Страница 64 из 92
В сложившейся обстановке Теодор Кохер занялся в 1883 г. хирургией щитовидной железы. Он повторил исследования своих предшественников и поставил новые эксперименты, которыми убедительно доказал, что полное удаление этого органа ведет к неминуемой гибели. Кохер исследовал физиологию щитовидной железы и: показал ее значение в общем обмене веществ в развитии организма. С помощью экстрактов из щитовидной железы он смог вылечить неправильно оперированных пациентов и поддерживать их в хорошем состоянии.
В конечном счете швейцарский хирург разработал целостный метод оперативного лечения щитовидной железы. Кохер убедительно доказал, что при операции щитовидной железы для сохранения ее функции необходимо оставить часть железы. Хирург собственноручно прооперировал несколько тысяч человек, а общее число тех, кому помог разработанный им метод лечения, не поддается учету.
В 80-е годы прошлого века благодаря работам французского ученого Шарля Броунсекара исследователи направили свое внимание на некоторые органы, которые были похожи на железы, но не имели отводного канала. Единственной их связью с организмом служила кровеносная система. Так зародилась концепция о железах внутренней секреции.
Было известно, что поджелудочная железа — это железа внешней секреции. В ней происходит синтез пищеварительных ферментов, которые попадают в сок поджелудочной железы по специальному каналу, достигающему двенадцатиперстной кишки. Но еще в 1869 г. Пауль Лангерганс показал, что при гистологическом исследовании поджелудочной железы наблюдаются группы клеток, которые не связаны с остальной частью панкреатической ткани и не имеют связи с организмом посредством отводного канала. Эти группы клеток рассеяны равномерно по всей железе в виде своеобразных островков. Под этим названием они и остались в науке: островки Лангерганса.
Врачи давно заметили, что при анатомировании людей, умерших от диабета, находят изменения в поджелудочной железе. В 1901 г. русский врач Л.В. Соболев доказал, что островки Лангерганса играют роль желез. внутренней секреции и потому очень важны для углеводного обмена. К сожалению, полная ясность в этот вопрос была внесена лишь спустя три десятилетия. В то же самое время, в конце прошлого века, Кохер успешно лечил своих пациентов экстрактами из щитовидной железы. Многие ученые пытались лечить диабет с помощью экстрактов из поджелудочной железы, но результаты 1 были неубедительными и противоречивыми.
Молодой канадский ученый Фредерик Грант Бантинг первым понял, почему нельзя получить эффективно действующую вытяжку из поджелудочной железы. По существу, этот орган состоит из двух желез. Одна вырабатывает ферменты, разлагающие белки, другая — гормон белкового характера. При растирании в порошок железы, считал Бантинг, трипсин смешивается с гормоном и уничтожает его. Он решил воспользоваться экспериментальным методом, разработанным в 1901 г. Л.В. Соболевым, который установил, что при перевязке отводящего канала атрофируется вся ткань поджелудочной железы, за исключением островков Лангерганса. Это позволяло надеяться на возможность получения чистого экстракта с высоким содержанием гормонов.
В 1921 г. Бантинг преподавал фармакологию в Торонтском университете. Там он сблизился с профессором физиологии Джоном Джеймсом Рикардом Маклеодом, познакомил его со своими идеями и получил доступ в его лабораторию. Ассистентом Бантинга был Чарлз Бест. Первые эксперименты, проведенные на собаках в мае 1921 г., завершились успешно. Наконец был создан метод выделения гормона поджелудочной железы в чистом виде. Этот гормон синтезируется в островках Лангерганса. По-латински островок — «инсула», поэтому еще в 1916 г. Шарпли Шейфер предложил назвать этот гормон инсулином. Вещество, которое ученые тщетно искали в течение нескольких десятилетий, наконец было открыто, и 23 января 1922 г. 14-летний юноша был выведен из диабетической комы и спасен благодаря инъекции инсулина. За время, прошедшее с тех пор, число спасенных исчисляется миллионами.
В 1923 г. Нобелевский комитет при Каролинском институте объявил о присуждении премии по физиологии и медицине Бантиигу и Маклеоду за открытие и выделение инсулина. Это решение вызвало бурную реакцию в мире ученых. Большинство специалистов, которые внимательно следили за этой работой, заявили, что Маклеод не принимал участия в решающих экспериментах и даже вообще отсутствовал в это время в лаборатории. Никому не известный Бест вообще не был выдвинут на Нобелевскую премию. Ситуация еще более осложнилась, когда один из сотрудников лаборатории заявил, что схема эксперимента была предложена одним студентом-третьекурсником, которому не разрешили принять участие в работе, сославшись на его недостаточную квалификацию.
