Илья Ильич Мечников: от «господина ртути» до Нобелевского лауреата / Ilya Ilyich Mechnikov: from the «master of mercury» to the Nobel laureate

Илья Ильич Мечников (1845-1916) – организатор первой русской бактериологической станции, первооткрыватель фагоцитоза и внутриклеточного пищеварения, лауреат Нобелевской премии в области медицины и физиологии (1908 год).

Созерцая природу

Илья Мечников родился 15 мая 1845 года в Харьковской губернии в семье потомственного военного Ильи Ивановича Мечникова. В семье было три старших брата и сестра, но Илюша был самым непоседливым, за что домашние прозвали его «господин Ртуть» [2]. У мальчика был пытливый ум: например, его интересовало, почему журавли могут летать, а куры – нет [4]. «Он успокаивался только тогда, когда его внимание было поглощено каким-нибудь наблюдением – насекомым, бабочкой…», – со слов свекрови записала Ольга Николаевна Мечникова, супруга ученого [1].  

Учителя Харьковской гимназии, где учился юный исследователь
в 1856-1862 годах, также говорили о его нестандартном уме. Многие предметы Илья игнорировал, но успешно сдавал по ним экзамены. Выручала феноменальная память: Мечников прекрасно запоминал материал уже после первого прочтения. Важными науками гимназист считал естественную историю, ботанику и биологию [2]. 

В 11 лет Илья увлекся трудами немецкого исследователя зоологии Генриха Георга Бронна. Иллюстрации автора погрузили ученика в занимательный мир инфузорий-туфелек и амеб. Получив в подарок микроскоп, юный исследователь принялся изучать одноклеточные организмы [2]. 

В 14 лет Мечников овладел немецким и французским языками, в будущем это помогло ему легко взаимодействовать с ведущими учеными Германии и Франции. Свои научные сочинения он впоследствии писал не только на русском, но и на иностранных языках, в своих работах ученый ссылался на данные исследователей из разных стран [1].

В 1861 году, в 16 лет, Илья Мечников опубликовал свою первую работу – рецензию на книгу «Курс геологии» профессора Харьковского университета Ивана Федоровича Леваковского (1828-1893) [1].

Обучаясь в средних классах, будущий ученый побывал в Харьковском университете на лекции по анатомии и продолжал посещать учреждение в качестве вольного слушателя. В 1862 году Илья Мечников окончил гимназию с золотой медалью и поступил в Харьковский университет. В ноябре 1862 года он отправил рукопись статьи «Некоторые факты из жизни инфузорий» в журнал «Вестник естественных наук», но из-за финансовых трудностей журнал опубликовал материал только в 1865 году [3]. В конце второго курса Илья Мечников с отличием сдал экзамены экстерном, закончив университет в 1864 году в 19 лет. Так, чуть более чем за 2 года талантливый студент освоил всю программу высшего учебного заведения [2]. 

Соратники в сфере науки

«Только одна наука может вывести человечество на истинную дорогу» (И. И. Мечников) [4].

Летом 1864 года Илья Мечников выехал на остров Гельголанд в Германии, чтобы исследовать морскую фауну и собирать материалы для докторской диссертации. В Германии он работал в лаборатории ученого Рудольфа Лейкарта. В 1865 году в Гиссене Мечников установил факт внутриклеточного пищеварения у земляных планарий – плоских червей [11]. Так ученый сделал первый шаг к открытию фагоцитоза, о котором он сообщит миру спустя 18 лет [1].

Занимаясь изучением круглых червей, исследователь обнаружил ранее неизвестное науке явление – чередование способов размножения через поколение (бесполого и полового механизмов). Об этом исследовании Мечников рассказал профессору Рудольфу Лейкарту, который опубликовал статью об открытии в «Гёттингенских известиях». Илья Мечников упоминался в материале только как технический помощник [3]. В журнале «Архив патологической анатомии и физиологии и клинической медицины» Илья Ильич рассказал о том, как Рудольф Лейкарт присвоил его открытие. После этих событий Мечников уехал в Италию: в Неаполе он познакомился с русским биологом Александром Онуфриевичем Ковалевским (1840-1901). В 1865 году исследователи опубликовали ряд трудов о зародышевом развитии беспозвоночных. До 1888 года, когда Мечников переехал в Париж, ученые часто работали вместе [1]. 

В 1865 году Александр Ковалевский открыл, что ланцетник – представитель неизвестного ранее класса в составе типа хордовых [1]. В этом же году учёный защитил в Петербургском университете диссертацию, посвященную онтогенезу ланцетника, и получил степень магистра зоологии. В 1866-1867 годах он читал в университете курс сравнительной анатомии, а в 1890-1894 годах работал на кафедре зоологии [1]. В 1867 году Александр Онуфриевич защитил в Петербурге докторскую диссертацию «Анатомия и история развития Phoronis» (форониды – морские беспозвоночные животные [12]).

