером и Филиппом Левиным открыл еще один важнейший фактор крови человека — резус-фактор. Параллельно исследователи выявили связь между ним и развитием гемолитической желтухи у новорождённого: резус-положительный плод может вызывать у матери выработку антител против резус-фактора, что приводит к гемолизу эритроцитов, превращению гемоглобина в билирубин и развитию желтухи.
Несмотря на почтенный возраст, Ландштейнер оставался крайне энергичным человеком и блестящим исследователем, но при этом становился всё большим мизантропом. В нью-йоркской квартире и доме в Нанкасте, которые он купил благодаря получению премии, профессор так и не поставил телефон и постоянно требовал от окружающих соблюдения тишины. Последние годы жизни Ландштейнер посвятил исследованиям в области онкологии — его жена страдала раком щитовидной железы, и он отчаянно пытался понять природу этого заболевания. Но ничего серьезного в этой области он сделать так и не успел. 24 июня 1943 года прямо в лаборатории у Карла Лайндштейнера случился обширный инфаркт, и спустя два дня он умер в институтской больнице.
Тем не менее награды и почести не заканчивались. В 1946 году ему посмертно присудили премию Ласкера («вторая нобелевка по медицине для США»), его портреты можно встретить на почтовых марках и купюрах, а с 2005 года по инициативе Всемирной организации здравоохранения день рождения Карла Ландштейнера сделали памятным для всего мира. Отныне это — Всемирный день донора крови.
Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1930 г.
Австрийско-американский бактериолог и иммунолог Карл Ландштейнер родился в Вене, в семье газетного издателя и журналиста Леопольда Ландштейнера и Фанни Ландштейнер (Гесс). Когда Карлу было шесть лет, его отец умер, и мальчика воспитывала мать.
В 1885 г. по окончании гимназии Л. поступил в медицинскую школу Венского университета, а в 1891 г. получил медицинский диплом. Тогда же он заинтересовался химией, которую изучал еще в течение пяти лет – в Вюрцбурге, Мюнхене и Цюрихе. В 1896 г. он вернулся в Вену и поступил на работу на кафедру гигиены Венского университета, где заинтересовался иммунологией.
В то время когда Л. делал первые шаги в иммунологии, она только становилась научной дисциплиной. В 1890 г. Эмиль фон Беринг обнаружил, что иммунитет к заболеваниям, который возникает после вакцинации или перенесенной болезни, обусловлен тем, что в организме начинают вырабатываться антитела, взаимодействующие с проникающими в него болезнетворными микроорганизмами или их токсинами и тем самым обезвреживающие их. Шесть лет спустя Жюль Борде показал, что переливание животному одного вида крови животного другого вида обычно приводит к агглютинации («склеиванию») и разрушению эритроцитов. Борде понял, что такие эффекты вызываются антителами, вырабатываемыми у животного-реципиента и атакующими белки или антигены крови животного-донора.
В первых исследованиях по изучению действия антител, проведенных в 1896 г., Л. установил, что лабораторные культуры бактерий могут быть агглютинированы путем добавления иммунной сыворотки крови. Поскольку Л. хотел полностью сосредоточиться на изучении иммунитета, он в 1898 г. перешел на кафедру патологической анатомии Венского университета. Здесь он начал работать под руководством Антона Вейхсельбаума, ученого, обнаружившего возбудителей менингита и пневмонии. В качестве ассистента Вейхсельбаума Л. произвел 3639 вскрытий, что позволило ему глубоко изучить медицину и патологию, а также приобрести значительный патолого-анатомический опыт. Несмотря на то что научным направлением кафедры Вейхсельбаума было изучение патологической анатомии, он позволил Л. продолжать работы в области физиологии и иммунологии.
В 1900 г. Л. опубликовал статью, в примечании к которой раскрывалась сущность одного из его крупнейших открытий: агглютинация, происходящая при смешивании плазмы (жидкой части крови, остающейся после удаления ее форменных элементов) одного человека и эритроцитов крови другого человека, – это физиологическое явление.
Через год Л. описал простой способ разделения крови человека на три группы: А, В и С (последняя группа в дальнейшем стала обозначаться как О). Позже появилась четвертая группа – АВ. Для разделения крови на группы смешивали эритроциты с пробными сыворотками – так называемыми сыворотками анти-A и анти-В. Л. обнаружил, что эритроциты группы О не агглютинируются ни одной из сывороток; эритроциты группы АВ агглютинируются обеими сыворотками; эритроциты группы А агглютинируются сывороткой анти-A, но не агглютинируются сывороткой анти-В; наконец, эритроциты группы В агглютинируются сывороткой анти-В, но не агглютинируются сывороткой анти-A. В сыворотке крови группы О содержатся групповые антитела анти-A и анти-В; в сыворотке группы А имеются только антитела анти-В, в сыворотке группы В – антитела анти-A, а в сыворотке группы АВ групповые антитела отсутствуют. Следовательно, в соответствии с формулой Л. в сыворотке крови содержатся только те антитела (изоагглютинины), которые не агглютинируют эритроциты этой группы.
