Анастасия Спирина
Язвительная бактерия
Рассказ из первых уст о том, как была открыта Helicobacter pylori, вызывающая гастриты и язвы желудка

В это трудно поверить, но к концу XX века, когда человечество научилось пересаживать сердца, врачи еще не представляли природы заболевания, сопровождавшего людей на протяжении всего пути. Гастриты и язвы, которыми страдали едва ли не все жители планеты, так и оставались неизлечимыми заболеваниями и мучали людей на протяжении всей жизни, пока не приводили к смерти.

Проект Fleming рассказывает историю австралийцев, Барри Джеймса Маршалла и Джона Робина Уоррена, которые своей работой смогли отодвинуть кортико-висцеральную теорию, факторы неправильного питания, повышенную кислотность желудка на второй план и представить гастрит типа В как патологию с инфекционным началом.  

Барри Маршалл

Барри Маршалл: Я начал свое обучение в качестве врача-специалиста в 1978 году. В 1979 году я приступил к работе в Royal Perth Hospital для того, чтобы приобрести опыт в области кардиологии и проведения операций на открытом сердце, которые выполнялись в Перте только в этой больнице…

А во второй половине 1981 года стечение обстоятельств привело меня в отделение гастроэнтерологии. Именно там я встретил Робина Уоррена. Мне было рекомендовано выполнять клинический проект каждый год — это было частью моего обучения. Я спросил у моего начальника, доктора Тома Уотерса, имелся ли проект по гастроэнтерологии, который я мог бы начать. Он сказал мне, что Робин Уоррен дал ему список пациентов, у которых в биопсиях желудка присутствовали изогнутые бактерии, и нужен кто-то, чтобы наблюдать этих больных и установить, какие у них имелись заболевания. Я был особенно заинтересован, потому что в списке была женщина, которую я курировал в своей палате, у которой была сильная боль в животе, но не установлен диагноз. В отчаянии мы направили ее к психиатру и начали лечение антидепрессантами из-за отсутствия лучшего лечения. И было только необычное особенность в виде покраснения слизистой желудка и бактерии Робина на биопсии.

Робин Уоррен: К желудочной микрофлоре относились пренебрежительно. У половины пациентов, которые проходят гастроскопию с биопсией, обнаруживают бактериальную колонизацию их желудка, примечательную постоянством бактерий и связанных с ними гистологическими изменениями. На протяжении последних трёх лет я наблюдал маленькие изогнутые и S-образные бациллы в 135 образцах биопсий желудка. Бактерии были тесно связаны с поверхностным эпителием как внутри, так и между желудочных ямок — поверхность желудка неоднородна, и имеет ямки — углубления, в которых находятся клетки, производящие желудочные ферменты и соляную кислоту. Распределение бактерий было сплошным, пятнистым или очаговым. Их было трудно увидеть при стандартной, рутинной окраске гематоксилином и эозином, зато они хорошо прокрашивались при использовании специального серебряного метода по Warthin-Starry.

Спиралевидные бациллы на желудочном эпителии при окраске серебряным методом

Я классифицировал предоставленные мне образцы биопсии желудка в соответствии с типом воспаления, вне зависимости от других особенностей: «отсутствие воспаления», «хронический гастрит» (ХГ) и «активный хронический гастрит» (АХГ). При ХГ наблюдались более мелкие круглые клетки, чем обычно, в то время как АХГ характеризовался увеличением количества клеток, характерных для активного воспаления, помимо особенностей при ХГ. Необычным было не найти воспаление. 

Новые бактерии были редкостью при отсутствии воспаления. Бактерии часто обнаруживались при ХГ, но как правило были немногочисленными. Изогнутые бациллы почти всегда присутствовали при АХГ, часто в большом количестве и росли между клетками поверхностного эпителия. Морфология этих бактерий и их тесная связь со строением слизистой оболочки отличается от разных других бактерий, которых часто видели в  эпителии. На поверхности слизистой оболочки присутствовал нормальный слой слизистого секрета. Когда этот слой был интактен, омертвевшие клетки распространялись по нему, в то время как изогнутые бациллы вплотную располагались под эпителием.

