Порятунок на кінчику голки. Науково-популярний журнал для юнацтва «Країна знань» №1, 2023

Медицина насправді
є найшляхетнішим
з усіх мистецтв.

Гіппократ

Прочитавши назву цієї статті, багато хто подумає, що в ній йдеться про наркоманію. Ні, любий читачу! Ніяких підпільних притонів, ніякого наркотрафіку і вбивств у цій статті не буде. Хоча мова буде йти про доволі велику категорію людей, які, як повітря, потребують щоденних уколів. Це – люди, які страждають на захворювання під назвою «цукровий діабет».

Щоб зрозуміти причини діабету, науці довелося досконально вивчити підшлункову залозу. Цей, схожий на кому, орган розташований ліворуч за шлунком, у верхній частині живота, і доходить до селезінки; його розташування можна уявити, якщо провести долонею від лівого боку під ребром до пупка. Як і інші залози внутрішньої секреції, підшлункова залоза виробляє ферменти та гормони.

Ферменти та гормони являють собою високомолекулярні органічні сполуки – білки. Низки білків складаються з фрагментів амінокислот. Амінокислотами називаються органічні сполуки, що мають у своєму складі аміногрупу NH2 та карбоксильну групу COOH. Серед майже необмеженого різноманіття амінокислот, білки можуть складатися лише з двадцяти з них, які називаються «фундаментальними». Вони є тими «цеглинками», з яких і складається «фундамент» нашого з вами тіла. Тих білків, що називаються гормонами, в організмі виробляється зовсім небагато, але на них лежить найважливіший «обов`язок» – регулювати усі фізіологічні процеси. Навіть найменша неточність у побудові речовини, молекули якої містять кілька сотень атомів, призводить до сильного, інколи смертельного збою в роботі всього організму.

Гіппократ
Гіппократ (V-IV ст. до н.е.)

Більша частина клітин, з яких складається підшлункова залоза (більш ніж 98%), виділяє підшлунковий, або панкреатичний, сік, який містить необхідні для перетравлювання їжі ферменти; є також невеликі групи клітин («острівці»), що виділяють гормони кількох різновидів. У кожному з острівців міститься від 80 до 200 таких клітин. У залежності від речовин, які вони виробляють, клітини острівців розподіляються на чотири типи: альфа (виробляє глюкагон), бета (інсулін), дельта (гастрин і соматостатин) і РР-клітини (панкреатичний поліпептид). Більша частина кожного острівця складається з бета-клітин. Фактично підшлункова залоза – це мініатюрна багатопрофільна автоматизована хімічна фабрика всередині організму кожного з нас.

У деяких людей припиняється робота лише невеличкої технологічної ділянки цієї фабрики (припиняють роботу бета-клітинки) і людина втрачає інсулін – гормон, за допомогою якого відбувається перетворення вуглеводів, які поступають з їжею, на енергію, що потрібна для життєдіяльності. Тоді в крові підвищується цукор, що викликає згодом хворобливі перетворення в усьому організмі. Людина худне, швидко втрачає сили (оскільки не може отримати з їжі енергію), потерпає від сильної спраги (організм намагається «вимити» надлишки цукру) і без медичної допомоги врешті гине.

У наші часи недостатність цього життєво важливого гормону можна компенсувати щоденними уколами. Люди з діабетом, роблячи собі по кілька уколів на день, живуть звичайним життям: вчаться, ходять на роботу, займаються спортом.

Проте так було далеко не завжди. Про історію дослідження та лікування цієї хвороби, а головне, про людей, які наближали перемоги науки, наша сьогоднішня розповідь.

Діабет інколи називають «хворобою цивілізації». Деякі можуть подумати, що до того, як людей «зіпсувала» ця сама цивілізація, діабету не було. Але це далеко не так. Коли ж насправді людство зустрілося з діабетом? Відповідь на це питання пошукаємо в глибині... навіть не сторіч – тисячоліть.

Відомий діабет з давніх-давен. З ним зіштовхувались лікарі найдавніших цивілізацій нашої планети: Давнього Єгипету, Месопотамії, Індії, Китаю та ін., які лишили нам опис ознак та перебігу захворювання.    Давньоєгипетський медичний трактат «Папірус Еберста» (1500 р. до н.е.) містить серед описів багатьох захворювань і уривок, який вважають першою згадкою про діабет в історії медицини.