Несмотря на то что метод определения групп крови по Л. был внедрен в практику лишь спустя несколько лет, он дал возможность безопасно переливать кровь одного человека другому. В 1914 г. Ричард Льюисон обнаружил антикоагулирующие свойства цитрата натрия и пришел к выводу, что добавление этого вещества в кровь предупреждает ее свертывание. Тем самым был найден способ консервации крови и появилась возможность хранить донорскую кровь при условии ее охлаждения до трех недель. Это было большое достижение, т.к. операции на сердце, легких и сосудах, которые раньше практически не проводились из-за большой кровопотери, теперь стали возможны. Кроме того, появилась возможность полного обменного переливания крови при интоксикациях и тяжелой желтухе новорожденных.
Л. заинтересовался, не существуют ли и другие различия между кровью разных людей, и высказал предположение, что индивидуальные свойства крови проявляются в антигенных особенностях. Он полагал, что по этим особенностям, как по отпечаткам пальцев, можно отличить одного человека от другого.
Когда Л. обосновывал свою гипотезу серологической идентификации, он еще не знал, что группы крови наследуются. Дело в том, что законы наследования, открытые Грегором Менделем, после опубликования в 1866 г. были надолго забыты. В 1900 г. работы Менделя вновь привлекли внимание, проблемы наследственности стали вызывать большой интерес, и в 1910 г. Эмиль фон Дунгерн вместе с одним из своих сотрудников впервые высказал предположение о наследовании групп крови. В 1924 г. эта теория была проверена математиком Б.А. Бернштейном, после чего концепция наследования групп крови прочно утвердилась среди ученых. Серологические генетические методы используются и по сей день в экспертизах по установлению отцовства.
Одновременно с проведением экспериментов по идентификации Л. работал над описанием и изучением физиологических механизмов холодовой агглютинации эритроцитов. Совместно с Джулиусом Донатом он разработал способ диагностики пароксизмальной холодовой гемоглобинурии. При этом заболевании у больных, подвергшихся переохлаждению, в моче появляется гемоглобин из-за разрушения некоторого количества эритроцитов. Пауль Эрлих считал, что это явление обусловлено патологическими изменениями эндотелия кровеносных сосудов. Однако Л. предположил, что гемоглобинурия вызывается антителом (гемолизином), которое после воздействия холода взаимодействует с эритроцитами, а когда кровь вновь согревается, вызывает их гемолиз. Он смог воспроизвести подобные явления в пробирке, и этот метод получил название метода Доната – Ландштейнера.
В 1908...1919 гг., работая прозектором (главным патологоанатомом) в Венской королевской имперской больнице Вильгельмины, Л. сосредоточил внимание на изучении полиомиелита. Получив на вскрытии гомогенат головного и спинного мозга ребенка, умершего от этого заболевания, он ввел его в брюшную полость макак-резусов. На шестой день после вливания у животных развились симптомы паралича, сходные с таковыми у больных полиомиелитом. На вскрытии внешний вид тканей центральной нервной системы у обезьян был таким же, как и у людей, умерших от данного заболевания. Поскольку Л. не смог выделить из спинного мозга погибших детей бактерии, он предположил, что причиной полиомиелита является вирус. «Можно высказать предположение, – писал Л., – что заболевание вызывается так называемым невидимым вирусом, или вирусом, принадлежащим к классу одноклеточных».
В 1923 г. Л. получил предложение перейти на работу в Рокфеллеровский институт медицинских исследований (в настоящее время – Рокфеллеровский университет). Приняв предложение, он переехал в Соединенные Штаты Америки и в 1929 г. принял американское гражданство.
В 1930 г. Л. была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытие групп крови человека». В Нобелевской лекции Л., говоря о группах крови, сказал: «Удивительным было то, что, когда агглютинация происходила, она была выражена так же, как уже известная реакция взаимодействия между сывороткой и клетками животных разных видов». Открытие Л. групп крови положило начало новым направлениям исследований во многих научных областях и позволило достичь больших успехов в практической медицине.
В 1940 г. Л. и его коллеги Александр Винер и Филипп Левин описали еще один фактор крови человека – так называемый резус, или Rh -фактор. Была обнаружена связь между этим фактором и гемолитической желтухой новорожденных. Оказалось, что если у матери отсутствует резус-фактор (т.е. резус-фактор отрицателен), то резус-положительный плод может приводить к выработке у матери антител против резус-фактора плода. Эти антитела вызывают гемолиз эритроцитов плода, в результате чего гемоглобин превращается в билирубин, что и является причиной желтухи.