Изогнутые бациллы и связанные с ними гистологические изменения могли присутствовать в любой части желудка, но они систематически наблюдались в преддверии желудка. Воспаление без бактерий встречалось в слизистой оболочке вблизи очаговых поражений, таких как карцинома или пептическая язва. В таких случаях лейкоциты распространялись по всей толщине близлежащей слизистой, в отличие от поверхностной инфильтрации, связанной с бактериями. 

Экстраординарными особенностями этих бактерий являлось то, что они фактически неизвестны клиническим врачам, точно также как и патологам, и что они тесно связаны с лейкоцитарной реакцией, и что они присутствуют примерно в половине наших обычных образцов биопсии желудка в достаточном количестве для их обнаружения при рутинном гистологическом исследовании. Единственный другой микроорганизм, активно растущий в желудке, который я обнаружил — Candida, которую иногда видели на дне пептической язвы.

Как выживают эти бактерии точно неизвестно. Существует градиент среды от кислой в просвете желудка до почти нейтральной в сосудах слизистой оболочки. Бактерии растут в тесном контакте с эпителием, предположительно вблизи нейтральной части этого градиента, и, вероятно, защищены вышележащей слизью.

Идентификация и клиническое значение этой бактерии остаются неопределенными. При световой микроскопии они напоминают Campylobacter Jejuni. Желудок не следует рассматривать как стерильный орган без постоянной микрофлоры. Бактерии, тесно связанные с активной формой гастрита и присутствующие в достаточном количестве для того, чтобы их увидеть при помощи световой микроскопии, являются причиной значительной заболеваемости диспепсическими болезнями. Эти организмы должны быть определены, а значение их изучено. 

Барри Маршалл: Меня часто спрашивают, что заставило меня послушать Робина и взяться с ним за данное исследование. Очевидно, что было интересно изучить ранее неописанные бактерии, живущие в желудке, наполненном кислотой.

Примерно в это время я узнал о научных публикациях, описывающих Campylobacter jejuni как недавно обнаруженную распространенную причину гастроэнтерита и колита, связанных с пищевыми продуктами. Таким образом, я увидел фотографии кампилобактерий и определил, что организмы Робина оказались на них очень похожи.

Джон Робин Уоррен

Приведенное выше описание S-образных бактерий в преддверии желудка вызвало у моего коллеги доктора Уоррена следующие вопросы: почему они не были замечены прежде? они являются патогенами или просто комменсалами в поврежденной слизистой оболочке? являются ли они кампилобактериями?

В 1938 году доктор Доэнг исследовал 242 аутопсийных материала желудка и обнаружил “спирохеты” в 43% биопсий, но не сделал никаких выводов, поскольку аутолиз не позволял качественно оценить большинство образцов. Фридбург и Баррон в 1940 году изучили 35 образцов резецированного желудка и после долгих поисков обнаружили те же микроорганизмы в 37%. Oни пришли к заключению, что бактерии колонизировали ткань вблизи доброкачественных или малигнизовавшихся язв как непатогенные оппортунисты. Палмер в 1954 году исследовал 1140 образцов аспирационных биопсий желудка, не использовав при этом окраску серебром, поэтому неудивительно, что он не нашел «никакой структуры, которая может обоснованно считаться спирохетой». Он пришел к заключению, что желудочные “спирохеты” являются попадающими через рот бактериями, которые размножаются только на посмертных образцах или вблизи язвы. С тех пор спиральные бактерии редко упоминаются, кроме как в качестве любопытной находки, и даже появление гастроскопической биопсии не помогло их обнаружить. Серебряное окрашивание не является стандартным для окрашивания биопсийных препаратов слизистой оболочки, поэтому бактерии были упущены из виду.