Після досить туманного опису симптомів захворювання (з багатьма незрозумілими фрагментами), що скоріше за все стосуються діабету, міститься вказівка давнім лікарям: «Ти готуєш ліки проти нього так: кров земляного дракона з Елефантини, насіння льону й (гарбуз... гарбузовий сік?) з бальзамом і медом; давати людині чотири рази з ранку». Малоймовірно, щоб за допомогою цього зілля насправді можливо було суттєво полегшити стан діабетиків (якщо, звичайно, уривок описує саме те захворювання, яке нас цікавить). Насіння льону і гарбузовий сік здатні дещо знизити цукор у крові, а от мед, навпаки, його підвищує. Щоправда, ми не знаємо, що являють собою таємничі «бальзам» і «кров земляного дракону з Елефантини» (Елефантина – острів у верхній течії Нілу, але що за дракон там мешкав?).

Клавдій Гален
Клавдій Гален (130-200 рр.)

Відомості про мистецтво лікування у Давньому Єгипті дуже скупі. Значно більше нам відома медицина античності. Лікарі цього періоду, крім лікувальних рослин, застосовували гімнастику, хірургічні операції і навіть гіпноз.

Відомий всім лікар Гіппократ (V-IV ст. до н.е.) з династії лікарів, що вела свій рід від Асклепія – бога медицини, створив не лише текст першої медичної клятви, а й близько вісімнадцяти медичних трактатів і власну школу на острові Кос. Завдяки учням та послідовникам кількість праць, які приписують «батькові медицини», зросла до 60, і вони отримали поважне ймення «Гіппократового корпусу». Серед міркувань про різноманітні продукти харчування, причини хвороб, педіатрію, медичну етику та багато що інше дослідники не знайшли тексту, який можна було би безперечно віднести до згадок про діабет. Але саме праці та школа Гіппократа стали тим вирішальним моментом, який із медицини зробив науку.

А от давньоримським лікарям діабет був відомий напевно. Серед авторів, що його згадують, Авл Корнелій Цельс (приблизно 25-30 рр. до н.е. - 50 р. н.е.). Причиною діабету Цельс вважав нетравлення шлунку.

Аретій (Аретіус) Капподокійський (помер у 138 р. н.е.) докладно змальовує клінічну картину діабету: «Діабет – жахливе страждання, не дуже поширене серед чоловіків, що розчиняє тіло та кінцівки у сечу. Пацієнти, не зупиняючись, виділяють воду безперервним потоком, як крізь відкриті водогінні труби. Життя коротке, неприємне та сповнене страждань, спрага невгамовна, споживання рідини надмірне і не дорівнює величезній кількості сечі через ще більше сечьознесилення. Ніщо не може втримати їх від вживання рідини, у них пересихає у роті, шкіра та слизові стають сухими, у пацієнтів спостерігається нудота, вони збуджені і швидко гинуть». Він запровадив у науці і сам термін «діабет» (від грец. Diabaijos – проходити, протікати скрізь).

Придворний лікар, грек за походженням, Клавдій Гален (130-200 рр.) також зробив певний внесок у дослідження діабету. Він мав широке коло наукових інтересів, для дослідження органів тіла людини препарував мавп. Як і інші лікарі давнини, Гален вважав, що діабет пов'язаний із послабленням функції нирок.

Авіценна
Абу Алі Хусейн ібн Сіна
(Авіценна)
(980–1037)

Діабет був відомий також середньовічним лікарям далекого Сходу, уявлення яких про цю хворобу не перевищують вищезмальованого. Тим часом у Персії жив ще один видатний мислитель Абу Алі Хусейн ібн Сіна, відомий світу під ім'ям Авіценна (980-1037 рр.). Якщо заговорити про нього із лікарем, той назве його майстром у сфері медицини; назвете його ім'я математику, він скаже, що це – знаменитий математик і астроном; літератор скаже, що Авіцена – талановитий письменник та поет; а філософ назве його великим мислителем.

Авіценна залишив біля 200 праць з різних галузей знань, але головною працею свого життя він вважав «Канон медичної науки», який лишався настільною книгою передових лікарів Європи аж до ХVІІ ст. У цій книзі автор приділив багато уваги діабету. «Діабет, – пише Авіценна, – такий стан організму, коли рідина виходить такою ж, як її випили, через дуже короткий час».

Авіценна вперше згадує про первинний та вторинний діабет, а також про цукровий та нецукровий діабет, що знайшло підтвердження у працях європейських лікарів більш пізнього часу. Вчений також описує діабетичну гангрену.

