Сегодня исполняется 180 лет со дня рождения выдающегося российского биолога Ильи Ильича Мечникова, лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине «За открытие в области иммунологии».

Революционные открытия И.И. Мечникова и его достижения в области сравнительной и экспериментальной патологии, биологии и биомедицины во многом определили развитие этих научных дисциплин. Предложенная им фагоцитарная теория остаётся основой современной иммунологии. Он оказался пионером исследований в области биологии старения и предложил термин «геронтология».

О личности Ильи Ильича Мечникова и значении его научного наследия, которое нашло продолжение в современных исследованиях, мы попросили рассказать известных учёных, работающих в области биологии.

«Зоолог, заблудившийся в медицине»

О круге научных интересов Ильи Ильича Мечникова и революционном характере его открытий рассказывает специалист в области эволюционной морфологии и эмбриологии беспозвоночных животных, доктор биологических наук, профессор Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова академик РАН Владимир Малахов.

Илья Ильич Мечников сумел прожить в науке две жизни — одну как зоолог, а другую как иммунолог, и сам называл себя «зоологом, заблудившимся в медицине». Свою научную деятельность И.И. Мечников начал с исследования развития беспозвоночных животных. Круг его научных интересов был необычайно широк: простейшие, губки, кишечнополостные, круглые и плоские черви, аннелиды, полухордовые, иглокожие и др. В этих исследованиях И.И. Мечников делал упор на изучение тех аспектов развития, которые дают ключ к пониманию эволюции животного мира.

По направлению и методологии исследования И.И. Мечникова близки к работам другого выдающегося российского биолога Александра Онуфриевича Ковалевского (1840—1901), с которым его связывала многолетняя творческая дружба.

Исследования И.И. Мечникова отличались необыкновенной точностью, он замечал то, что пропускали другие исследователи, работавшие в более позднее время и на несравненно лучшей технике. Благодаря этому зоологические и эмбриологические работы И.И. Мечникова вовсе не являются достоянием истории. Работы И.И. Мечникова активно цитируются в современной биологической литературе, хотя со времени их публикации прошло полтора столетия.

К наиболее важным результатам зоологических исследований И.И. Мечникова относятся доказательства родства иглокожих и полухордовых. На основе исследования развития гидроидных медуз И.И. Мечников разработал оригинальную концепцию происхождения многоклеточных животных — теорию фагоцителлы, которая является основой для современного понимания этой фундаментальной проблемы.

Изучая развитие иглокожих, И.И. Мечников обнаружил, что посторонний объект, введённый в тело личинки, оказывается окружённым подвижными амебоидными клетками-фагоцитами. Развернув широкие исследования блуждающих клеток-фагоцитов в развитии воспаления у позвоночных и беспозвоночных животных, И.И. Мечников пришёл к выводу о том, что фагоциты играют важнейшую роль в формировании иммунитета — именно фагоциты уничтожают проникших в организм бактерий и вирусов.

Эти исследования положили начало большой плеяде работ И.И. Мечникова в области экспериментальной медицины. В 1908 году И.И. Мечников вместе с немецким физиологом П. Эрлихом были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине «За открытие в области иммунологии».

И.И. Мечников оказался пионером исследований в области биологии старения и ввёл в науку термин «геронтология». И.И. Мечников разработал теорию рационального питания и обосновал полезную роль молочнокислых продуктов как геронтопротекторов. И.И. Мечников, будучи не только биологом, но и выдающимся гуманистом и философом, доказывал, что бороться со старостью необходимо не только в области физиологии, но и в сфере психологии человека. «Этюды оптимизма» — так называется последняя книга И.И. Мечникова, вышедшая в 1907 году и посвящённая проблемам борьбы со старостью и страхом смерти.

Современная наука отдаёт дань уважения исследованиям И.И. Мечникова. Российская академия наук присуждает золотую медаль имени И.И. Мечникова за выдающиеся работы в области иммунологии, сравнительной и экспериментальной патологии и крупные научные достижения в области биологии и биомедицины.

От изучения беспозвоночных до теории иммунитета и биологии старения

Об органичном сочетании фундаментальной науки и её практического применения в реальной жизни в исследованиях Ильи Ильича Мечникова рассказывает заведующий Лабораторией высших беспозвоночных Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН доктор биологических наук академик РАН Сергей Рожнов.