В 1916 г. Л. женился на Хелен Влатсо. В семье у них родился один сын. 26 июня 1943 г. Л. скончался в Нью-Йорке после сердечного приступа, возникшего у него во время работы в лаборатории.
Л. был удостоен таких наград и почетных званий, как Берлинская премия Фонда Ханса Аронсона (1926), золотая медаль нидерландского общества Красного Креста (1933), премия Камерона и звание почетного лектора Эдинбургского университета (1938). Он был также кавалером французского ордена Почетного легиона. Л. был членом Национальной академии наук США, Американского философского общества, Американского общества натуралистов, Американской ассоциации иммунологов, Французской академии наук, Нью-Йоркской медицинской академии, Филадельфийского общества патологов, Общества патологов Великобритании и Ирландии, Лондонского королевского научного общества, Лондонского королевского медицинского общества, Датской королевской академии наук, Шведской королевской академии наук и искусств и Шведского медицинского общества.
Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.
Карл Ландштейнер (нем. Karl Landsteiner; 14 июня 1868, Вена - 26 июня 1943, Нью-Йорк) – австрийский врач, основатель иммуногематологии, лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине за 1930 год за открытие групп крови у человека.
Он родился 14 июня 1868 года в Вене. Его отец, Леопольд Ландштейнер, был преуспевающим газетным издателем и талантливым журналистом, а мать, Фаина, великолепно играла на нескольких музыкальных инструментах. Рано овдовев, она все силы отдала воспитанию сына.
В 1885 году Карл оканчивает гимназию и поступает в медицинскую школу Венского университета. В 1891 году он получает медицинский диплом, но пытливого юношу больше интересует не собственно медицина, а химия, в особенности органическая и биохимия. Они и становятся специализацией Ландштейнера. В течение пяти лет повышает квалификацию в лабораториях Мюнхена, Цюриха и Вюрцбурга. В Германии и Швейцарии он научился грамотно ставить эксперименты и истолковывать полученные результаты.
В 1896 году Ландштейнер возвращается в Австрию и начинает работать на кафедре гигиены Венского университета. Широкая область «химических» интересов молодого ученого сузилась до вполне конкретной области - иммунологии. Дисциплина эта была молодая, и можно с полной уверенностью утверждать, что Ландштейнер стал одним из ее родоначальников.
В 1898 году Ландштейнер приступает к работе на кафедре патологической анатомии Венского университета, где были возможности для проведения задуманных им экспериментов. Его научным руководителем был’ Антон Вейхсельбаум - известный бактериолог, открывший возбудителей менингита и пневмонии. Под его патронажем ассистент производит более трех с половиной тысяч вскрытий, что позволило ему глубже изучить анатомию и медицинскую патологию. Одновременно исследователь продолжает изыскания в области иммунологии.
Как мы уже говорили, Карл Ландштейнер открыл группы крови человека. Группы - это типы крови, которые различаются по иммунологическим признакам. Этому эпохальному открытию предшествовали определенные наработки других естествоиспытателей. Так, в 1890 году будущий Нобелевский лауреат Эмиль фон Беринг нашел в человеческой крови антитела, которые вырабатываются после перенесенного инфекционного заболевания или прививки, а затем взаимодействуют с микроорганизмами, «против которых» они выработаны, и обезвреживают их.
В 1896 году другой будущий Нобелевский лауреат, Жюль Борде, открыл явление агглютинации - склеивания эритроцитов - при переливании крови животного одного вида животному другого вида. Борде объяснил это явление тем, что у животного-реципиента вырабатываются антитела против белков и антигенов животного-донора.
Первым шагом Ландштейнера на пути к намеченной цели явились опыты по изучению действия антител. Карл установил, что при добавлении иммунной сыворотки крови лабораторные культуры бактерий могут быть агглютинированы. В 1900 году выходит работа Ландштейнера, в которой он описывает агглютинацию, происходящую при смешивании плазмы крови одного человека с эритроцитами крови другого. Исследователь делает однозначный вывод: это явление носит физиологический характер.
В 1901 году исследователь делит кровь человека на три группы: А. В и С, в дальнейшем к ним добавляется четвертая группа АВ, а группа С обозначается как О.
Ландштейнер смешивает эритроциты с пробными сыворотками, названными им анти-А и анти-В. Он обнаруживает, что эритроциты группы О не агглютинируются ни анти-А, ни анти-В, а эритроциты группы АВ, наоборот, агглютинируются обеими сыворотками. Эритроциты группы А агглютинируются сывороткой анти-А и не агглютинируются сывороткой анти-В. Эритроциты группы В агглютинируются сывороткой анти-В и не агглютинируются сывороткой анти-А. Эта достаточно простая и наглядная схема позволила разработать принципы переливания крови от человека к человеку.