Проте, причиною діабету Авіценна також помилково вважав стан нирок. Читати про засоби проти діабету, що їх пропонує середньовічний цілитель, сьогодні цікаво і водночас кумедно: серед них поряд із цілком непотрібними знущаннями над пацієнтами (такими, як «перебування у холодній воді, аж доки хворий ледве не посиніє та не задубіє» або «викликання оніміння в ділянці попереку») і навіть тими, що підвищують цукор (як сливовий сік), вчений пропонує суміші лікарських трав (наприклад, люпину й пажитнику), які успішно використовуються в лікуванні діабету і до нашого часу.

У ХVІ ст. в Європі жив такий собі Пилип Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, чиє життя було варте голлівудського блокбастеру. Він вивчав магію і алхімію, отримав (за деякими свідченнями) філософський камінь. Мандрував до безлічі країн Європи, включно з Трансільванією, Молдавією та Валахією. Був засновником таємних товариств, потрапляв у полон до татар. Поневірявся, брав участь у війнах, обіймав посаду професора фізики та медицини. За чутками, був у Константінополі, Північній Африці та Росії. Справжня людина епохи Відродження!

Але до історії Пилип потрапив завдяки мистецтву лікування. Його порівнювали з мистецтвом Цельса, за що він отримав прізвисько Парацельс (тобто другий Цельс). Діабет, на його думку, є захворюванням усього організму. В його основі лежить порушення утворення в організмі солей, внаслідок чого нирки подразнюються і посилюють свою діяльність.

Лікарі далекого минулого не здогадувались про справжні причини діабету. Зрозуміло, що в таких умовах ні про яке більш-менш ефективне його лікування не могло бути й мови. У літературі цей період дослідження діабету названо емпіричним (тобто періодом накопичення досвіду). Він багатий цінними та цікавими спостереженнями, окремими корисними знахідками, але до розуміння справжніх причин виникнення захворювання, а отже, і до можливості значно продовжити життя діабетикам, було ще далеко. Найбільше, чого могли дочекатися діабетики від давніх цілителів, – це глибоке співчуття (яким просякнутий, наприклад, вищенаведений опис Аретіусом ознак та перебігу захворювання).

Значно пришвидшився прогрес медичної науки тільки вже у Новий час. У 1642 р. Вірнус (1600-1643 рр.) вперше зробив анатомічний опис підшлункової залози, хоча ніхто в ті часи ще не здогадувався про її зв'язок з діабетом.

Пауль Лангерганс
Пауль Лангерганс
(1847-1888 рр.)

У 1674 р. придворний лікар англійського короля Карла ІІ Томас Уілліс (1621-1675 рр.) відзначив солодкуватий присмак сечі хворого на діабет (невідомо, чому йому раптом заманулося скуштувати сечу, нехай навіть королівську!). Проте, саме він дав цій хворобі сучасну назву, додавши до грецького слова «діабет» латинське слово mellitus – «солодкий», «медовий». У 1776 р. його колега, також англійський лікар, Добсон (1731-1784 рр.) пішов більш традиційним для європейської науки шляхом і просто зробив хімічний аналіз діабетичної сечі, вперше у світі встановивши наявність у ній цукру.

В 1788 р. Коулі, здійснюючи патологоанатомічне дослідження хворого, який помер від діабету, виявив у нього зруйновані ділянки підшлункової залози і припустив зв`язок захворювання на діабет саме з цим органом. Була зроблена ще низка важливих відкриттів, обґрунтована спеціальна діабетична дієта і користь фізичних навантажень при діабеті, знайдено деякі цукрознижуючі рослинні збори та ін.

У 1869 р., нарешті, відбулось революційне відкриття. Його зробив німецький студент-медик Пауль Лангерганс (1847-1888 рр.), який здійснив тонке мікроскопічне дослідження підшлункової залози. Він виявив у ній групи клітин, що були названи пізніше острівцями Лангерганса. Як було встановлено пізніше, саме там знаходяться бета-клітини, які продукують інсулін.

Протягом цього короткого історичного нарису я намагаюся підкреслювати роль у дослідженнях проблеми діабету людей молодих – майже ваших однолітків (аби нагадати, як багато може зробити юність у такій справі, як наука).

