Нобелевские премии по медицине
(Продолжение. Начало в № 10 (53) ноябрь 2004)

За 105 лет, прошедших с момента присуждения первых Нобелевских премий, премии по физиологии или медицине присуждались 93 раза. В 1921 г. и в 1925 г. Нобелевский комитет не находил достойных кандидатов, кроме того, в течение семи лет (1915-1918 гг. и 1940-1942 гг.) в связи с мировыми войнами премии не присуждались.

В 1943 г. датский ученый Хенрик Карл Петер Дам и американский исследователь Эдвард Альберт Дойзи были отмечены Нобелевской премией „за открытие витамина К“ (Дам) и „за открытие химической природы витамина К“ (Дойзи).

Напомним, что еще в 1890 г. Эйкман (Нобелевская премия 1929 г.) выделил витамин В₁. В 1906 г. Хопкинс (премия того же года) сообщил об открытии им витамина А. Сам же термин „витамин“ был предложен К. Функом в 1911 г.

В 1929 г. доцент Института биохимии Копенгагенского университета Дам изучал обмен холестерина у цыплят и заметил, что если они получают безжировую диету, то у них часто возникают геморрагии и нарушается свертываемость крови. В 1934 г. Дам и Ф. Шенхайдер отметили, что добавление в пищу конопляного семени препятствует кровотечениям. Получалось, что конопляное семя содержит неизвестное вещество, защищающее от геморрагий. Данное вещество, которое оказалось необходимым и для свертывания крови, Дам назвал „коагуляционным витамином“ (лат. coagulo -- вызывать свертывание), или витамином К. Кроме того, Дам обнаружил, что этот витамин встречается не только в семенах капусты, помидорах, соевых бобах, люцерне, но и в организме животных, особенно в печени.

Как известно, свертывание крови является сложным процессом. Растворенный в плазме крови белок фибриноген под влиянием множества факторов превращается в нерастворимый фибрин, который становится основой образующегося тромба. Для превращения фибриногена в фибрин необходим тромбин, который, в свою очередь, образуется в печени из протромбина, а для его образования нужен витамин К.

Обширные исследования показали, что недостаток протромбина, зависящий от дефицита витамина К, наблюдается при печеночных и кишечных заболеваниях людей и что он легко устраняется приемом витамина К. Одновременно с этими исследованиями предпринимались попытки определить природу витамина К.

В 1939 г. профессор Дойзи выделил в чистой кристаллической форме витамин К, а точнее, две его формы: из семян люцерны -- К₁ и из рыбной муки -- К₂. В этом же году Дойзи с помощниками не только определил химическую структуру витамина К (он оказался производным нафтохинона), но и синтезировал его в лаборатории.

Открытие витамина К, определение его структуры и синтез были расценены как медицинские открытия самого высокого ранга, они имели большое значение для теории и практики. Намного понятнее стал процесс свертывания крови и природа ранее загадочных геморрагических заболеваний; был получен ценный препарат для профилактики и лечения геморрагий.

Чехи Карл Фердинанд Кори и Герти Радниц Тереза Кори, поженившись в 1920 г., в 1922 г. эмигрировали в США и работали в Государственном институте изучения злокачественных заболеваний в Буффало. Начиная со студенческой скамьи, они сотрудничали в большинстве своих исследований и в 1947 г. получили Нобелевскую премию за описание процессов превращения глюкозы в гликоген и обратно, а также ферментов, катализирующих эти процессы.

В 1930-е годы супруги Кори обнаружили в мышечной ткани вещество, ускоряющее реакцию между фосфорной кислотой и глюкозой. Это был глюкозо-I-фосфат. Кори описали превращение его в глюкозо-6-фосфат и обратно. Они выделили фосфоглюкомутазу, катализирующую эту реакцию. В 1943 г. они также выделили из мышечной ткани, печени и дрожжей фосфорилазу, которая, действуя на гликоген в присутствии фосфорной кислоты, расщепляет его на молекулы глюкозы, а те связываются с фосфорной кислотой, образуя глюкозо-I-фосфат.

Реакция может протекать и в обратном направлении (оно зависит от соотношения компонентов). Супруги Кори впервые синтезировали гликоген in vitro с помощью нескольких выделенных ими ферментов.

Вторая половина Нобелевской премии 1947 г. была присуждена Бернардо Альберто Усаю (Аргентина) „за открытие роли гормонов передней доли гипофиза в метаболизме глюкозы“.

Автор, удаляя аденогипофиз у собак и жаб, обнаружил, что животные становятся чрезвычайно чувствительны к инсулину: они погибали после введения даже небольших его доз. Подобные изменения были отмечены и у людей, страдающих гипофизарной недостаточностью. Б. Усай имплантировал жабам ранее удаленный аденогипофиз, и чувствительность к инсулину нормализовалась. Стало понятно, что передняя доля гипофиза содержит какой-то гормон, повышающий уровень глюкозы в крови.

В 1931 г., одновременно с Х. М. Эвансом и независимо от него, Усай и его сотрудники обнаружили, что после инъекций экстракта передней доли гипофиза сахарное мочеизнурение в большинстве случаев сохранялось в течение нескольких месяцев.

В 1944 г. Эванс и Чон Хао Ли в США получили в чистом виде гормон, который позднее был назван кортикотропином или адренокортикотропным гормоном (АКГТ).