Перед самым началом Первой мировой войны, в 1914 году, были открыты антикоагулирующие свойства цитрата натрия. Добавляя это вещество в кровь, можно предотвратить ее свертывание. Так был найден способ консервации донорской крови на достаточно длительное время. Эти исследования помогли медицинской науке сделать большой шаг вперед, в частности, производить операции на сердце, легких и крупных сосудах, разработанные ранее теоретически, но почти не применявшиеся на практике из-за большой кровопотери.
Впоследствии также было доказано, что группы крови передаются по наследству. Серологические методы исследования долгое время использовались в экспертизах по установлению отцовства. В настоящее время они постепенно уступают место анализу ДНК, дающему однозначный ответ. Результат исследования групп крови давал два результата: или «Отцовство исключается», или «Отцовство не исключено». Как вы сами понимаете, последняя формула не могла быть применена в юридической практике без дополнительных доказательств.
Еще одной важной работой Ландштейнера по изучению крови стало описание физиологических механизмов холодовой агглютинации эритроцитов. Он разработал совместно с Дж. Донатом метод диагностики холодовой гемоглобинурии. Этот способ получил в медицинской практике название «Метод Доната-Ландштейнера».
В десятых годах XX столетия Ландштейнеру удается сделать большой шаг к разгадке природы полиомиелита. Он не находит в спинном мозге погибших детей конкретной бактерии, которая была бы возбудителем этого страшного заболевания. Однако, будучи введенным в брюшную полость резус-макаки, спинной мозг умершего ребенка вызывает все симптомы полиомиелита и быстрый летальный исход. Произведя сотни исследований, ученый приходит к выводу, что заболевание, очевидно, вызывается не бациллой, а невидимым вирусом.
В 1923 году Ландштейнер получает предложение переехать в США и продолжать исследования в Рокфеллеровском университете. (Тогда он назывался Рокфеллеровским институтом медицинских исследований.) Ученый принимает это предложение, переезжает в Америку и в 1929 году становится гражданином США.
В 1930 году «за открытие групп крови человека» Ландштейнер был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.
26 июня 1943 года во время работы в лаборатории у Карла Ландштейнера случился сердечный приступ. Сердце ученого не выдержало высокого давления крови.
Открытие Ландштейнера трудно переоценить. Его формула, в соответствии с которой в сыворотке крови содержатся только те антитела, которые не агглютинируют эритроциты данной группы, стала аксиомой медицины.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
Просмотры: 420
Юность авторов этого текста прошла, как и у многих наших ровесников, под песни Цоя. Все мы смотрели на звезду по имени Солнце, влюблялись в восьмиклассниц, ждали перемен, удивлялись алюминиевым огурцам и запоминали свою группу крови, просто так - потому что до армии было еще далеко. И мало кто знал: если бы не застенчивый австрийский профессор, не было бы ни той самой песни Цоя, ни своей группы крови. Потому что группы крови открыл именно Карл Ландштейнер. И получил свою Нобелевскую премию через тридцать лет после того, как точно выяснил, почему кровь одного человека может не подойти другому. Формулировка Нобелевского комитета : «за открытие групп крови человека» .
Эксперименты с переливанием крови или ее компонентов проводились в течение многих сотен лет. Были спасены сотни жизней, еще больше пациентов погибло, но никто не мог понять, почему кровь, перелитая от одного человека к другому, в одном случае творит чудеса, а в другом - стремительно убивает. И лишь вышедшая в 1901 году в австрийском медицинском журнале статья ассистента кафедры патанатомии Венского университета Карла Ландштейнера «О явлениях агглютинации нормальной крови человека» позволила превратить переливание крови из лотереи в рядовую медицинскую процедуру.
Рисунок 1. Уильям Гарвей (1578–1657). Английский врач, физиолог и эмбриолог. Предложенную им теорию движения крови, выталкиваемой сердцем, по замкнутому кругу осмеяли: она противоречила повсеместно признаваемым тогда утверждениям Галена , что кровь образуется из потребленной пищи в печени, а затем движется к органам по слепо заканчивающимся венам. Артериальная система, как считалось, отделена от венозной, и ее кровь - другая совсем - разносит тепло, вырабатываемое сердцем, а в легких охлаждается. В 1651 году Гарвей опубликовал результаты многолетних экспериментов в области эмбриологии - труд «Исследования о зарождении животных», в котором утверждал, что всё живое происходит из яйца. Эта концепция вступила в конфликт с другой «непреложной истиной», теорией самозарождения .
