[248]
Даже в более поздний период, через 24 или 30 часов после инъекции бацилл, то есть в период, когда исследование экссудата уже не выявляет присутствия бацилл, посев капли этого экссудата на питательную среду все еще дает изолированные колонии Bacillus pyocyaneus, способные продуцировать характерные пигменты. В еще более поздний период, когда перитонеальный экссудат остается стерильным, вскрытие животных позволяет распознать под перитонеальной поверхностью маленькие белые точки, состоящие из лейкоцитов. Посев этих масс почти неизменно дает колонии Bacillus pyocyaneus, которые образуют синие пигменты. Мы видим из этого отчета, что даже в брюшной полости вакцинированных животных дела идут отнюдь не единообразно, как это следовало бы из утверждений Вассермана. Некоторое бактерицидное действие в перитонеальной жидкости, безусловно, есть, но оно весьма преходяще и ограничивается периодом фаголиза. Большинство бацилл сопротивляются этой атаке жидкостей организма, чтобы продолжить свою борьбу с фагоцитами, которые, однако, в конечном итоге берут верх. В подкожной клетчатке роль этой фагоцитарной реакции еще более общая. Георгиевский изучал ее не только у вакцинированных морских свинок, но и у козы, которая получила несколько больших инъекций Bacillus pyocyaneus. Он наблюдал, что вскоре после подкожной инъекции этих бацилл жидкость, которая скапливается на месте инокуляции, делает их неподвижными и частично агглютинирует их. Эта жидкость прозрачна и содержит несколько лейкоцитов и некоторое количество бацилл, которые все еще сохраняют свою обычную форму. Некоторое время спустя лейкоциты начинают подходить к месту инокуляции и поглощать бациллы. К концу 10–15 часов все бактерии были захвачены микрофагами, и мы больше не находим ни одной из них в свободном состоянии. Висячая капля этого экссудата, перенесенная в термостат, вскоре кишит бациллами, которые возникли из организмов, поглощенных лейкоцитами.
Экссудат становится все более обильным на месте инокуляции и заканчивается образованием абсцесса, из содержимого которого культуры Bacillus pyocyaneus могут быть получены в течение двух недель. Бациллы, однако, в конечном итоге исчезают, что объясняется разрушительным действием фагоцитов, а не жидкости экссудата.
Эта фундаментальная роль, которую играет фагоцитоз в приобретенном иммунитете против Bacillus pyocyaneus, была подтверждена Георгиевским экспериментами на морских свинках, вакцинированных, а затем подвергнутых действию опия. Как и в аналогичных экспериментах Кантакузена с холерным вибрионом, опийный наркоз замедляет диапедез, и это на некоторое время увеличивает шансы бацилл. Запоздалый диапедез и фагоцитоз, несомненно, происходят, что заканчивается поглощением бацилл, но животное теряет свой приобретенный иммунитет и в конечном итоге погибает, несмотря на то, что доза Bacillus pyocyaneus была недостаточной, чтобы убить контрольную морскую свинку, вакцинированную в той же степени, но не подвергнутую действию опия.
[249]
Пример, который мы только что проанализировали, относится, таким образом, к микроорганизму, который более устойчив, чем вибрионы, спириллы Обермейера или даже брюшнотифозная палочка, к действию микроцитазы, которая высвободилась из клеток во время фаголиза. Bacillus pyocyaneus подвергается в жидкостях вакцинированного животного действию специфического фиксирующего вещества и может таким образом стать неподвижным и агглютинироваться. Но этого действия недостаточно для обеспечения иммунитета, и если фагоцитоз не произойдет вовремя, чтобы поглотить бациллы, вакцинированное животное погибает. Реакция фагоцитов, следовательно, необходима, если приобретенный иммунитет должен быть эффективным. В этом отношении аналогия очень велика между сопротивлением вакцинированного животного против различных бактерий (вибрионов, спирохет, брюшнотифозных коккобацилл, бацилл синегнойного гноя), которые мы до сих пор изучали в этой главе. Эти бактерии, однако, имеют общее: они все наделены значительной способностью к движению. Продолжая наше изучение основных данных о приобретенном иммунитете против микроорганизмов, мы должны теперь выбрать примеры из группы неподвижных бацилл; среди них мы отводим первое место микроорганизму рожи свиней. Эта маленькая бацилла была предметом нескольких важных исследований по приобретенному иммунитету, одно из которых в определенный период вызвало настоящую сенсацию в бактериологическом мире. Эммерих [338] в исследовании, проведенном в сотрудничестве с ди Маттеи, сделал неожиданное заявление. Он сказал, что считает себя вправе утверждать, что приобретенный иммунитет кроликов против бациллы рожи свиней обусловлен образованием в жидкостях организма антисептического вещества, которое очень быстро разрушает этот организм. Это вещество, секретируемое клетками вакцинированного животного, должно было действовать на манер раствора сулемы и убивать большое количество бацилл, введенных подкожно, за 15–25 минут. Это открытие не было подтверждено. В серии экспериментов, которые я провел [339] с целью прояснения этого вопроса и которые были выполнены в условиях, максимально благоприятных для демонстрации предполагаемой бактерицидной секреции, это действие никогда не проявлялось. Не только вирулентные бациллы рожи свиней при подкожном введении хорошо вакцинированным кроликам оставались живыми в подкожном экссудате в течение часов и даже дней, но и аттенуированные бациллы вакцин Пастера также оставались нетронутыми. Эти бациллы при введении в переднюю камеру глаза выживали еще более длительный период. Здесь, как и под кожей, инъекция бацилл вызывала экссудат, богатый лейкоцитами, среди которых преобладали микрофаги. Эти фагоциты немедленно начинали захватывать бациллы, которые разрушались не в жидкости экссудата, а внутри лейкоцитов. Долго после того, как все бациллы были поглощены, через 24 часа и более после инокуляции, посев экссудата часто давал рост в соответствующих средах.
