ЛАНДШТЕЙНЕР, КАРЛ (Landsteiner,
Karl) (1868-1943), австрийский врач и иммунолог,
удостоенный в 1930 г. Нобелевской премии по
физиологии и медицине за открытие групп крови у
человека. Родился 14 июня 1868 г. 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 Ландштейнер
поступил в медицинскую школу Венского
университета, а в 1891 г. получил степень доктора
медицины. 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 Ландштейнер делал первые
шаги в иммунологии, она еще 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., Ландштейнер
установил, что лабораторные культуры бактерий
могут быть агглютинированы путем добавления
иммунной сыворотки крови. Поскольку Ландштейнер
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 Ландштейнер произвел
3639 вскрытий, что позволило ему глубоко изучить
медицину и патологию, а также приобрести
значительный патологоанатомический опыт.
Несмотря на то, что научным направлением кафедры
Вейхсельбаума было изучение патологической
анатомии, он позволил Ландштейнеру продолжать
работы в области физиологии и иммунологии.
В 1900 г. Ландштейнер 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 Ландштейнер 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.
Ландштейнер 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 Ландштейнера в
сыворотке крови содержатся только те антитела
(изоагглютинины), которые не агглютинируют
эритроциты этой группы.
Таким образом, в 1900 г. австрийский врач Карл
Ландштейнер открыл у человека группы крови
системы AB0. Впрочем, о системе речь еще не шла: ну
кто тогда, в начале XX столетия, мог предположить,
что наша кровь, помимо системы AB0, содержит более
десятка систем, или группоспецифических
антигенов Rhesus, MN, Lewis, Duffi и других? Их обнаружат
позже, и к тому же Ландштейнер, проводя свои
долгие эксперименты, выявил не все четыре
известные нам сегодня основные группы крови, а
всего лишь три: 0(I), A(II) и B(III). Четвертую группу
крови, или AB(IV), в 1907 году открыл чешский врач Якоб
Янский и, на основании сделанного Ландштейнером
и им, предложил окончательную классификацию
групп крови: I - IV.
Забегая несколько вперед, укажем на
следующее: Карл Ландштейнер отметился в науке
открытием не только групп крови системы AB0, но еще
групп крови MN, P (в 1927 г.) и, наконец, системы Резус.
Последнее случилось через сорок лет после
открытия AB0. Между этими датами он стал
нобелевским лауреатом (1930 г.) и сегодня по праву
считается одним из основоположников науки
иммунологии.
Несмотря на то что метод определения групп
крови по Ландштейнеру 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. Эти два открытия превратили
гемотрансфузию в метод, доступный повседневной
медицине, и основной толчок к его дальнейшему
развитию дала I Мировая война.
Карл Ландштейнер 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 Ландштейнер 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 Ландштейнер 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 Ландштейнер 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.
С 1909 по 1919 гг. Ландштейнер - профессор
патологической анатомии Венского университета.
В 1908-1919 гг., работая главным патологоанатомом в
Венской королевской имперской больнице
Вильгельмины, он сосредоточил свое 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 Ландштейнер не смог выделить из
спинного мозга погибших детей бактерии, он
предположил, что причиной полиомиелита является
вирус. «Можно высказать
предположение,
- писал Ландштейнер, - что заболевание вызывается так
называемым невидимым вирусом, или вирусом,
принадлежащим к классу одноклеточных»
.
Таким образом, была доказана
инфекционная природа полиомиелита. В дальнейшем
он продолжал заниматься проблемами инфекционной
патологии, в частности, разрабатывал методы
микробиологической и серологической
диагностики сифилиса.
В 1923 г. Ландштейнер 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. До 1939 г. он работал в
Рокфеллеровском институте медицинских
исследований в Нью-Йорке.
В 1927 г. совместно с П. Левином он обнаружил в
эритроцитах человека антигены M и N.
В 1930 г. Ландштейнеру была присуждена
Нобелевская премия по физиологии и медицине «за
открытие групп крови человека». В Нобелевской
лекции Ландштейнер, 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».