Открытие Усая связало воедино множество уже известных науке фактов: влияние гипофиза на разнообразные жизненно важные функции, влияние глюкозы на разнообразные жизненно важные функции, появление глюкозы в моче при нарушении деятельности гипофиза и другие. Эти результаты также стимулировали интенсивные исследования функций гипофиза.

В 1944 г. лауреатами Нобелевской премии „за открытия, имеющие отношение к высокодифференцированным функциям одиночных нервных волокон“ стали два американца Джозеф Эрлангер (1874-1965 гг.) и Херберт Спенсер Гассер (1888-1963 гг.). В результате открытия было установлено, что скорость проведения по нервным волокнам зависит от их диаметра и наличия миелиновой оболочки.

В 1920-е годы Эрлангер и Гассер исследовали потенциалы действия в нерве с помощью приборов собственной конструкции. В 1932 г. они добились достаточной степени усиления сигнала и получили классическую систему потенциала действия. Они работали с целым нервом лягушки, и Гассер доказал, что рисунок на экране осциллографа есть сумма нескольких потенциалов действия, с разной скоростью приходящих по разным нервным волокнам. Полученная ими запись теперь знакома каждому студенту-медику: треугольная волна с закругленной вершиной.

Ученые классифицировали нервные волокна по их диаметру, степени миелинизированности и скорости проведения возбуждения на группы А, В и С; группу А они разделили на подгруппы Аa, Аb, Аg, Аd. Гассер продемонстрировал виды следовых потенциалов в нервных волокнах разных типов.

В своей Нобелевской лекции (1947 г.) Эрлангер отметил, что результаты изучения такой сравнительно простой структуры, как нервное волокно, вселяют в исследователей надежду, что будут найдены ключи к пониманию более сложных процессов, определяющих работу периферических и центральных нервных механизмов. Его пророчество подтвердилось: данные Эрлангера и Гассера вскоре стали частью всеобъемлющей теории нервной проводимости, созданной А. Ходжкином и Э. Хаксли (лауреаты Нобелевской премии 1963 г.).

В 40-е годы XX века процессы „нервной регуляции и поведения“ были отмечены Нобелевской премией еще и в 1949 г. При этом вторая половина этой премии была присуждена за исследования в области практической медицины, но об этом ниже.

Вальтер Рудольф Гесс (Швейцария) получил премию „за открытие функциональной организации промежуточного мозга как координатора активности внутренних органов“.

В период с 1925 по 1940 гг. Гесс исследовал функции продолговатого мозга, экспериментируя на кошках, в мозг которых вживлялись электроды диаметром в 0,2 мм, изолированные по всей длине, за исключением самого кончика.

Животное наркотизировали и помещали в стереотаксический (от греч.: stereos -- пространственный и taxix -- расположение) аппарат, дававший возможность с помощью фиксаторов настолько точно ориентировать в пространстве череп кошки, так что исследователь заранее знал, в каком направлении и на какую глубину он должен ввести электрод, чтобы достичь нужной структуры мозга. При этом Гесс раздражал током ограниченный участок мозговой ткани или, увеличив силу тока, разрушал его, после чего наблюдал усиление или выпадение функций, регулируемых промежуточным мозгом. Стимуляцией различных зон Гесс вызывал у животного сон, агрессивное поведение, дефекацию, мочеиспускание, изменения кровообращения и дыхания -- все это были сложные и координированные акты, в осуществлении которых участвовали многие органы.

Результаты своих исследований Гесс смог опубликовать только после окончания Второй мировой войны. Его книга „Функциональная организация промежуточного мозга“ (1948) была признана классической.

Гесс подробно описал локализацию в промежуточном мозге групп нейронов, управляющих автономными и двигательными функциями. Он показал зависимость между автономными функциями, автоматической коррекцией движений и регуляцией тонуса скелетной мускулатуры, а также их связи с вестибулярным аппаратом. Благодаря исследованиям Гесса физиология получила детальные представления о функциях важнейшего отдела головного мозга.

Как говорилось выше, вторая половина премии 1949 г. была присуждена за работу в области клинической медицины. Ее получил выдающийся ученый, невропатолог и нейрохирург, член-корреспондент Парижской академии Антониу Каэтану ди Абреу Фрейри Эгаш Мониш (Португалия).

Жизнь и судьба этого человека изложена И. Нуштаевым в „Медицинской газете“ (№ 100 от 23.12.2005 года -- С. 15).

Антониу Мониш премию получил за разработку операции лоботомии (пересечение связей лобных долей с остальным мозгом), приносившей облегчение некоторым пациентам с тяжелыми психическими заболеваниями. Он выделил следующие показания для оперативного вмешательства: депрессии, проявляющиеся сильным страхом и беспокойством; неврозы, сопровождаемые навязчивыми идеями; некоторые формы мании преследования; некоторые формы шизофрении с патологической агрессивностью, отказом от пищи. Первая операция была проведена в 1936 г. Большинство прооперированных получали облегчение и становились трудоспособными людьми. Лоботомию стали рассматривать как одно из наиболее важных открытий, когда-либо сделанных в психиатрии.

В 1949-1952 гг. только в США ежегодно делали 5 тысяч таких операций, их применение принесло облегчение жизни многим больным, а также дало новые ценные сведения о функциях лобных долей головного мозга.

Читателям будет полезно знать, что А. Мониш в 1927 г. создал метод церебральной ангиографии (получения снимков сосудов мозга после заполнения их рентгеноконтрастным веществом).

А. Мониш разработал ряд приборов и инструментов для нейрохирургических операций.