[250]
Эммерих [340] пытался новыми экспериментами устранить эти возражения, но он обнаружил, что бациллы рожи свиней не исчезали из организма вакцинированного животного до тех пор, пока не проходило около 8 или 10 часов после их введения. Таким образом, больше нет речи о быстром бактерицидном действии, вообще сравнимом с действием сулемы, которое уничтожило бы введенные бациллы менее чем за час. Предел в 8–10 часов, принятый Эммерихом, все еще слишком короток и не согласуется с моими экспериментами; но даже этого было вполне достаточно для появления свободного фагоцитоза, условия, которое действительно имеет место. Эммерих не направлял свои исследования в этом направлении, и его теоретические выводы нисколько не ослабили ценность моих аргументов, основанных на демонстрации поглощения и внутриклеточного разрушения бацилл фагоцитами.
[251]
Исследования иммунитета против рожи свиней затем на некоторое время затихли, пока открытие феномена Пфайффера не дало новый стимул к изучению этой проблемы. Один из учеников Пфайффера, Фогес [341], пытался применить результаты, полученные в случае с холерным вибрионом, к приобретенному иммунитету против бациллы рожи свиней. Он изучал сыворотку крови животных, вакцинированных против этой бациллы, и считал себя вправе утверждать существование приобретенной бактерицидной силы. Ни при каких условиях, однако, он не наблюдал ничего сравнимого с феноменом Пфайффера, и он был вынужден признать, что бактерицидное действие сыворотки очень слабое и проявляется только на молодых бациллах, оболочки которых еще очень нежные и не очень устойчивые. Мениль [342] повторил эти исследования в моей лаборатории, но его результаты сильно отличались от тех, что были получены Фогесом. Сыворотка крови кроликов, полностью вакцинированных против бациллы рожи свиней, оказалась хорошей питательной средой для этой бациллы, и Мениль утверждает, как результат многочисленных хорошо установленных наблюдений, что «in vitro сыворотка кроликов, иммунизированных против рожи, не обладает бактерицидной силой или обладает ею в очень незначительной степени». С другой стороны, та же жидкость обладала очень выраженной агглютинативной силой. Бацилла рожи свиней, будучи неподвижной, не представляет того резкого изменения, которое наблюдается у вибрионов или у брюшнотифозной палочки при воздействии специфических сывороток — в условиях, при которых эти организмы немедленно теряют свою подвижность. Но бациллы рожи свиней при введении в специфическую сыворотку вакцинированных животных слипаются в массы, которые становятся все более объемными и оседают на дно сосуда, оставляя прозрачную надосадочную жидкость. Когда эта бацилла высевается в сыворотку вакцинированных животных, видно, что она развивается в форме цепочек, состоящих из большого числа сегментов, которые оседают на дно пробирки. Эти бациллы, однако, будь то агглютинированные или развивающиеся в цепочках, никогда не показывают никакого ослабления вирулентности. Когда сыворотка, которая их омывает, удаляется путем промывания, они столь же вирулентны, как и бациллы, развившиеся в сыворотке нормальных невакцинированных кроликов. Важно показать, что эта вирулентность сохраняется, несмотря на тот факт, что бациллы, будучи помещенными в контакт с сывороткой иммунизированных животных, пропитываются специфическим фиксирующим веществом, как показали эксперименты Борде и Жангу [343]. Эти исследователи, действительно, продемонстрировали, что бациллы рожи свиней, при хранении в течение 24 часов в специфической сыворотке, нагретой до 55° C, приобретают свойство поглощать цитазы, содержащиеся в не нагретой сыворотке нормальных животных.