Клавдія Петрівна Улезко-Строганова
Клавдія Петрівна Улезко-Строганова
(1858-1943)

Серед учених, що увійшли до історії медицини, не встигнувши отримати диплом, є і радянський лікар, українка за походженням, Клавдія Петрівна Улезко-Строганова. Їй було важко ще й тому, що наприкінці ХІХ ст. для жінки взагалі не було звичним отримувати вищу освіту, тим більше таку ґрунтовну, як медична (пригадайте, як один з героїв Достоєвського, глузуючи, говорить про те, що у зв’язку з емансипацією можуть наступити такі часи, коли він захворіє та покличе дівчину себе лікувати).

Та все ж у 1881 р., навчаючись на жіночих медичних курсах у Петербурзі, 23-річна Клавдія пише роботу «Про побудову підшлункової залози за умови її спокою та діяльності», де вперше було висловлено припущення про роль бета-клітин як елемента ендокринної системи. На жаль, подальші наукові інтереси Клавдії Петрівни не були пов`язані з тематикою, що нас тут цікавить.

У науці велика цінність – неупередженість дослідника! 1889 р. німецькі лікарі Дж. Мерінг і О. Мінковський намагались довести, що чутки про роль підшлункової залози у розвитку діабету надто перебільшені. З цією метою вони видалили її у піддослідних собак. Але скоро помітили у таких собак усі ознаки штучно викликаного діабету (тварини ледь пересуваплись, а на їх сечу у великій кількості злітались мухи, яких, як відомо, приваблює все солодке). Тоді вчені спробували підсадити видалені залози тим самим собакам назад, і усі ознаки діабету зникли! Таким чином Дж. Мерінг і О. Мінковський остаточно довели роль підшлункової залози при діабеті, за що їм і досі вдячні дослідники наступних поколінь, а ще більше – діабетики!

Леонід Васильович Соболєв
Леонід Васильович Соболєв
(1876-1919)

Ідею по те, що саме острівці Лангерганса виробляють якусь загадкову речовину, яка впливає на перетворення цукру в організмі, вперше висловив 1898 р. російський лікар Яроцький (1866-1944 рр.). Але найбільш значущий внесок у з`ясування ролі підшлункової залози в обміні цукру, внесок, що був мало помічений як сучасниками, так і нащадками, зробив петербурзький патологоанатом Леонід Васильович Соболєв (1876-1919 рр.). Тема його докторської дисертації (1901 р.) була такою: «До морфології підшлункової залози при перев`язуванні її протоку, при діабеті і деяких інших умовах». Для того, щоб зрозуміти наскільки важливі відкриття містились у роботі з такою довгою назвою, доведеться згадати особливості побудови підшлункової залози.

Основна маса залози виділяє травний (панкреатичний) сік, а її частина, що виробляє інсулін (тобто ті самі острівці Лангерганса), займають лише 1-2% загального об`єму. Ця частина виділяє гормони чотирьох видів, один з яких – інсулін. З тканини підшлункової залози виділити його практично неможливо, оскільки травний фермент руйнує (перетравлює) білкові сполуки, а інсулін – білок. Але ж екстракт, що утворюється, складається здебільшого з панкреатичного соку, оскільки переважна маса залози виробляє саме його.

Тому в організмі шляхи цих продуктів розходяться: інсулін потрапляє в кров, а травний сік спеціальним протоком – у шлунок. Коли вчені намагались, подрібнивши залозу та профільтрувавши її фізіологічним розчином, виділити інсулін, вони, природно, терпіли невдачу. Соболєв перев`язував протік, що призводило до відмирання травної функції. Травного соку в кінцевому екстракті такої залози майже немає, а відносна доля інсуліну підвищується.

Таким чином, Соболєв запропонував операцію, у результаті якої з атрофованої залози тварини можна було отримати інсулін. Цей інсулін ще був змішаний з іншими гормонами та потребував очистки, але майже не містив згубного для інсуліну панкреатичного соку. Але для виробництва інсуліну в промислових масштабах хірургічна операція надто дорого коштувала. Тому Соболєв запропонував використовувати нещодавно народжених тваринок, у яких панкреатична частина залози розвинута слабко, а острівці Лангерганса – достатньо добре.

Отримувати нові ліки було запропоновано з підшлункової залози телят. Чому? Тому що велику рогату худобу і так масово забивають на бійні, а інсулін може бути побічним продуктом м`ясної промисловості. Телят забивають набагато частіше, ніж поросят, тому першим судилося з`явитися телячому інсуліну. Отже, ще у 1901 році фактично було вказано спосіб промислового виробництва першого у світі інсуліну.

