Направи дарение на училище!

История на медицината през ХХ век (Част ІV)

На борба срещу бактериалните инфекции (1931-1940)

Както и през предното десетилетие, 30-те години на миналия век, са време, в което продължава усилено да се работи върху витамините и върху ваксините. Откриват се ваксини срещу тиф и срещу жълта треска, а през 1937 г. е направена и първата кръвна банка в света. Друго важно откритие, направено през това десетилетие е Хромозомната теория на Морган, а също така и първото мощно антибактериално средство – сулфонамидите.

Хората са силно вдъхновени да се борят с всичките заболявания, които дотогава са взимали масово жертви сред тях, за да могат за в бъдеще да живеят по-дълго и по-добре спрямо предшествениците си.

Разбери повече за БГ Наука:

***

През 1931 г. Ото Варбург взима Нобелова награда по физиология или медицина за неговите открития в областта на природата и дейността на дихателните ензими. Първоначално той учи химия при известният химик Емил Фишер, впоследствие завършва медицина в Хайделберг, а след това взима участие в Първата световна война, където е включен в пруската конна гвардия и накрая е награден с железен кръст. По-късно споделя, че по време на войната той е получил ценни прозрения, които иначе никога е нямало да получи в академичните среди. 

Други специалисти, с които той работи по време на своята научна дейност в Кайзер Вилхелм Институт (днес “Макс Планк”), впоследствие също взимат Нобелови награди. Такива са Ханс Кребс – за откриването на Цикъла на Кребс или Цикъл на лимонената киселина и Фриц Липман – за откриването на Витамин А в ретината. 

Сред многото заслуги на Ото Варбург са това, че той отваря вратата към бъдещите сериозни проучвания на клетъчния метаболизъм, клетъчното дишане и изобщо биохимията на клетката и организма, за проучванията на физиологията на растенията и най-вече на химиотерапията на раковите образувания. По отношение на последното неговата теория е, че раковите клетки са такива, защото те не могат да дишат, т.е. да приемат кислород като нормалните клетки. Вместо това те осъществяват една много интензивна гликолиза, при която буквално ферментират захари.

От гледна точка на съвременната наука причините, поради които настъпва злокачествената трансформация са нарушения в епигенетиката, регулацията и контрола в редица гени – тумор-супресорни или протоонкогени. Иначе казано тези промени в метаболизма, които Варбург е наблюдавал, са по-скоро следствие, а не причина. Но това, за което изважда правилно заключение още тогава е, че раковите клетки се чувстват много добре и при недостиг на кислород. Това е важно, защото недоброкачествените тумори са обречени да живеят в изключително неблагоприятни условия, в отсъствие на достатъчно кръвоснабдяване, на достатъчно хранителни вещества и на кислород. Това пък, като се съчетае с изключително високата мутационна изменчивост на туморните клетки от една страна и от друга с неблагоприятните условия, всъщност дава възможност да оцелеят онези ракови клетки, които са най-добре приспособени към условията и може би това е една от причините да ни е толкова трудно да водим борбата с този тип заболявания.

Ото Варбург е номиниран и втори път за Нобелова награда през 1944 г., като го номинира Алберт Сент-Дьорди, който пък през 1937 г. получава Нобелова награда за проучвания в областта на Витамин С и и по отношение на реакциите, които взимат участие в Цикъла на Кребс.

Изобщо това са едни години, в които всичко това, което студентите по биохимия днес учат в подробности на практика тогава се е изяснявало.

Ото Варбург през 1931 г.

През тези години се работи изключително много и в областта на нервната система. Хората просто искат да знаят как всичко в нея се случва, как функционира нашият мозък, тъй като това тогава е една голяма тайна, която и до ден днешен все още не сме разгадали напълно.

В 1932 г. двама големи учени – сър Чарлз Шерингтън и Едгар Ейдриън, са оценени с Нобелова награда за изследванията си в областта на функцията на невроните. Шерингтън събира материал от огнищата на холера в Испания и Италия, който след това да бъде изследван в лаборатории в Берлин под ръководството на Рудолф Вирхов. Проф. Шерингтън издава книгата “Интегративно действие на нервната система, както и учебникът “Физиология на бозайниците – Курс за практически упражнения”, а също така и книги с поезия и философия, посветени на човека и неговата природа.

Едгар Ейдриън също се занимава с проучвания в няколко отделни области като обонянието, електрическата активност на мозъка, контактът между отделните клетки и различните мозъчни увреждания.

Работата на тези двама нобелови лауреати помага изключително много за развитието на мозъчната хирургия в бъдеще, както и на стратегиите за лечение на парализи и атрофии.

Друго голямо откритие, което получава своето признание от нобеловата комисия по това време е хромозомната теория на наследствеността. От най-дълбока древност хората са си задавали въпроса поради какви причини децата приличат на родителите си и наследяват от тях някои хронични болести. Първият човек, който успява да даде смислен отговор на тези въпроси, е монахът Грегор Мендел през ХІХ век. Неговите теории са преоткрити в началото на ХХ в. от американския биолог Томас Морган, награден през 1933 г. за откриването на ролята на хромозомите, като фактори на наследствеността. До своите открития той стиге след експеримент с плодови мушици (дрозофили), тъй като те се размножават много бързо и снасят по много яйца, което дава възможността за един учен в рамките на няколко седмици да проследи няколко поколения за генетични промени. Хиляди и милиони мухи са изброени под лупа и под микроскоп в продължение на две години без да се случи нищо интересно. Но в края на втората година се получава една много интересна мутация. Сред мъжките дрозофили, чиито очи са в ярки нюанси на червеното, се появява един екземпляр с бели очи. Морган установява, че при тази мушица гените са подредени линейно и скоро той съставя генетична карта на дрозофилите. Това е голям пробив в разбирането на генетиката, която в бъдеще ще започне да намира и практически приложения, тъй като една голяма част от генетичните аномалии, водещи до заболявания (като много бързо преждевременно остаряване), които се срещат при хората, имат своите аналози и при дрозофилите. 