Изучение приобретенного иммунитета против бациллы рожи свиней учит нас, что этот иммунитет не обусловлен каким-либо внеклеточным разрушением, сравнимым с феноменом Пфайффера; и что этот иммунитет вызывает выработку специфического фиксирующего вещества и специфического агглютинативного вещества, действие которых на сопротивляемость животного, судя по полной вирулентности бацилл при их агглютинации и пропитывании фиксирующим веществом, слабое или отсутствует. Именно фагоцитарная реакция является доминирующей у иммунизированных животных и приводит к внутриклеточному разрушению бацилл.
История бациллы сибирской язвы, другого представителя группы неподвижных бацилл, особенно интересна, тем более что в течение некоторого времени исследования по приобретенному иммунитету были сосредоточены почти полностью на анализе фактов, наблюдаемых у животных, которые были вакцинированы двумя вакцинами Пастера. Таким образом, было собрано большое количество ценных фактов; из них наиболее важные могут быть представлены читателю.
[252]
В моей первой работе на эту тему [344] я обратил внимание на тот факт, что у кролика, вакцинированного против сибирской язвы, бациллы при подкожной инокуляции вскоре становятся добычей лейкоцитов, которые скапливаются в угрожаемом месте. У невакцинированных контрольных кроликов, однако, бациллы сибирской язвы остаются в свободном состоянии в жидкости подкожного экссудата, лишь несколько изолированных палочек обнаруживаются внутри фагоцитов. С тех пор я смог подтвердить этот факт [345], который теперь должен рассматриваться как полностью установленный. У вакцинированных кроликов лейкоциты проявляют очень выраженный положительный хемотаксис против бацилл сибирской язвы, тогда как у нормальных невакцинированных кроликов хемотаксис лейкоцитов при сибирской язве подкожной клетчатки отчетливо отрицательный. Когда небольшое количество культуры сибирской язвы инокулируется подкожно вакцинированным и невакцинированным кроликам, можно наблюдать даже в течение нескольких часов очень большую разницу. У первых на месте инокуляции обнаруживается инфильтрация, которая кишит лейкоцитами, находящимися в процессе пожирания бацилл. У нормального, восприимчивого кролика, с другой стороны, образовавшийся экссудат мягкий, богат жидкостью и очень беден лейкоцитами. Сосуды поблизости переполнены кровью, и тот факт, что лейкоциты не подходят к месту инокуляции, никоим образом не связан с отсутствием расширения сосудов, которое могло бы предотвратить диапедез. Сосуды расширены гораздо больше, чем у вакцинированного кролика, и все же у последнего эмиграция несравненно больше. Это существенное различие должно быть приписано чувствительности лейкоцитов, которые проявляют отрицательный хемотаксис у нормального кролика, но очень выраженный положительный хемотаксис у вакцинированного кролика.
Неоднократно было показано, что подкожный экссудат, очень богатый лейкоцитами, которые успели поглотить все бациллы, при инокуляции морским свинкам обеспечивает появление у них генерализованной и смертельной сибирской язвы; это дает доказательство того, что фагоцитоз осуществляется против вирулентных и, следовательно, живых бацилл. Маршу [346] в лаборатории Ру провел многочисленные эксперименты по вакцинации кроликов и наблюдал, что инокулированные бациллы сибирской язвы вызывают экссудат, очень богатый лейкоцитами, и что эти клетки поглощают и разрушают бациллы. Фагоциты легко избавляют рефрактерное животное от бацилл в вегетативном состоянии, но споры гораздо более устойчивы. После того как они были поглощены лейкоцитами, они могут оставаться внутри них месяцами, не прорастая. Маршу получил культуры сибирской язвы из подкожного экссудата, взятого у вакцинированных кроликов через 70 дней после инокуляции.
[253]
Тот факт, что бактерицидное действие сыворотки крови на бациллы сибирской язвы особенно хорошо выражено у крысы, навел на мысль попытаться получить у этого грызуна усиление этого свойства в результате вакцинации. Савченко [347] попытался сделать это в исследовании, уже процитированном в главе VI, выполненном в моей лаборатории. Ему удалось полностью вакцинировать белых крыс против вирулентной сибирской язвы и показать, что сыворотка крови этих животных, ставших рефрактерными, «бактерицидна в той же степени, что и у неиммунизированных крыс». У вакцинированных крыс «подкожный экссудат был так же свободен от бактерицидных веществ, как и лимфа контрольных животных». Савченко не смог продемонстрировать никакого увеличения бактерицидной силы, кроме как в перитонеальном экссудате крыс, вакцинированных путем инъекции культур в брюшную полость.