В этой же лекции он
отметил, что в будущем будут открыты новые
агглютиногены, а количество групп крови будет
расти до тех пор, пока не достигнет числа живущих
на земле людей. Это предположение оказалось
верным. Только в системе AB0 выявлено много
вариантов каждого агглютиногена. Так,
агглютиноген А существует более чем в 10
вариантах.
Среди агглютиногенов, не входящих в систему
AB0, одним из первых был обнаружен резус-фактор
(или резус-агглютиноген), и здесь приоритет в
открытии принадлежит Ландштейнеру.
В 1940 г. Ландштейнер 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. Ландштейнер женился на Хелен Влатсо. В
семье у них родился один сын. 26 июня 1943 г.
Ландштейнер скончался в Нью-Йорке после
сердечного приступа, возникшего у него во время
работы в лаборатории.
Ландштейнер 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. Ландштейнер 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.
Наиболее известными трудами ученого
являются:
Группы крови человека (Human Blood Groups );
Этиология пароксизмальной гемоглобинурии (Etiology of Paroxysmal Hemoglobinuria );
Этиология полиомиелита (Etiology of Poliomyelitis );
Химия антигенов (Chemistry of Antigens );
Изучение сифилиса (Studies on Syphilis ).
Карл Ла́ндштейнер (нем. Karl Landsteiner; 14 июня 1868, Вена - 26 июня 1943, Нью-Йорк) - австрийский врач, химик, иммунолог, инфекционист. Первый исследователь в области иммуногематологии и иммунохимии. Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1930). Посмертный лауреат премии Альберта Ласкера в области клинических медицинских исследований.
Родился будущий ученый в Вене в 1868 году. Его отец был весьма успешным газетным издателем, а также талантливым журналистом. Мать его великолепно музицировала на нескольких инструментах. В 1885 году Карл поступил в медицинскую школу Венского университета. В 1891 году он стал обладателем медицинского диплома. Однако больше Карла интересовала биохимия и органика, а не медицина. Они стали специализацией Карла. Ландштейнер повышал квалификацию в лабораториях Германии и Швейцарии, где он и научился прекрасно ставить эксперименты и правильно трактовать результаты.
В 1896 году Карл вернулся в Австрию. Он начал работать на кафедре гигиены в Венском университете. Он сузил круг своих интересов до иммунологии. Дисциплина была молодой. Можно сказать, что именно Карл Ландштейнер стал ее родоначальником. В 1898 году он начал работать на кафедре патологической анатомии того же университета. Именно там он смог осуществлять все задуманные эксперименты. Под патронажем Антона Вейхсельбаума Карл смог прекрасно ознакомиться с анатомией и медицинской патологией. Одновременно с этим Карл продолжал интересоваться иммунологией.
Карл Ландштейнер известен тем, что открыл группы крови. Первым шагом на пути к достижению этой цели было изучение действия антител. В 1900 году Карл опубликовал работу, в которой он описал агглютинацию, происходящую при смешивании плазмы крови одного человека с эритроцитами крови другого. Исследователь сделал вывод, что это явление носит физиологический характер. В 1901 году ученый поделил кровь человека на три группы: А, В, С. Позже к ним добавилась группа АВ, а С переименовали в О. Кроме того он разработал довольно простую схему, которая позволила разработать принципы переливания крови. Впоследствии также доказали, что группа крови передается по наследству. Важной работой Карла также стало описание физиологических механизмов холодовой агглютинации эритроцитов. Вместе с Дж. Донатом он разработал метод диагностики холодовой гемоглобинурии. В медицинской практике этот способ называется «Метод Доната – Ландштейнера». К тому же Карл сделал большой шаг на пути к разгадке природы полиомиелита. Ученый пришел к выводу, что заболевание вызвано не бациллой, а невидимым вирусом.
В 1923 году Карл получил предложение переехать в США. Он должен был продолжить исследования в Рокфеллеровском университете. Ученый принял предложение и в 1929 году уехал в Америку. Через год его удостоили Нобелевской премии за «открытие групп крови». В 1943 году ученый скончался в своей лаборатории от сердечного приступа.
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).
