Nasze magazyny
Życie człowieka w środowisku będącym źródłem różnorodnych wirusów czy bakterii możliwe jest dzięki układowi odpornościowemu. To on udziela intruzom odpowiedzi na ich ataki, rozpoznaje patogeny i organizuje adekwatną reakcję odpornościową, która eliminuje szkodliwe dla organizmu czynniki.
Biologiczny mechanizm obronny człowieka rozumiemy dziś już całkiem nieźle. Możemy go badać i próbować mu pomagać w sytuacjach, gdy coś szwankuje. W zidentyfikowaniu układu immunologicznego, jego roli i mechanizmu działania istotną rolę odegrał pewien skromny i pracowity Belg…
Surowica i jeszcze "coś"
Jules Jean Baptiste Vincent Bordet urodził się w 1870 r. w belgijskim Soignies, małej miejscowości położonej niedaleko Brukseli. Chemią zainteresował się w szkole. Była to pasja na tyle silna, że założył w domu małe laboratorium, w którym wykonywał pierwsze eksperymenty. W wieku 16 lat podjął studia medyczne na Wolnym Uniwersytecie w Brukseli. W 1892 r. w prestiżowym periodyku Annales de l'Institut Pasteur opublikował swoją pracę doktorską na temat adaptacji wirusów w organizmach szczepionych.
Z tytułem doktora medycyny rozpoczął karierę badawczą. Rząd belgijski przyznał mu stypendium na badania w paryskim Instytucie Pasteura. W latach 1894-1901 pracował tam w laboratorium kierowanym przez Ilję Miecznikowa, mikrobiologa pochodzącego z Rosji. Podczas tych 7 lat w Instytucie Pasteura Bordet dokonał większości swoich najbardziej znanych odkryć naukowych. Dzięki nim szybko zyskał sławę naukową, a w 1919 r. także Nagrodę Nobla.
W tym samym roku, w którym Bordet zjawił się w Instytucie, niemiecki naukowiec Richard Pfeiffer odkrył, że po podaniu wcześniej zaszczepionym świnkom morskim żywych szczepów przecinkowców cholery nie dochodzi do rozwoju tej choroby, a bakterie ulegają rozkładowi. Zjawisko to uczony nazwał bakteriolizą, a dziś znane jest ono również jako "fenomen Pfeiffera" lub "fenomen Isajewa-Pfeiffera".
Jules Bordet zauważył, iż bakterioliza nie występowała, gdy bakterie wstrzykiwano nieimmunizowanym świnkom morskim. Pojawiała się natomiast, gdy te same zwierzęta otrzymały surowicę z immunizowanych osobników. Ponadto nie dochodziło do bakteriolizy, gdy bakterie i surowicę mieszano w probówce - pod warunkiem, że była to świeża surowica.
Doprowadziło go to do wniosku, że da się odtworzyć bakteriolityczną moc surowicy dzięki dodaniu niewielkiej ilości świeżego osocza z nieimmunizowanego zwierzęcia. Rozumował też, że bakterie giną wskutek połączonego działania dwóch różnych substancji: przeciwciał w surowicy uderzających w określone szczepy bakterii oraz "niewyspecjalizowanej" białkowej substancji wrażliwej na ciepło, występującej w surowicy zwierząt, którą Bordet nazwał aleksyną (obecna naukowa nazwa owej substancji to dopełniacz).
|
|
By CDC Public Health Image Library [Public domain] via Wikimedia Commons |
W kolejnej serii przeprowadzonych później eksperymentów Bordet odkrył, iż po wstrzyknięciu czerwonych krwinek pochodzących od jednego gatunku zwierząt (były to początkowo komórki królika) przedstawicielom innego gatunku (świnkom morskim), te pierwsze są szybko niszczone przez surowicę świnek.
Surowica traciła swoje zabójcze dla patogenów właściwości po ogrzaniu do temperatury przekraczającej 55°C, jednak siła defensywna wracała po dodaniu aleksyny. Jules zdał sobie sprawę, że ma do czynienia z elementarnym systemem obronnym organizmu, który działa tak samo, jak podawane w ramach terapii surowice.
Jego aleksyna, dopełniacz (albo też jeszcze inaczej - układ dopełniacza) to zespół kilkudziesięciu białek obecnych w osoczu, a także w innych płynach ustrojowych, wraz z powiązanymi z nimi funkcjonalnie licznymi receptorami i regulatorami.