Однако, несмотря на отсутствие какого-либо увеличения бактерицидного свойства сыворотки крови и подкожного экссудата у вакцинированных крыс, клеточная реакция, полученная у них, очень отличается от той, что встречается у нормальных, восприимчивых крыс. Через очень короткое время (3–5 часов) после подкожной инъекции бацилл сибирской язвы контрольным крысам (восприимчивым) возникает явный отек; у вакцинированной крысы его нет. Экссудат, не очень обильный у последней, уже содержит некоторое количество лейкоцитов, которые активно фагоцитируют, тогда как у контрольного животного, исследованного одновременно, «лейкоциты встречаются редко, и немногие из них содержат бациллы». Позже разница становится еще более выраженной. У контрольного животного возникает выраженный отек, он беден лейкоцитами, но богат бациллами, которые продолжают размножаться; но «у иммунизированной крысы мы находим не прозрачный экссудат, а густую и гнойную жидкость, полную лейкоцитов». Эти клетки пожирают все бациллы; ни одна не остается свободной. «Даже через 14 часов присутствуют бациллы, поглощенные лейкоцитами, и культура бацилл сибирской язвы может быть получена из жидкости, взятой с места инокуляции. Далее, морские свинки или крысы при инокуляции каплей этого экссудата (который не содержит спор сибирской язвы) погибают от сибирской язвы».
[254]
Еще до того, как были проведены эти исследования иммунитета крыс, была предпринята попытка получить некоторое представление о различиях, представляемых вакцинированными жидкостями животных по сравнению с теми, что представлены жидкостями контрольных животных, восприимчивых к сибирской язве. В 1886 году я смог продемонстрировать [348], что бацилла сибирской язвы обильно развивается в дефибринированной крови овец, которые приобрели иммунитет в результате вакцинации по методу Пастера. Когда эти бациллы содержат споры и инокулируются кроликам, они быстро вызывают смертельную сибирскую язву; но когда споры отсутствуют, инъекция бацилл не вызывает смертельного заболевания, и такая инфекция хорошо переносится кроликами. Из этого я сделал вывод в то время, что бацилла сибирской язвы должна в крови вакцинированной овцы претерпевать реальное ослабление вирулентности, интерпретация, которая, как будет видно в следующей главе, оказалась ошибочной.
Наттолл [349] показал, что дефибринированная кровь рефрактерных овец действовала как питательная среда для бациллы сибирской язвы. Проводя сравнительные исследования методом пластинок бактерицидной силы крови вакцинированных и нормальных овец, он наблюдал, что в обоих случаях сначала происходило некоторое уменьшение числа высеянных бацилл, более выраженное в крови вакцинированных, чем в крови контрольных животных. Тем не менее, через 8 часов после начала эксперимента бактерии сибирской язвы произвели бесчисленное количество бацилл в крови рефрактерных овец. Наттолл убедился, что эта слабая бактерицидная сила не идет ни в какое сравнение с гораздо большей силой крови кролика, животного, особо восприимчивого к сибирской язве.
Совсем недавно свойства сыворотки овец, которые были вакцинированы против сибирской язвы, были изучены очень тщательно Собернхаймом [350]. Он также смог показать, что эта сыворотка допускает обильное развитие бациллы и что вне организма животного она не проявляет никакой более заметной бактерицидной силы, чем сыворотка нормальной овцы. Сыворотка самых лучших вакцинированных овец оказалась неспособной разрушить даже очень малые количества бацилл сибирской язвы. Единственное изменение, которое Собернхайм смог обнаружить, касалось утолщения бактериальной оболочки. Эта модификация, однако, не была постоянной и не могла быть замечена в сыворотке некоторых вакцинированных овец.
[255]
Сыворотка овец, вакцинированных Собернхаймом, не проявляла увеличения агглютинативной силы в отношении вирулентных бацилл. Жангу [351], однако, прояснил, что повторные инъекции культур первой вакцины Пастера собакам вызывали заметное увеличение этой агглютинативной силы; но она проявлялась только тогда, когда использовалась аттенуированная бацилла. Вирулентная бацилла сибирской язвы, развивавшаяся как изолированные палочки, нисколько не затрагивалась сывороткой, которая была высокоагглютинативной для бациллы первой вакцины. Жангу также провел обратный эксперимент с сывороткой собаки, которой он предварительно ввел некоторое количество вирулентных бацилл сибирской язвы. Собака, естественно рефрактерная к сибирской язве, идеально сопротивлялась инокуляции, но ее сыворотка не приобрела никакой агглютинативной силы против первой вакцины. Он сделал отсюда вывод, что «роль, которую играют агглютинины в защите животного, должна рассматриваться как крайне проблематичная» (стр. 339). С другой стороны, фагоцитарная реакция у вакцинированных овец всегда очень выражена и постоянна. Фон Беринг [352] в одной из своих самых последних публикаций выражает мнение, что этот пример приобретенного иммунитета должен быть помещен в категорию фагоцитарного иммунитета.