Как были открыты группы крови, почему признания приходится ждать треть века и как день рождения стал всемирным медицинским праздником, рассказывает рубрика «Как получить Нобелевку».
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.
Карл Ландштейнер
Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1930 года. 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.
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.
Ойген Бамбергер, один из учителей Ландштейнера 1857–1932). Немецкий химик, ассистент знаменитого Адольфа фон Байера, нобелевского лауреата 1905 года, синтезировавшего индиго, фенолфталеин, барбитуровую кислоту.
Wikimedia Commons
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 (скольких он нобелиатов воспитал!) 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.
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.
Общественное достояние
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 все больше и больше его увлекала иммунология. Иммунология крови.
Антон Вехсельбаум, еще один учитель Ландштейнера (1845–1920)
Wikimedia Commons
И вот зимой 1900 года будущий нобелиат 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».
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 четыре 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.
Wikimedia Commons
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.
Иллюстрация из нобелевской лекции Ландштейнера
Кстати, потренироваться в типировании групп крови можно в специальной игре на сайте Нобелевского комитета.
Благодаря открытию Ландштейнера стали возможны оперативные вмешательства, которые раньше заканчивались фатально из-за массированного кровотечения. Существуют подсчеты, которые говорят, что открытие Карла Ландштейнера спасло больше всех жизней в истории человечества. 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.
Вирус полиомиелита. Электронная микрофотография
Wikimedia Commons
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 , 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.
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 новорожденного: 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 все 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.
В 1891 г. он окончил медицинский факультет Венского университета. Затем одно время работал в университете патологом. Тогда же К.Ландштейнер заинтересовался химией, которую изучал в течение 5 лет (в том числе в Вюрцбурге, Мюнхене и Цюрихе).
В 1896 г. К.Ландштейнер вернулся в Вену и приступил к работе на кафедре гигиены, а с 1898 г. – на кафедре патологической анатомии Венского университета. В это время он увлекся иммунологией.
К.Ландштейнер – 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.
В 1896 г. он установил, что лабораторные культуры бактерий могут быть агглютинированы* путем добавления иммунной сыворотки крови.
В 1900 г. Ландштейнер, тогда ассистент Венского института патологии, взял кровь у себя и пяти своих сотрудников, отделил сыворотку от эритроцитов с 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 К.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».
В 1908–1911 гг., работая главным патологоанатомом в Венской королевской больнице Вильгенины, Ландштейнер сосредоточил внимание на изучении полиомиелита. В 1909 г. совместно с С.Поппером он доказал инфекционную природу данного заболевания.
Открытия К.Ландштейнера послужили мощным стимулом к дальнейшему углубленному изучению антигенных маркеров крови человека – наступил период «лавинообразного» обнаружения других эритроцитарных, а затем и лейкоцитарных групп крови. В частности, изучение системы АВ0 выявило неоднородность антигенов А, относящихся к группе крови А(II). В 1911 г. Е.Дангерн и Л.Гиршфельд открыли подгруппу АII, которая встречается у 12% населения Европы и Африки (интересно, что среди населения Азии она не встречается вовсе). В том же году по предложению Л.Гиршфельда данная изосерологическая система получила название системы АВ0 (читается «а-бе-ноль»).
В 1911 г. К.Ландштейнер стал профессором Венского университета; в 1922–1939 г. он возглавлял Рокфеллеровский институт медицинских исследований (ныне Рокфеллеровский университет) в Нью-Йорке.
Продолжая исследования с эритроцитами, Ландштейнер и Ф.Левин в 1927 г. открыли еще две системы эритроцитарных антигенов. В 1940 г. К.Ландштейнер и его коллеги (А.Винер, Ф.Левин и С.Поппер) обнаружили в крови человека фактор, названный ими резус-фактором (Rh), поскольку в ходе исследований была использована сыворотка крови кроликов, иммунизированных эритроцитами макак-бундер (Macacus rhesus ). Так состоялось открытие системы резус-антигенов, чрезвычайно важной для обеспечения жизнедеятельности организма человека. Ученые доказали, что различия групп крови матери и новорожденного иногда может привести к тяжелой болезни ребенка. Так была установлена связь между Rh и гемолитической желтухой новорожденных.