В 1867 году Илья Мечников и Александр Ковалевский за заслуги в области естественных наук стали первыми лауреатами Бэровской премии [1]. Второй раз исследователи будут удостоены этой премии в 1870 году.

 В Италии ученые познакомились с физиологом Иваном Михайловичем Сеченовым. С официальным визитом к Мечникову приезжал хирург Николай Иванович Пирогов. 

В Неаполе начались заочные переговоры с Новороссийским университетом в Одессе о принятии Ильи Мечникова доцентом в штат, а пока процедура утверждения в должности продолжалась, Илья Ильич решил защитить докторскую диссертацию в Петербургском университете [1]. 

 Звание магистра зоологии

Вернувшись в Российскую Империю, Илья Мечников в начале марта 1867 года в Петербургском университете получил звание магистра. Источники дают разную информацию о том, как именно оно было присвоено ученому. Ольга Николаевна со слов мужа записала, что звание магистра Илья Ильич получил по совокупности заслуг. Однако в протоколах Новороссийского университета есть информация, что экзамены ученый
все-таки сдавал – в Петербургском университете [1]. Диссертацию Мечников защитил по теме «История эмбрионального развития Sepiola» (сепиола – вид мелких прибрежных головоногих моллюсков) [13].

26 апреля 1867 года, после получения диплома магистра, Мечников был избран доцентом по кафедре зоологии и сравнительной анатомии Новороссийского университета в Одессе. Ученый так вспоминал об этих событиях: «Получив место штатного доцента в только что учрежденном тогда Одесском университете, я с грустью покинул Петербург, не без тайной надежды вернуться обратно. Это мне удалось несколько месяцев спустя» [3].

 Доцент Петербургского университета

В конце лета 1867 года Илья Ильич успешно выступил на первом российском съезде естествоиспытателей, который состоялся в Петербурге. На ученого обратил внимание ректор Петербургского университета Карл Федорович Кесслер (1815-1881), который и предложил Мечникову работу. В 1868 году Илья Ильич был зачислен на должность доцента при кафедре зоологии Петербургского университета. Лаборатории при кафедре не было, и Мечников занимался микроскопированием в своей квартире на Среднем проспекте Васильевского острова [1]. 

В 1868 году, выхлопотав заграничную командировку, Илья Мечников уехал в Мессину (Италия) изучать губок и иглокожих.  С наступлением холодов ученый вернулся в Россию и в 1868 году в Петербургском университете защитил докторскую диссертацию «История развития Nebalia» (небалия – морское ракообразное [14]). На тот момент его студенческие товарищи только заканчивали обучение в высшем учебном учреждении. В Петербургском университете Мечников проработал до 1870 года, а потом вернулся в Новороссийский университет, где в должности ординарного профессора трудился до 1882 года [15].

 Шип розы + личинка морской звезды = открытие

«Будущее медицины заключается гораздо больше в предупреждении болезней, чем в их лечении. Поэтому изучение причин человеческих болезней должно оказывать большие услуги в борьбе с ними» (И. И. Мечников) [4].

Осенью 1882 года Илья Мечников и его жена на полгода уехали в Италию. В Мессине ученый продолжил исследования, доказывающие существование внутриклеточного пищеварения. Прозрачность личинки морской звезды позволяла наблюдать за процессами внутри нее, и неутомимый исследователь с энтузиазмом взялся за дело:

«Я сорвал несколько шипов с розового куста и тотчас же вставил их под кожу великолепных, прозрачных, как вода, личинок морской звезды. Я, разумеется, всю ночь волновался в ожидании результата и на другой день, рано утром, с радостью констатировал удачу опыта. Этот последний и составил основу теории фагоцитов, разработке которой были посвящены последующие двадцать пять лет моей жизни».

Шип розы, воткнутый в личинку морской звезды, окружили окрашенные ученым клетки. Заноза в пальце человека запускает тот же процесс: особый вид клеток устремляется к раздражителю; палец краснеет, идет воспаление. В месте занозы скапливается гной, и это облегчает ее удаление [5]. Имя «фагоциты» (от древнегреческого φαγεῖν «пожирать» + κύτος «клетка») для «блуждающих клеток Мечникова» предложили Карл Гроббен и Карл Гейдер — сотрудники профессора зоологии Венского университета Карла Клауса [3]. 