Началом истории переливания крови можно считать открытие в 1628 году английским врачом Уильямом Гарвеем (рис. 1) циркуляции крови . Если кровь циркулирует, почему бы ее не попробовать перелить тому, кто в ней так нуждается? Более тридцати лет было потрачено на эксперименты, но только в 1665 году появилась первая достоверная запись об успешном переливании крови. Земляк Гарвея - Ричард Ловер - сообщил о том, что удалось внедрить кровь от одной живой собаки другой. Медики продолжили эксперименты, результаты которых выглядели совсем не оптимистично: переливание человеку крови животных вскоре было запрещено законом; вливание других жидкостей, вроде молока, приводило к серьезным побочным реакциям. Впрочем, полтора века спустя, в 1818 году в той же Британии, акушер Джеймс Бландел вполне успешно спасает жизни рожениц с послеродовым кровотечением. Правда, выживает только половина его пациенток, но и это уже отличный результат. В 1840 году проходит успешное переливание цельной крови для лечения гемофилии , в 1867-м уже заходит речь о применении антисептиков при переливании, а спустя год на свет появляется герой нашего рассказа...
Карл Ландштейнер родился в Вене 14 июня 1868 года. О детстве будущего нобелевского лауреата известно немного. Он рано, в шесть лет, потерял отца - Леопольда Ландштайнера, известного юриста, журналиста и издателя газеты. Тихий и застенчивый Карл был очень предан матери Фанни Хесс, которая, овдовев, постаралась обеспечить сыну благополучное будущее. Говорят, ее посмертную маску он хранил в своем кабинете всю жизнь.
После окончания школы Ландштейнер поступил на медицинский факультет Венского университета, где увлекся биохимией. Одновременно с получением диплома в 1891 году выходит и первая статья Карла, посвященная влиянию диеты на состав крови. Но молодого медика увлекает органическая химия, и следующие пять лет он проводит в лабораториях автора реакции синтеза пиридина (рис. 2а) в Цюрихе, будущего нобелевского лауреата и исследователя сахаров Эмиля Фишера (рис. 2б) в Вюрцбурге и Ойгена Бамбергера (рис. 2в) в Мюнхене (кстати, последний - первооткрыватель известной реакции получения аминофенолов, названной перегруппировкой Бамбергера ).
Рисунок 2. Наставники Ландштейнера. а - Артур Ганч (1857–1935) . Немецкий химик, разработчик нескольких «синтезов» : тиазола и подобных -золов , пиридинов (пиридиновый синтез Ганча), пирролов (пиррольный синтез Ганча). Совместно с А. Вернером заложил основы стереохимии азота, впервые применил физические методы для установления структуры органических соединений. Производные так называемого соединения Ганча - 1,4-DHP (дигидропиридина) - широко применяемые для лечения гипертонии блокаторы кальциевых каналов L-типа (амлодипин, нифедипин). б - Герман Эмиль Фишер (1852–1919) . Немецкий химик, за работы по синтезу сахаров и пуринов удостоился Нобелевской премии в 1902 году. Также синтезировал полипептиды, кофеин и теобромин, барбитал . в - Ойген Бамбергер (1857–1932). Немецкий химик, ассистент знаменитого Адольфа фон Байера , нобелевского лауреата 1905 года, синтезировавшего индиго , фенолфталеин , барбитуровую кислоту . Кстати, барбитал под названием «Веронал» производил фармгигант Bayer AG , основанный совсем другим Байером.
Рисунок 3. Макс (Максимилиан) фон Грубер (1853–1927). Австрийский бактериолог и гигиенист. Знаменит не только открытием агглютинации, но и работами по гигиене, в том числе сексуальной и расовой.
Вернувшись в Вену, Ландштейнер возобновил медицинские исследования - сначала в венской больнице общего профиля, а затем, с 1896 года, в Институте гигиены под руководством знаменитого бактериолога Макса фон Грубера (рис. 3). Молодого ученого очень интересуют принципы работы механизма иммунитета и природа антител . Эксперименты проходят успешно - буквально за год Ландштейнер описывает процесс агглютинирования (склеивания) лабораторных культур бактерий, к которым добавили сыворотку крови.
Через пару лет Карл вновь меняет работу - он занимает пост помощника на университетской кафедре патологической анатомии в Вене и попадает под крыло двух выдающихся наставников: профессора Антона Вехсельбаума , выявившего бактериальную природу менингита, и Альберта Френкеля, первым описавшего пневмококков (российские микробиологи знакомы с терминами «диплококк Вехсельбаума» и «диплококк Френкеля»). Молодой ученый начал работу в области патологии, проведя сотни вскрытий и существенно улучшив свои знания. Но всё больше и больше его увлекала иммунология. Иммунология крови.
И вот зимой 1900 года Ландштейнер взял образцы крови у себя и пяти своих коллег, при помощи центрифуги отделил сыворотку от эритроцитов и принялся экспериментировать. Выяснилось, что ни один из образцов сыворотки никак не реагирует на добавление «собственных» эритроцитов. Но почему-то сыворотка крови доктора Плетчинга склеила эритроциты доктора Штурли. И наоборот. Это позволило экспериментатору предположить, что существует как минимум два вида антител. Ландштейнер дал им наименования А и В. В собственной крови Карл не обнаружил ни тех, ни других и предположил, что есть еще и третий вид антител, которые он назвал С .