Широта и глубина научных исследований Ильи Ильича Мечникова поражают. Но не менее удивительна внутренняя связь всех его исследований с особенностями личности и историей его жизни. Мечников не имел медицинского образования, и у него не было диплома врача, но на закате своей жизни он получил Нобелевскую премию именно по физиологии и медицине «За труды по иммунитету».

Своими работами он заложил основы клеточной иммунологии, активно развивающегося направления современной биологии и жизненно важного для медицины. Это фундаментальная теория естественным образом вытекала из его научных исследований, сделанных на столь далёких от человека животных — плоских червях планариях и других беспозвоночных животных. Но в значительной степени её создание направлялось и влиянием трагических событий в его семейной жизни.

Свою биологическую карьеру И.И. Мечников начал с изучения разнообразных беспозвоночных животных — головоногих, ракообразных, медуз, червей, в том числе и паразитических. Его исследования животных отличались тщательным и внимательным описанием их эмбриологического развития. Поэтому их ценность сохранилась и для современной зоологии и эмбриологии. Разнообразие изученных им групп закладывало основы сравнительной эмбриологии, ставшей в настоящее время существенной частью активно растущего направления в науке — биологии развития.

При исследовании животных И.И. Мечников не ограничивался стандартными для того времени наблюдениями признаков. Он смотрел глубже и пытался понять физиологическое значение признаков. Так у планарий, а затем и других животных, он обратил внимание, как некоторые клетки поглощают пищевые частицы и затем их переваривают. На основе изучения этого внутриклеточного пищеварения Мечников разработал оригинальную теорию происхождения многоклеточных животных, история которых начиналась с предка, названного им фагоцителлой.

Мечников обратил внимание, что внутриклеточный способ питания, который он назвал фагоцитозом, связан не только с пищеварением, но и с удалением из организма посторонних частиц и вредных веществ. Эти наблюдения, казалось бы, столь далёкие от практического применения, он использовал сначала для исследования воспалений, а затем и для созданной им теории иммунитета, которая повлияла на лечение многих болезней человека и животных, особенно инфекционных.

Не менее важно изучение фагоцитарного иммунитета для понимания многих биологических процессов, таких как морфогенез, регенерация, воспаление, атрофия. Это заложило основы современного понимания клеточного иммунитета. Более того, Мечников отметил, что выпадение той или иной фазы фагоцитоза приводит к ослаблению иммунитета — идея, которая в настоящее время привела к возможности лечения иммунодефицита человека.

К исследованию фагоцитарного иммунитета привела не только логика исследований внутриклеточного пищеварения, фагоцитоза, но и трагические события в личной жизни И.И. Мечникова: смерть от туберкулёза первой горячо любимой им жены и заболевание брюшным тифом его второй жены, к счастью, выжившей. Это подвигло Мечникова, благодаря чувствительному и одновременно рациональному характеру, к успешному исследованию фагоцитарного иммунитета и эпидемиологической бактериологии.

Эти же свойства характера проявились у него и в пожилом возрасте — он стал заниматься процессами старения, геронтологией. Предполагая, что старение связано с постепенным самоотравлением организма ядами, выделяемыми микробами и связанными с особенностями питания, Мечников разработал гигиенические и профилактические меры для отдаления старости и её спокойного и счастливого протекания. Его рекомендации многими применяются в повседневной жизни, а «простокваша Мечникова» до сих пор широко продаётся в магазинах.

Благодаря Мечникову были не только созданы и, развиваясь, дожили до настоящего времени блестящие фундаментальные теоретические построения, но и появились первые научные школы русских микробиологов, иммунологов и патологов, а также с его участием были организованы первые учреждения по борьбе с различными инфекционными заболеваниями. Научные исследования Мечникова являют собой хороший пример естественного сочетания фундаментальной науки и её практического применения в реальной жизни — пример, столь важный для современных учёных.

С уникальными фотографиями и архивными материалами, связанными с биографией и научной деятельностью Ильи Ильича Мечникова, можно ознакомиться на сайте Архива РАН.