Никто из лауреатов не присутствовал на торжественной церемонии в Стокгольме, и премии были переданы английскому послу. Бантинг демонстративно разделил причитающуюся ему долю денежной премии с Бестом, а Маклеод отдал половину своей суммы Дж. Колипу, сотруднику лаборатории, разработавшему наиболее эффективный метод выделения инсулина.
В 1929 г. почти одновременно Адольф. Бутенандт в Германии и Эдуард Аделберт Дойзи в США выделили кристаллическое вещество, оказывающее воздействие на половые функции, которое сначала было названо фолликулином, а впоследствии — эстроном. В 1930 г. Гью Фредерик Мериан в Лондоне выделил новый половой гормон — эстрадиол. Вскоре после этого Бутенандт подтвердил это открытие и показал связь экстрадиола с эстроном. Методом спектрального анализа немецкий ученый в 1932 г. показал, что оба половых гормона относятся к стероидам. В 1931 г. из так называемого «желтого тела» в яичниках было выделено в кристаллическом виде новое вещество. Три года спустя Бутенандт получил его в чистом виде и назвал, прогестероном. Тем временем Бутенандт и независимо от него Леопольд Ружичка открыли и исследовали первый мужской половой гормон — андростерон. Он оказался из той же группы стероидов.
Все открытия подвергались проверке методом химического синтеза. Вновь синтезированные гормоны обычно давали тот же эффект, что и природные вещества. Однако андростерон, экстрагированный из железы, оказывал более сильное действие по сравнению с синтезированным гормоном. Противоречие удалось разрешить в 1935 г., когда Эрнст Лакёр установил, что существует второй мужской половой гормон — тестостерон, имеющий очень высокую активность. Вскоре он был синтезирован почти одновременно Бутенандтрм и Ружичкой. Исследования Бутенандтом стероидов, и в частности половых гормонов, создали ему большой авторитет в ученом мире. В 1939 г. ему совместно с Ружичкой была присуждена Нобелевская премия по химии.
Как мы уже рассказывали (см. с. 193), руководство нацистской Германии запретило Бутенандту получать премию. Лишь десять лет спустя Бутенандт смог наконец приехать в Стокгольм, где ему были вручены золотая медаль и диплом лауреата. Однако денежная премия была возвращена в Нобелевский фонд.
В 30-е годы Филип Шоуолтер Хенч из клиники Майо в Рочестере (шт. Нью-Йорк) установил, что при беременности или заболевании желтухой в легкой форме подавляются симптомы некоторых ревматических заболеваний. Ученый совершенно правильно предположил, что это облегчение, возможно, вызывается наличием какого-то стероидного вещества (подобного половым гормонам), выделяемого при беременности, или желчными кислотами, которые задерживаются в организме человека при желтухе. Хенч пытался лечить ревматоидный артрит стероидами, которые Эдуард Кендалл, его коллега по клинике Майо, выделял из коры надпочечников (кортекса). Однако лишь спустя два десятилетия в этой области удалось добиться успеха.
Вначале считалось, что из кортекса выделяется гормон, который сразу был назван кортином. Он продлевал жизнь лабораторным животным без надпочечников и помогал людям, страдающим аддисоновой болезнью. Из-за ничтожной концентрации кортина в коре надпочечников работа с ним была очень затруднена, и только. в середине 30-х годов стало ясно, что это — комплексное вещество. Первым достиг успеха Тадеуш Рейхштейн в Базеле. Он имел большой опыт в исследовании органических природных веществ, ибо более десяти лет занимался выделением из кофе ароматических субстанций — веществ с исключительно сложной структурой. Рейхштейн выделил три гормона со стероидной структурой, которые оказывали положительное воздействие на животных с удаленными надпочечниками. В то же время Кендалл выделил четвертый гормон. Всего таких активных веществ оказалось шесть. Наиболее известен из них кортизон, являющийся ценным лекарством. Наряду с ним были открыты другие соединения, представляющие собой промежуточные продукты биосинтеза, которые не относятся к числу биологически активных.