У других млекопитающих спиральные желудочные бактерии были хорошо известны и считались комменсалами (например, Доэнг нашел их у всех из исследуемых сорока трех обезьян). Они обычно имеют более двух спиралей и населяют дно желудка, секретирующее кислоту. У кошек они даже занимают каналы париетальных клеток, что свидетельствует об их толерантности к кислоте. Эти бактерии у животных не вызывают никакой воспалительной реакции, и нет болезни, которая ассоциировалась бы с ними. Исследование этих же бактерий у человека сформировало ложное предположение о том, что бактерии были такими же, как у животных, кислотоустойчивыми обитателями дна желудка. Однако бактерии Уоррена короче, имеют только одну или две спирали и напоминали кампилобактерии, а не спирохеты. Они жили под слизью преддверия желудка вдали от кислотопродуцирующих клеток

Мы культивировали бактерии из образцов антральной биопсии, используя методики изоляции кампилобактерий. Они  и росли на сыром шоколадном агаре при температуре 37° С при минимальном количестве кислорода, проявляясь в течение 3-4 дней в виде слабого прозрачного слоя. Они были около 0-1 мкм в диаметре и 2-5 мкм в длину, представляли собой короткие спирали с одним или двумя завитками. У бактерий была гладкая оболочка с оболочечным жгутиками с одного конца, в количестве до пяти штук. В некоторых клетках, включая делящиеся формы, жгутики могли быть видны с обоих концов, и в препаратах с негативным окрашиванием имели выпуклые кончики, по-видимому артефакт. Эти бактерии не подходили ни к одному из известных видов ни морфологически, ни биохимически.

Электронная микроскопия с негативным окрашиванием делящейся бактерии из культуры

Патогенность этих бактерий оставалась недоказанной, но были подозрения насчёт их связи с полиморфноядерной инфильтрацией предверрия желудка у человека. Если эти бактерии действительно были связаны с  гастритом, как описал Уоррен, они могли участвовать в других плохо изученных, связанных с гастритом заболеваниях (таких как пептическая язва и рак желудка).

Оглядываясь назад, можно сказать что одним из преимуществ этого исследования в Перте являлось то, что в современном западном обществе уже в 1981 году инфицирование H. Pylori сократилось: вместо 80% лиц, имеющих CLO (кампилобактер-подобные организмы, так их назвал Уоррен — прим. автора), бактерии присутствовали только у 30 – 50%. Таким образом, в любой из коллекций биопсий, взятых в этом году, Робин мог видеть образцы как инфицированных и с воспалением, так и неинфицированные, т.е. сформировалась «контрольная группа».

Я взял на себя работу, которая неадекватно оплачивалась в течение многих лет. Пока мои современники строили свою карьеру и добивались успеха, я, казалось, шел далеко позади.

В октябре 1982 года я представил предварительные результаты из нашего исследования в местном колледже врачей и получил неоднозначную реакцию. Я узнал, что мой контракт в Royal Perth в следующем году возобновлен не будет. Я успешно закончил свое обучение в качестве врача и теперь хотел работать в направлении  гастроэнтерологии или микробиологии, чтобы продолжить исследовательскую работу. Таких рабочих мест в Royal Perth не было.

Вмешалась фортуна, когда я обратился к докторам Норму Мариновичу и Иану Хислопу из Fremantle Hospital, которые предложили мне руководящую должность и финансирование исследования. В следующие два года во Фримантл у меня была восторженная группа людей, работающих со мной. Единственным недостатком назначения было то, что я был вынужден прекратить свое сотрудничество с Робином Уорреном. Здесь для Робина не было должности врача-патологоанатома.

Это были счастливые и очень продуктивные годы. Я смог очень быстро подтвердить, что обнаруженные бактерии в Royal Perth Hospital также наблюдались и в других частях города, большинство больных язвенной болезнью имели микроорганизм. Именно во Фримантле за эти два года были разработаны первые эффективные методы лечения. Я разгадал загадку, почему висмут являлся таким эффективным средством для лечения желудка в течение последних 200 лет. Я провел свой знаменитый эксперимент на себе после чего были разработаны первые уреазные тесты.

Большой удачей было найти доктора Мартина Скирроу в начале 1983 года в Великобритании. В сентябре 1983 года в лазарете Вустера я посетил эндоскопическую сессию, которой руководили Мартин Скирроу и Клиодна Макналти, где удалось успешно изолировать микроорганизм, показав, что спиральная бактерия была не просто австралийским феноменом, а присутствовала у пациентов с язвенной болезнью и в Великобритании.