Спокойный и уравновешенный человек, К.Ландштейнер был неустанным тружеником. Во время работы в лаборатории в Нью-Йорке 26 июня 1943 г. у него случился острый сердечный приступ, и двумя днями позже он скончался.
Получая в 1930 г. Нобелевскую премию в области физиологии и медицины, К.Ландштейнер высказал предположение о том, что в будущем его исследования будут продолжены и будут открыты новые группы крови. И он оказался прав. В настоящее время открыта, охарактеризована и установлена хромосомная локализация генов более 20 изосерологических систем, объединяющих около 200 антигенов групп крови.
Исследуя свойства лейкоцитов больных, которым неоднократно переливали кровь, руководитель лаборатории Национального центра переливания крови в Париже Ж.Доссе идентифицировал первый лейкоцитарный антиген (1958). В 1980 г. Ж.Доссе, Б.Бенасерраф и Д.Снелл за открытие лейкоцитарных антигенов были удостоены Нобелевской премии. Описанная ими система получила название «Система HLA» (Human Leucocyte Antygen).
Изучение биологического предназначения антигенных маркеров крови, их распространенности в популяции различных регионов и законов наследования показало, что жизнедеятельность организма человека обеспечивается именно уникальным разнообразием и неповторимым сочетанием отдельных групп крови. Установлено их определяющее влияние на результаты переливания крови, трансплантацию тканей и органов, репродуктивную функцию, склонность или устойчивость к заболеваниям как инфекционной, так и неинфекционной этиологии.
Значительный вклад в разработку проблемы групп крови внесли, в частности, ученые Украины. Ими проведено типирование эритроцитарных и лейкоцитарных антигенов населения республики, что облегчило поиск доноров для трансплантации органов и тканей, а также позволило установить ассоциативный риск заболевания у носителей определенных антигенов. Данные о распространенности различных заболеваний и их связи с определенными группами крови проанализированы в монографии Г.Н. Дранника и Г.М. Дизик «Генетические системы крови человека и болезни» (Киев, 1990).
Однако на фоне всех последующих открытий, первая изосерологическая система К.Ландштейнера представляется уникальной и непревзойденной, поскольку только в рамках системы АВ0 обнаруживаются естественные антитела к отсутствующему антигену. Антитела к остальным изоантигенам появляются в организме лишь вследствие иммунизации соответствующим антигеном.
Наследование групп крови у человека (система АВ0)
Уникальные комбинации
1. IIхIII = F1
: у потомков все четыре группы
крови будут представлены с равной вероятностью.
2. IхIV = F1
: группы крови потомков не будут
совпадать с группами крови их родителей.
При этом соотношение вероятностей встречаемости
групп крови: II: III = 50% : 50%
.
Частота встречаемости представителей разных групп крови среди населения земного шара (по системе АВ0, в %)
* В источнике № 2 допущены ошибки при подсчете частоты встречаемости представителей с различными группами крови.
Частота встречаемости универсального донора и универсального реципиента (по двум параметрам: группа крови по системе АВ0 и резус-фактор; в%)
Универсальный донор – человек с
группой крови I, резус-отрицательной; генотип
00 rh rh. Частота встречаемости
составляет 6,45%.
Универсальный реципиент – человек с группой
крови IV, резус-положительной; генотип АВ Rh.
Частота встречаемости составляет 5,95%
Источники
1. Сидоров Е.П.
Анатомия и
физиология человека. Пособие для поступающих в
ВУЗы. – М., 1993.
2. Киеня А.И., Бандажевский Ю.И.
Здоровый
человек: основные показатели. – Минск.: ИП
Экоперспектива, 1997, с. 22.
3. Энциклопедия для детей. – М.: Аванта+. т. 2.
Биология, 1994, с. 44; т.18, часть 1. Человек, 2001, с. 158.
4. Интернет.
* Агглютинация (от лат. agglutinare – приклеивать) – склеивание и выпадение в осадок (из гомогенной взвеси) микробов, эритроцитов и других клеточных элементов (мед.).