Это было открытие мирового масштаба. О работе Мечникова хотели рассказать журналы разных стран, но он опубликовал статью «Исследования о мезодермальных фагоцитах некоторых позвоночных животных» в журнале «Русская медицина» (1883 год) [5]. Исследователь говорил, что «болезнь должна рассматриваться как борьба между патогенными агентами – поступившими извне микробами, и фагоцитами самого организма. Излечение будет обозначать победу фагоцитов, а воспалительная реакция – признак их действия, достаточного для предотвращения атаки микробов» [4]. Мечников предложил разделять фагоциты на микрофаги (нейтрофилы) и макрофаги (моноциты) и доказал, что даже погибшие фагоциты сохраняют способность бороться с микробами. Более того, при их разрушении выделяются особые вещества, названные им цитазами, существование которых много лет спустя было подтверждено биохимиком Кристианом де Дювом. В 1976 году бельгийский ученый, став лауреатом Нобелевской премии, выступил на съезде Немецкого общества патологов и начал свой доклад с демонстрации портретов Мечникова и немецкого ученого Рудольфа Вирхова, подчеркнув, что без трудов этих исследователей он не смог бы открыть существование лизосом [4].

В 1883 году в Одессе состоялся Всероссийский съезд естествоиспытателей и врачей, на котором Илья Мечников выступил с докладом «О целебных силах организма», обозначив основные положения фагоцитарной теории иммунитета. В этом же году ученый был избран членом-корреспондентом Императорской Санкт-Петербургской Академии наук.

Илья Мечников считал, что хороший иммунитет может быть гарантирован только при полноценности всех реакций фагоцитоза. При выпадении хотя бы одной из фаз фагоцитоза вероятно развитие заболевания. Можно сказать, это было первое научное объяснение болезней, возникающих на основе иммунодефицита («выпадения» одного из механизмов клеточной защиты). Современные иммунологи пришли к этому заключению лишь в конце XX века, столкнувшись с явлением иммунодефицита, возникающего под действием вируса ВИЧ [3].

Важной вехой в признании теории фагоцитоза стало выступление
Ильи Мечникова на Международном гигиеническом конгрессе в Будапеште в 1894 году.

«Нужно было обладать изумительным даром научного воображения и предвидения, чтобы из наблюдений над реакцией морской звезды на введенный в неё шип розы построить теорию, объясняющую самые интимные процессы невосприимчивости человека к заразным болезням», – писал выдающийся советский вирусолог и иммунолог Лев Александрович Зильбер [3].

 «Пульс истинной научной мысли»

Совместно с учеником и ближайшим помощником, микробиологом Николаем Федоровичем Гамалеей в 1886 году Илья Мечников организовал вторую в мире и первую русскую бактериологическую станцию для борьбы с инфекционными заболеваниями (в Одессе сохранилось это здание – на улице Льва Толстого, 4). Главной задачей сотрудников учреждения была разработка методов вакцинопрофилактики сибирской язвы крупного рогатого скота и бешенства. На станции также были организованы курсы по медицинской микробиологии и «холерные» курсы для земских и городских врачей. Вспоминая о станции того периода, микробиолог Даниил Кириллович Заболотный писал: «Станция была тогда единственным живым центром, где бился пульс истинной исследовательской научной мысли, и среди нас, студенческой молодежи, было много желающих туда попасть работать» [3].

Илья Ильич Мечников возглавлял станцию два года – до того, как получил заказ на создание партии вакцины для овец. Ученый тогда находился в своем имении, а работу доверил подопечным. Ученики совершили несколько ошибок, много овец погибло (3 549 из 4 414 привитых), и власти запретили выпуск подобных вакцин. Взаимоотношения между сотрудниками ухудшились. Репутация Мечникова не пострадала, но он задумался об отъезде за границу. В журнале «Русские ведомости» в 1909 году (№ 239) вышла публикация ученого «Рассказ о том, как и почему я поселился за границей». Жена Мечникова – Ольга Николаевна – писала об их отъезде так:

«Семейные обстоятельства более не удерживали нас, связь с Россией мало-помалу обрывалась: выход из университета, разлад на Одесской бактериологической станции, условия русской жизни, не подходящие для спокойной, научной работы – одним словом “препятствия, исходящие и сверху, и снизу, и с боку”, как говорил Илья Ильич, – вот что постепенно подготовило решение его покинуть родину» [3].

Осенью 1888 года семья переехал в Париж, где Илья Мечников стал работать в Институте химика и микробиолога Луи Пастера (1822-1895). В первые годы существования учреждение испытывало финансовые трудности, однако материальная обеспеченность ученого позволила ему отказываться от жалованья в это время. Долгое время в Лаборатории морфологии низших организмов и сравнительной микробиологии Ильи Ильича Мечникова единственным сотрудником была его жена Ольга Николаевна.  После смерти Пастера (28 сентября 1905 года) Мечников был избран заместителем директора Института.