Таким образом, в 1984 году существовало несколько групп по всему миру, которые проводили исследования параллельно нашей группе в Перте. Европейская группа исследователей основалась из людей, которых я встретил в Брюсселе в 1983 году (на втором международном рабочем совещании по изучению кампилобактериозной инфекции, где Маршалл впервые представил свои результаты — прим. автора), и на сегодняшний день я считаю членов этой группы моими самыми близкими друзьями. Мы разделили эту замечательную историю вместе.

Но 1984 год оказался трудным. Я безуспешно пытался заразить животные модели. Несмотря на то, что со стороны были проявлены небольшие интерес и поддержка, большая часть моей работы была отклонена от публикации, и даже принятые документы значительно задерживались на рассмотрении. Меня встречали постоянной критикой, утверждали что мои выводы были преждевременными и не имели под собой серьезных обоснований. Часто высказывалось мнение, что никто не смог повторить мои результаты. Это не соответствовало действительности, но стало частью истории того периода. Мне заявляли, что бактерии были либо контаминантами, либо безобидными комменсалами.

В то же время я успешно лечил пациентов, страдающих опасной для жизни язвенной болезнью в течение многих лет, при помощи экспериментального лечения. Некоторые из моих пациентов откладывали операцию, которая становилась ненужной после простого 2-х недельного курса антибиотиков и висмута. Я выдвинул гипотезу о том, что эти бактерии были причиной язвенной болезни и значительного риска развития рака желудка. Если я был прав, то в лечении язвенной болезни это будет революцией…

Нарастало  разочарование  в связи с отрицательной реакцией на мою работу, и я понял, что должен отказаться от животной модели, и решил использовать в качестве подопытного себя. Много было написано об этом эпизоде, и я, конечно, понятия не имел, что он станет таким важным. Я на самом деле не ожидал стать больным настолько, насколько это произошло. Я не обсуждал эксперимент с этическим комитетом в больнице. Это был один из тех случаев, когда было бы легче получить прощение, чем разрешение. Тяжестью инфекции я был застигнут врасплох. Когда я пришел домой с результатами моей биопсии, показывающими колонизацию и классическое гистологическое повреждение моего желудка, Адриенн (жена Маршалла — прим. автора) предположила, что настало время для самолечения (затем Маршалл продемонстрировал успешное лечение своего недуга с помощью 14-дневного курса лечения метронидазолом и солями висмута — прим. автора). У меня случилось успешное инфицирование, я доказал свою точку зрения.

В конце 1984 года медицинский исследовательский совет Австралии профинансировал мои исследования для проведения проспективного двойного слепого исследования, чтобы выяснить, могут ли антибиотики вылечить язву двенадцатиперстной кишки.

Несмотря на то, что официально с Робином я не сотрудничал, в период моей работы во Фримантле в 1983-1984 гг. мы встречались, чтобы обсудить статьи для Lancet за обедом с нашими женами. У нас был один из таких обедов спустя несколько недель после моего самостоятельного эксперимента. Я был в восторге от результатов и серьезности моей болезни. Это было первое подтверждение инфекции с документально зафиксированными результатами. Я поделился новостью с Робом, и он оказался столь же взволнован. На следующий день в 5 часов утра Робу позвонил журналист из США.  Когда он задал ему обычный вопрос: «Вы уверены, что это возбудитель, а не безобидный синантроп?», — Роб проговорился о результатах моей еще неизданной работы: «Я знаю, потому что Барри Маршалл просто заразился и чуть не умер»; небольшое преувеличение, но это хороший материал для статьи. Он не знал, что журналист был из газеты «Звезда», обложка которой часто отличается рассказами об инопланетных детях, усыновленных Нэнси Рейган. Это был их конек. На следующий день появилась статья под заголовком, «врач морских свинок обнаруживает новое лекарство от язвы и ее причину».

Это стало одним из самых счастливых моментов в моей жизни и я благодарю за это Роба. Во-первых, у меня был непрерывный поток пациентов в США, которые прочитали эту статью отчаянно нуждавшись в лечении. И я был в состоянии помочь. Я лечил пациентов по доверенности в США еще в 1984 году.