Самая редкая - четвертая - группа крови была описана как «не имеющая типа» одним из добровольных доноров и заодно учеником Ландштейнера доктором Адриано Штурли и его коллегой Альфредом фон Декастелло два года спустя.
Рисунок 4. Ян Янский (1873–1921). Чешский психиатр и невропатолог. В поисках связи особенностей агглютинации крови с душевными заболеваниями экспериментировал с кровью 3 160 больных психозами и пришел к выводу, что людей по крови можно разделить на 4 группы (Ландштейнер описал только три, и о его работах Янский ничего не знал). Это было своего рода побочное наблюдение, и его важность медицинская общественность не прочувствовала. А связи с психозами Янский так и не нашел и потерял к крови всяческий интерес, занявшись изучением спинномозговой жидкости.
А пока Карл, открытие которого вызвало среди его коллег лишь сочувственную улыбку, продолжает эксперименты и пишет статью в Wiener klinische Wochenschrift , в которой приводит знаменитое «правило Ландштейнера» , которое легло в основу трансфузиологии : «В организме человека антиген группы крови (агглютиноген) и антитела к нему (агглютинины) никогда не сосуществуют ».
Публикация Ландштейнера не произвела в научном сообществе должного фурора, и это привело к тому, что группы крови еще несколько раз «переоткрыли», и с их номенклатурой возникла серьезная путаница. В 1907 году чех (рис. 4) назвал группы крови I, II, III и IV по частоте, с которой они встречались в популяции . А Уильям Мосс в Балтиморе (США) в 1910 году описал четыре группы крови в обратном порядке - IV III, II и I . Номенклатура Мосса широко использовалась, например, в Англии, что приводило к серьезным проблемам.
В конце концов этот вопрос раз и навсегда был решен в 1937 году на съезде Международного общества переливания крови в Париже, когда была принята нынешняя терминология «АВ0» , в которой группы крови именуются 0 (I), A (II), B (III), AB (IV) . Собственно, это и есть терминология Ландштейнера, в которой добавилась четвертая группа, а С превратилась в 0 (рис. 5).
Благодаря открытию Ландштейнера стали возможны оперативные вмешательства, которые раньше заканчивались фатально из-за массированного кровотечения. Более того, открытие групп крови даже позволяло с некоторой достоверностью определить отцовство. Но это светлое будущее медицины наступило потом, когда ученые наконец смогли принять тот факт, что в крови человека может происходить «какая-то там борьба». Возможно, прогресс задержал в том числе застенчивый характер «кабинетного» исследователя, который не стал активно продвигать результаты своего открытия в ученые массы...
А пока у Ландштейнера остается только один лаборант, вместе с которым он делает еще несколько важных открытий: описывает свойства агглютинирующих факторов и способность эритроцитов абсорбировать антитела . Затем совместно с Джоном Донатом описывает эффект и механизмы холодовой агглютинации эритроцитов . И постепенно охладевает к исследованиям свойств крови, тем более что в 1907 году он получает новое назначение - становится главным патологоанатомом Венской королевской больницы Вильгельмины. А начавшаяся в Европе год спустя эпидемия полиомиелита заставляет Карла изменить приоритеты в научной работе и заняться поисками возбудителя этого смертельного заболевания.
Исследователь экспериментирует, вводя препарат нервной ткани умерших во время эпидемии детей различным животным. У морских свинок, мышей и кроликов ему не удается вызвать развитие болезни и наблюдать гистологические изменения. Но последующие эксперименты на обезьянах наконец дают результаты - у животных развиваются классические симптомы полиомиелита. Но работу в Вене приходится свернуть из-за недостатка лабораторных животных, и Ландштейнер вынужден отправиться в в Париж, где была возможность ставить эксперименты на обезьянах. Считается, что его работа там, параллельно с экспериментами Флекснера и Льюиса, заложила основу современных знаний об иммунологии полиомиелита.
В этом же году на заседании Императорского общества врачей в Вене Ландштейнер сообщил об успехе эксперимента по передаче полиомиелита от человека к обезьяне. Доклад ученого снова не привлек должного внимания, так как возбудителя ему выделить не удалось, и он выдвинул предположение, что полиомиелит вызван не бактерией, а неизвестным вирусом. Тем не менее в работе 1909 года , опубликованной вместе с Эрвином Поппером , вирусная природа полиомиелита - уже не предположение, а медицинский факт: вирус найден и выделен в чистом виде.
В 1911 году Ландштейнер получает заслуженное звание профессора в Венском университете. А в 1916-м застенчивый ученый наконец смог связать себя узами брака. Его избранницей стала Хелен Власто, которая уже через год родила Карлу сына Эрнста.