Делото на Морган като въображение и скок в науката е сравнявано с приносите на Галилео Галилей и на Нютон.

Томас Морган.

Друго интересно откритие, за което през 1934 г. са наградени трима учени (Джордж Уипъл, Джордж Майнът и Уилям Мърфи), е чернодробната терапия на анемията. Това е доста сериозна болест, при която кръвта не може да изпълни своята основна функция – доставянето на кислород и в момента се смята, че близо ⅓ от населението на света страда от някаква форма на анемия.

На следващата година Нобеловата награда за медицина е връчена на Ханс Шпеман за откриването на организационните центрове в ембрионалното развитие.

През 1936 г. Нобеловата награда отново е поделена между двама учени – сър Хенри Дейл и Ото Льови за проучванията им върху нервните импулси и откриването на химическото им предаване. Те са застъпници на идеята, че предаването на информация чрез импулс може да стане с помощта на химически съединения, т. нар. невротрансмитери и тогава е идентифициран първият от тях – ацетилхолинът. 

През 1937 г. нобелист става унгарският физиолог Алберт Сент-Дьорди във връзка с ролята на витамин С. Той изяснява различни детайли, свързани с компоненти с реакции във връзка с Цикъла на Кребс и Цикъла на лимонената киселина. Дьодри се занимава и с други изследвания, например в областта на мускулите, където доказва миозина и актина и механизма, по който протича мускулното съкращение. Той също така открива възможността за съхраняване на биологичен материал в глицерин, което дава помага да бъде съхранена семенна течност от хора или от ценни животни. 

Лауреатът от 1938 г. Корней Хейманс отново е учен със спектър от много широки интереси отвъд физиологията, като литература, изкуство и история на медицината и през кариерата си публикува завидното количество от над 800 научни публикации. Това е човекът, който дава отговор на въпроса как нашият организъм разбира за нивото на кръвното налягане, съдържанието на кислород и как тази информация стига до мозъка. Неговото откритие е свързано с т. нар. хеморецептори.

Въобще 30-те години са едно десетилетие, което дава отговор на фундаментални въпроси като тези за нервните клетки, нервните импулси, хеморецепторите, но може би черешката на тортата е откритието от последната 1939 година (тъй като през 1940 г. не се присъжда Нобелова награда), а именно – откриването на пронтозила, първият сулфонамид. 

Химическата структура на пентрозила.

Неговият откривател Герхард Домак следва медицина допреди Първата световна война, а по време на нея служи в санитарна част към германската армия. Освен че самият той е ранен, става свидетел и на невероятните ужаси в полевите болници на масово измиращи хора от тиф, холера или газова гангрена. Много тежки случаи, при които дори ампутациите не помагат, тъй като това са години, в които инфекция и най-обикновено одраскване може да доведе до ампутация или смърт. 

След войната завършва медицинското си образование и става преподавател по патологична анатомия в Университета в Мюнстер. Той работи с химици в областта на азобагрилата – съединения, съдържащи два азотни атома, свързани с двойна връзка. При експериментите единият азотен атом от тази конфигурация, вместо с водород, го свързват с някаква друга група и след поредица от 35 получени различни модификации попадат на едно съединение, което дава невероятен антибактериален ефект дори при смъртоносни инфекции. Това е т. нар. Пронтозил, който първоначално е тестван на мишки и зайци, но интересното е, че един от първите пациенти, върху които е тестван е 6-годишната дъщеря на Домак – Хилда Гард, която се убожда на нестерилна игла и развива смъртоносна инфекция, която я заплашва минимум с ампутация на ръката, но пронтозила я спасява. 

Пронтозилът се оказва едно чудо, което помага изключително много в борбата с пневмонията, менингита, при рани от изгаряния и най-различни инфекции. След него са създадени други по-съвременни сулфонамиди, но това е първата много сериозна крачка на човечеството в борбата с бактериалните инфекции.

Същата група учени около Герхард Домак усилено работи и за намиране на лекарство против рак на подобен принцип, но за съжаление в тази епоха не успяват да измислят такова. Работят също толкова интензивно и за получаване на лекарство срещу туберкулоза и това, което те правят в крайна сметка ще създаде предпоставките да бъде създаден изониазида – един от най-мощните туберкулозни препарати, а също и на тиосемикарбазоните.

Така че 30-те години в медицината са едно динамично време, през което учените правят пробиви по различни линии – имунитетът, ваксините, лекарствата, откриването на причинителите на различни заболявания, функционирането на нервната система, електрокардиограмата, енцефалограмата, витамините и много други.

Герхард Домак, носител на Нобеловата награда по физиология и медицина за 1939 г.

Статията е съставена въз основа на видео поредицата на Българска Наука с проф. Радостина Александрова “История на медицината през ХХ век”.

Текст: Радослав Тодоров

Източници на изображенията:
canva.com

https://onlinelibrary.wiley.com/

https://www.europeana.eu/

https://encyclopedia.1914-1918-online.net/

https://encyclopedia.1914-1918-online.net/article/hospitals

commons.wikimedia.org

wikimedia.org

https://unsplash.com

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!