Во-вторых, статью прочитал Майк Манхарт, микробиолог, работавший в The Procter & Gamble Company (The P&G Company — американская компания, специализирующаяся на потребительских товарах — прим. автора). Он отследил опубликованные мною письма и разглядел экономический потенциал для P&G, которая затем создала препарат висмута и наладила деловые отношения. Позже P&G запатентовала большую часть моей работы, а также помогла мне с патентами на мои методы диагностики. Мы осуществляли небольшие вложения в течение первых 10 лет, но после 1995 года компания стала для нас значительным источником дохода. Десять лет, проведенные в университете Вирджинии, дали мне шанс расширить свое исследование, в частности, в области лечения и диагностики. У меня был непрерывный поток писем от пациентов, которые после лечения освободились от жизни, состоящей из боли и разрушения.

Пациенты часто хотели внести пожертвования для дальнейшей работы, поэтому я создал фонд, чтобы использовать эти деньги для просвещения пациентов и врачей в области моего исследования. Однажды история об излечении опубликовалась в воскресной газете, которая издавалась на всей территории США. В последующие недели мы получили 30000 писем и все с пожертвованиями в доллар или два, для оплаты за пересылки по почте и фотокопирование информации.

На протяжении многих лет журналисты, освещавшие эту историю, значительно помогли в просвещении общественности, чтобы последняя могла попросить, а затем потребовать новых методов лечения от врачей, не желающих их признавать.

Волна принятия стала формироваться в начале 1990-х годов, и к 1992 году, идя на конференцию, я получил одобрения столько же, сколько и критики. 1994 год стал для нас переломным. В феврале 1994 года Национальный институт здоровья провел совещание в Вашингтоне, округ Колумбия, которое закончилось через 2 дня заявлением о том, что ключом к лечению язвы желудка и двенадцатиперстной кишки стало обнаружение и ликвидация Helicobacter Pylori. Я десять лет ждал этого дня и ощущал сочетание облегчения и удовлетворения от того, что я достиг своей цели. Много лет назад я выдвинул гипотезу, проверил ее и доказал, и теперь она получила официальное признание.

В следующем году стало сложнее. В больнице я все еще имел полную нагрузку в виде наблюдения за пациентами в рамках исследования, но одновременно я начал получать награды и признание. Я был этим недоволен. Большая часть моего времени тратилась на посещение встреч и путешествия… Я был настолько вовлечен в экспоненциальный рост интереса хеликобактером, что не имел возможности освежить свои знания в новых областях молекулярной биологии, которые к тому времени представляли значительную долю публикаций о Helicobacter.

Также моей основной работой являлось сотрудничество с Tri-Med (американская компания, занимающаяся разработкой и производством диагностического оборудования — прим. автора) в испытаниях дыхательных тестов и в урегулировании вопросов с FDA. Я горжусь своими диагностическими тестами CLOtest и PYtest. Они зачастую становятся моими забытыми детьми, которых затмили мои работы по лечению. Надежные, дешевые и доступные методы диагностики так же важны в медицине, как и методы лечения. Но они не всегда получают такое же признание

***

В 2005 году Нобелевская премия по физиологии и медицине ушла в руки достойных и самоотверженных австралийских ученых — Барри Джеймсу Маршаллу и Джону Робину Уоррену.

«Я должен разделить ее и праздновать с теми, кто принимал участие в первоначальной работе в больницах в Перте и Фримантле. Я продолжаю жить в Перте в западной Австралии (где по сей день Маршалл является профессором клинической микробиологии университета западной Австралии — прим. автора).

Часто случалось, что удача играла определяющую роль в моей жизни: встреча с Уоренном, с первой культурой бактерий, а также случайные встречи со многими людьми, которые помогали мне и сотрудничали со мной. Я оглядываюсь назад и я благодарен многим друзьям, семье, которые шли со мной вместе по жизненному пути, но самые главные из них — моя жена Адриенн, мои дети и мои внуки».

 


Если вы нашли опечатку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter


Понравилась статья? Подпишитесь!

Лунная походка

Как люди спят, что происходит при этом в головном мозге и почему человек может ходить не просыпаясь.

Атака моноклонов

История открытия и применения терапии XXI века.