А тем временем Австро-Венгрия пришла к распаду, на фоне поражения в Первой мировой войне началась разруха. Семья Ландштейнера оказалась на грани голодной смерти, а научная работа и вовсе стала невозможной. Карл принимает решение уехать в Нидерланды, где ему удалось получить место прозектора небольшой католической больницы в Гааге. И за три года работы в этой должности ученый умудрился опубликовать двенадцать статей, в частности, первым описав гаптены и их роль в иммунных процессах, а также специфику гемоглобинов разных видов животных.
В 1923 году он получил приглашение от в Нью-Йорке, куда и отправился вместе с семьей. Хорошие условия, предоставленные институтом, позволили Ландштейнеру организовать там лабораторию иммунохимии и продолжить исследования. Спустя шесть лет, в 1929 году, семья Ландштейнера получила американское гражданство.
А следующий год принес Карлу Ландштейнеру приятный сюрприз: он получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине «за открытие групп крови человека » - через три десятилетия после самогό открытия.
Кстати, снова - удивительное дело: в 1930 году на премию по медицине было заявлено 139 номинаций . И Ландштейнер отнюдь не был фаворитом. Его за всю историю-то номинировали всего 17 раз, и в 1930-м - лишь семь. А конкуренты были серьезные. На второго «нобеля» номинировали Павлова , номинировался «отец генетики» Томас Хант Морган ... Абсолютным лидером оказался (рис. 6), автор вакцины от сыпного тифа - 29 номинаций! И тем не менее премия досталась пожилому Карлу. Кстати, в 1932 и 1933 годах Ландштейнер номинировал на премию Моргана, которую он таки получил в 1933-м.
Рисунок 6. Рудольф Вайгль (1883–1957). Польский биолог с немецкими корнями. Во время Второй мировой войны отказался подписать фолькслист , обеспечивающий привилегированное положение немцам - гражданам оккупированных стран. Свою вакцину от сыпного тифа тайно поставлял в Варшавское и Львовское гетто, обеспечивал местами в институте (по сути - просто спасал) польских интеллигентов и евреев, однако позже был обвинен в коллаборационизме.
Рисунок 7. Филипп Левин (Филип Левайн, 1900–1987). Американский врач- иммуногематолог, родившийся в Клецке - около Минска.
11 декабря 1930 года ученый прочитал свою нобелевскую лекцию «Индивидуальные различия в человеческой крови» , где рассказал о результатах переливаний крови, значении этого метода для лечения различных заболеваний и обозначил необходимость в устранении рисков, которые по-прежнему существуют при проведении трансфузии. И оказался практически пророком.
В 1939 году в возрасте 70 лет он получил звание «Почетный профессор в отставке», но Рокфеллеровский институт не бросил и продолжал работать. А спустя год он с коллегами-учениками Александром Винером и Филиппом Левиным (рис. 7) открыл еще один важнейший фактор крови человека - резус-фактор . Параллельно исследователи выявили связь между ним и развитием гемолитической желтухи у новорождённого : резус-положительный плод может вызывать у матери выработку антител против резус-фактора, что приводит к гемолизу эритроцитов, превращению гемоглобина в билирубин и развитию желтухи.
Несмотря на почтенный возраст, Ландштейнер оставался крайне энергичным человеком и блестящим исследователем, но при этом становился всё большим мизантропом. В нью-йоркской квартире и доме в Нанкасте, которые он купил благодаря получению премии, профессор так и не поставил телефон и постоянно требовал от окружающих соблюдения тишины. Последние годы жизни Ландштейнер посвятил исследованиям в области онкологии - его жена страдала раком щитовидной железы, и он отчаянно пытался понять природу этого заболевания. Но ничего серьезного в этой области он сделать так и не успел. 24 июня 1943 года прямо в лаборатории у Карла Лайндштейнера случился обширный инфаркт, и спустя два дня он умер в институтской больнице.
а - Таблица совместимости групп крови при переливании . Знаки +/- показывают, присутствует ли резус-фактор. Найдены и другие, более редкие, классы антигенов, но учитывают их редко. Сейчас стараются не экспериментировать с переливанием «разноимённых» групп. б - Плакат Всемирного дня донора крови 2015 года . Статья написана совместно со Снежаной Шабановой.Литература
- Landsteiner K. (1901). Ueber Agglutinationserscheinungen normalen menschlichen Blutes. Wiener klinische Wochenschrift. 14 , 1132–1134;
- Landsteiner K. (1900). Zur Kenntnis der antifermentativen, lytischen und agglutinierenden Wirkungen des Blutserums und der Lymphe. Centralblatt für Bakteriologie, Parasitenkunde und Infektionskrankheiten. 27 , 357–362;
- Janský J. (1907). Haematologická studie u psychotiků. Sborník klinický . 8 , 85–139;
- Moss W.L. (1910). Studies on isoagglutinins and isohemolysins. Bulletin Johns Hopkins Hospital . 21 , 63–70;
- Landsteiner K. und Popper E. (1909). Übertragung der Poliomyelitis acuta auf Affen. Zeitschrift für Immunitätsforschung und experimentelle Therapie. 2 , 377–390;
- Lists of Nobel Prizes and Laureates . Архив номинаций на сайте Нобелевского комитета;
- Повелитель мух ;
- On individual differences in human blood . Нобелевская лекция К. Ландштейнера (1930);
- Всемирный день донора крови 2015 года: Спасибо за спасение моей жизни . Сайт ВОЗ..