Философские взгляды ученого: вопросы старения

«Человек должен жить дольше, пройдя полный и естественный цикл жизни, заканчивающийся спокойной, естественной смертью»
(И. И. Мечников) [4].

Илья Ильич Мечников считал, что старость и смерть у человека наступают преждевременно, в результате самоотравления организма микробными и иными ядами:

«Cтарость наша есть болезнь, которую нужно лечить, как всякую другую».

Ученый ввел термин ортобиоз [1], под которым понимается такой образ жизни, который включает заботу о физическом здоровье, оптимальный ритм работы и отдыха, двигательную активность, рациональное питание, культуру общения и личную гигиену [9].

Свои идеи Илья Ильич изложил в биолого-философских трудах «Этюды о природе человека» (1903), «Этюды оптимизма» (1907) и «Сорок лет искания рационального мировоззрения» (1913) [1].

 Мечниковская простокваша

Исследователь полагал, что присутствующие в толстой кишке патогенные бактерии оказывают вредное влияние на жизнедеятельность человека.

В 1905 году болгарский студент Стамен Григоров открыл болгарскую молочнокислую палочку, и Мечников заинтересовался исследованием. К тому же ученый, собрав данные по 36 странам, установил, что именно в Болгарии самое большое число человек старше ста лет (4 на 1000). Илья Ильич предложил использовать болгарскую молочнокислую палочку («кислое молоко», болгарскую простоквашу) для вытеснения патогенных бактерий из кишечника [5]. В 1908 году была опубликована статья исследователя «Несколько слов о кислом молоке».

В лаборатории Мечникова на основе штамма лактобацилл болгарской палочки был создан лактобациллин [1] – культура двух видов молочнокислых бактерий, предложенная ученым для закваски молока или приема внутрь с лечебной целью [6]. Мечниковская простокваша считается прародителем йогурта [7]. Писатель Лев Толстой говорил Илье Мечникову: «Простоквашу вашу пью и обещаю прожить до ста лет» [1].

Нобелевская премия по физиологии и медицине

Илья Мечников заслужил международное признание: он был почетным доктором Кембриджского университета, иностранным членом Лондонского королевского общества, членом Парижской медицинской академии, почетным членом Петербургской, Парижской, Венской, Бельгийской и других академий наук, кавалером ордена Почетного легиона, а также орденов России, Италии, Японии и других стран [1]. В 1908 году ученому была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «За открытие в области иммунологии».

30 октября 1908 года исполнительный администратор Нобелевского фонда, граф Карл Морнер прислал Мечникову текст, составленный Советом профессоров Королевского Каролинского института медицины и хирургии Нобелевского комитета, о присуждении ученому Нобелевской премии. В ответном письме Мечников сказал, что из-за лекций в Пастеровском институте он не сможет присутствовать на торжествах в декабре 1908 года.  В июне 1909 года в Стокгольме перед Нобелевским комитетом Илья Мечников прочел лекцию «Современное положение вопроса об иммунитете при заразных болезнях» (на французском языке) [3].

Связь с Родиной

Илья Ильич Мечников поддерживал дружеские отношения с выдающимися представителями российской науки: Иваном Михайловичем Сеченовым, Иваном Петровичем Павловым, Дмитрием Ивановичем Менделеевым, Климентом Аркадьевичем Тимирязевым. В 1909 году он приехал в Роcсию и встретился со Львом Николаевичем Толстым. В 1911 году Мечников возглавлял экспедицию Института Пастера в Астраханскую область, в то время постоянный очаг чумы в России [16].

До конца жизни Илья Ильич сохранил российское гражданство и постоянно следил за состоянием науки на Родине. В 1907 году он писал: «…наука в России переживает продолжительный и тяжелый кризис. На науку не только нет спроса, но она находится в полнейшем загоне» [3].

Проблемы со здоровьем

В 1913 году Илья Мечников перенес сердечный приступ, после чего решил вести подробный дневник своего самочувствия. 16 мая 1915 года ему исполнилось 70 лет. Болезнь прогрессировала, нарастала сердечная недостаточность. С начала июня 1916 года состояние ученого ухудшилось,
15 июня 1916 года Илья Ильич Мечников скончался. Согласно его завещанию, тело кремировали, а урну с прахом установили в библиотеке Института Пастера в Париже.

Ольга Мечникова написала книгу воспоминаний о муже и сохранила его архивы.