Układ dopełniacza spełnia ważną funkcję we wrodzonych, pozakomórkowych mechanizmach odpowiedzi odpornościowej. Jego działanie polega na aktywacji kaskady enzymatycznej, doprowadzającej do szeregu zjawisk mających istotne znaczenie w przebiegu odpowiedzi immunologicznej i reakcji zapalnej. Oznacza to, że każdy uaktywniony składnik aktywuje następny. Przeciwciała jako takie nie mogą wpływać niszcząco na komórkę chorobotwórczych mikroorganizmów, ale mogą uruchomić dopełniacz, który tego dokona.
Działanie układu dopełniacza ma charakter bardzo złożony i trudno opisać je dokładnie w krótkim artykule. Pracuje on wielotorowo i skutecznie zwalcza intruzów, dopóki… sam nie zostanie uszkodzony lub zaatakowany. Na przykład niedawne wyniki badań wskazują, że w czasie zakażenia HIV/AIDS układ dopełniacza ulega manipulacji, powodując dalsze uszkodzenia organizmu.
Czas honoru i splendoru
Wracając do Bordeta - on i jego współpracownicy skupili się po tych odkryciach na praktycznym ich zastosowaniu w leczeniu różnych chorób, takich jak np. dur brzuszny. W 1901 r. opracowali metodę tzw. odchylania dopełniacza, mającą duże znaczenie w rozpoznawaniu niektórych chorób (m.in. kiły).
Rozsławiony odkryciami naukowymi, już w wieku 31 lat Bordet dostał stanowisko dyrektora nowo utworzonego w Brukseli Instytutu Badań Bakteriologicznych. Dwa lata później ośrodek przemianowano na Instytut Pasteura w Brukseli, oficjalną filię sławnej paryskiej instytucji naukowej. W 1907 r. został profesorem bakteriologii na wydziale medycyny na Wolnym Uniwersytecie w Brukseli, gdzie wykładał aż do 1935 r.
Mimo że Bordet musiał dzielić czas między swoje badania a zarządzanie Instytutem, wciąż dokonywał nowych odkryć. W 1906 r. wraz z Octavem Gengou udało mu się wyizolować pałeczkę krztuśca u dzieci, a następnie opracować szczepionkę przeciwko tej chorobie. Dla uczczenia tego odkrycia pałeczki krztuśca nazwano Bordetella pertussis. Jules Bordet prowadził również ważne badania dotyczące krzepnięcia krwi. Okres, gdy nie mógł normalnie pracować z powodu okupacji Belgii podczas I wojny światowej, spędził na pisaniu fundamentalnego w dziedzinie immunologii dzieła pt. "Traité de l'immunité dans les maladies infectieuses" ("Traktat o odporności w chorobach zakaźnych").
Po wojnie udał się do Stanów Zjednoczonych, aby zebrać środki na zakup nowego sprzętu medycznego dla zniszczonego Uniwersytetu w Brukseli. Tam dotarła do niego wiadomość, że został uhonorowany Nagrodą Nobla z dziedziny medycyny za odkrycie bakteriolitycznych właściwości surowicy.
Jego późniejsze życie pełne było honorów i splendoru, ale także i ciężkiej pracy. Przewodniczył pierwszemu Międzynarodowemu Kongresowi Mikrobiologii, zorganizowanemu w Paryżu w 1930 r., został pierwszym prezesem Pierwszej Rady Higieny Belgii, a także członkiem Rady Naukowej Instytutu Pasteura w Paryżu. Należał również do Royal Society of Edinburgh, Academie de Medecine de Paris i National Academy of Sciences (USA). W 1938 r. uhonorowano go Wielkim Krzyżem Legii Honorowej Francji.
W późniejszych latach życia jako naukowiec zainteresował się bakteriofagami - rodziną wirusów zabijającą bakterie. Opublikował na ten temat wiele prac. W 1940 r. wycofał się z kierowania Instytutem Pasteura, jednak nadal brał aktywny udział w jego pracach, mimo problemów ze wzrokiem i kolejnej okupacji Belgii podczas II wojny światowej.
Cyril L. Oakley, profesor bakteriologii na Uniwersytecie w Leeds, zauważył, że prace Bordeta były w swoim czasie pionierskie, nie tylko dzięki odkryciom, ale również stosowanym przez Belga metodom badawczym.
- Swoje eksperymenty prowadził przy użyciu drobiazgowych technik, rozumiejąc dobrze konieczność kontroli wyników, co było niezbyt typowe w czasach, gdy dokonywał swoich noblowskich odkryć - mówił Oakley. - Ponadto, pomimo swojego pietyzmu wobec szczegółów, nigdy nie tracił szerokiego spojrzenia na całość i cel badań.
Jules Bordet zmarł w swoim domu w Brukseli w 1961 r. w wieku 91 lat.
Mirosław Usidus