Карл Ландштейнер (нем. Karl Landsteiner; 14 июня 1868, Вена - 26 июня 1943, Нью-Йорк) - австрийский и американский врач, химик, иммунолог, инфекционист. Первый исследователь в области иммуногематологии и иммунохимии, автор трудов по молекулярной и клеточной физиологии реакции организма на размытые антигены и возникающие при этом специфические и неспецифические явления. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1930) за открытие групп крови у человека, позволившее сделать переливание крови рутинной медицинской практикой. Лауреат премии Альберта Ласкера в области клинических медицинских исследований (1946, посмертно).
Биография
Родился 14 июня 1868 года в Бадене под Веной, в еврейской семье моравского происхождения. Отец, Леопольд Ландштейнер (1818-1875), - видный журналист родом из Никольсбурга, доктор права, основатель и первый редактор газеты «Die Presse» (1848), позже также основавший другую газету «Die Morgenpost», - умер, когда мальчику было 6 лет. Карла воспитала мать, Фанни Хесс (1837-1908), уроженка Просница, к которой он был очень привязан. В декабре 1890 года принял католичество, что открывало ему академическую карьеру. В феврале 1891 года окончил медицинский факультет Венского университета с дипломом доктора медицины. Затем работал в университете педагогом.
В 1891-1896 годах заинтересовался химией, которую изучал в течение 5 лет, практикуясь в Вюрцбурге, Мюнхене и Цюрихе.
В 1896 году вернулся в Вену, устроился ассистентом в Венский институт гигиены. В этом же году он установил, что лабораторные культуры бактерий могут быть агглютинированы путём добавления иммунной сыворотки крови.
На лицевой стороне На оборотной сторонеС 1898 года работал на кафедре патологической анатомии Венского университета. Наставниками его были профессор А. Вейхсельбаум, установивший бактериальную природу менингита, и А. Френкель, открывший пневмококков (диплококк Френкеля). В это время он увлекся иммунологией.
В 1900 году Ландштейнер, тогда ассистент Венского института патологии, взял кровь у себя и пяти своих сотрудников, отделил сыворотку от эритроцитов c помощью центрифуги и смешал отдельные образцы эритроцитов с сывороткой крови разных лиц и с собственной. В совместной работе с Л. Янским по наличию или отсутствию агглютинации Ландштейнер разделил все образцы крови на три группы: А, В и 0. Два года спустя ученики Ландштейнера А. Штурли и А. Декастелло открыли четвертую группу крови - АВ. Обратив внимание на то, что собственная сыворотка крови не дает агглютинации со «своими» эритроцитами, ученый сделал вывод, известный сегодня как непреложное правило Ландштейнера: «В организме человека антиген группы крови (агглютиноген) и антитела к нему (агглютинины) никогда не сосуществуют». За свои открытия Ландштейнер получил в 1930 году Нобелевскую премию.
В 1908-1911 годах, работая главным патологоанатомом в Венской королевской больнице Вильгенины, Ландштейнер сосредоточил внимание на изучении полиомиелита.
В 1909 году совместно с С. Поппером доказал инфекционную природу полиомиелита.
В 1911 году стал профессором Венского университета.
В 1916 году женился на Хелен Власто. В 1917 году у них родился сын Эрнест Карл.
Во время первой мировой войны эмигрировал в Нидерланды.
В 1922 году получил приглашение возглавить лабораторию в центре медицинских исследований Рокфеллеровского института (Нью-Йорк).
В 1927-1928 годах под его руководством, а также при участии А. Винера и Ф. Левина были открыты антигенные системы эритроцитов человека: MN и P.
В 1939 году, в возрасте 70 лет, получил почётную должность в Рокфеллеровском институте «Заслуженный профессор в отставке», но продолжал работать. Именно в этот период, в 1939-1942 годах, под его руководством А. Винер - один из наиболее талантливых учеников, обнаружил новую систему антигенов Rh-Hr, за открытие и изучение которой он, Ландштейнер, Ф. Левин и Дж. Махони получили премию Альберта Ласкера в области клинических медицинских исследований (1946).