Фредерик Бантинг и Чарлз Бест
Канадские физиологи
Фредерик Бантинг и Чарлз Бест
открыли инсулин — средство для лечения
сахарного диабета (1922)

Але довести ідею «до розуму» судилося аж через двадцять років і не в Російській імперії (до складу якої входила тоді і Україна), а в далекій Канаді. Честь «остаточного» відкриття інсуліну належить тридцятирічному лікарю з Торонто Фредеріку Бантінгу (1891-1941 рр.) і його асистенту – студенту четвертого курсу Чарльзу Бесту (1899-1978 рр.).

Ще у 1920 р. Бантінг зацікавився проблемами діабету, коли викладав у медичному училищі Західного Онтаріо. Наступного року дослідник висунув припущення, що «активне начало», яке виділяється острівцями Лангергенса (тобто інсулін), руйнується травним соком. Достеменно невідомо, чи читав він роботи Соболєва, але його припущення через двадцять років повністю збігаються з висновками російського вченого.

Далі Бантінг і Бест провели 75 дослідів на 10 собаках із штучно викликаним діабетом. Їм вводили екстракти з підшлункової залози собаки, бика, плоду корови, атрофованих у результаті перев`язування травного протоку. Стан усіх собак у результаті уколів помітно поліпшився. Найкращі результати дали екстракти із залози плоду корови. Новий препарат назвали айлетін (від англ. «Island» – острів). Він був поганоочищеним, вкрай низької, за сучасними мірками, якості, але як же чекали на нього сотні діабетиків, чиє життя повільно згасало!

Більшість джерел називають першим діабетиком, якому було введено інсулін, Леонарда Томпсона, чотирнадцятирічного сина американського міліонера. Ліки були введені йому 11 січня 1922 року, коли він помирав від діабету в центральному госпіталі Торонто. Перший укол не полегшив його стану і навіть викликав ускладнення, але 23 січня експеримент повторили. Цього разу підліток помітно пішов на поправку і прожив на інсуліні ще 13 років.

Цікава історія хвороби Джо Джілкріста, який навчався разом з Бантінгом на медичному факультеті. Як лікар він цілком розумів приреченість власного стану. Джілкріст стрімко наближався до коми, коли дізнався від Бантінга про чудодійний айлетін. Препарат на той час ще не пройшов достатньої кількості клінічних досліджень, і Джілкріст запропонував себе на роль піддослідного. Полегшення було миттєвим, але наступного дня йому знову стало погано, бо потрібні були щоденні ін`єкції, а препарату було замало. Внаслідок цього життя Джілкріста ще деякий час висіло на волосині, але в результаті він прожив ще якнайменше до 1930 року (відійшовши від смертної межі, він став одним з найближчих співробітників Бантінга), після чого його слід загубився.

Ще одну з перших пацієнток, дівчину-підлітка, привезла зі Штатів до Канади її мати, лікар за фахом, яка почула про новий препарат із випадкової розмови з колегою – медичною сестрою з Торонто. Бантінг просто на пероні вокзалу зробив дівчинці, яка до того часу вже знепритомніла, укол. Дівчина після цього «просиділа на голці» біля шістдесяти років і померла лише наприкінці 80-х. І це при тому, що на початку 20-х навіть невелике продовження життя хворим на діабет вважалося сенсацією!

Попри низьку якість айлетину, чутки про нього почали з великою швидкістю поширюватися серед діабетиків та їхніх родичів. Торонто наповнилося хворими, що благали про порятунок, а препарату не вистачало. Але вже влітку 1922 року в госпіталі інвалідів у Торонто масово лікували інсуліном (за ініціативою керівника лабораторії, де здійснили своє відкриття Бантінг і Бест, професора Мак-Леода препарат отримав назву «інсулін» від латинського слова «інсула» – острів; фактично це означає те ж саме, що й айлетін).

Вперше у світі промислове виробництво інсуліну розпочала фірма «Ліллі», яку ще 1876 р. заснував полковник Еллі Ліллі в Індіані (США). «Ліллі» об`єдналась з університетом Торонто і налагодила випуск першого у світі інсуліну – айлетіну. Зроблено це було з вражаючою оперативністю: вже наприкіннці 1923 р. випущено 250 флаконів ліків, які рятували життя, і їх вистачило на 400-500 хворих.

А у 1925 році фірма «Ліллі» забезпечує вже тридцять тисяч нужденних. Коли лауреата Нобелівської премії в галузі медицини за 1920 рік Августа Крога запросили прочитати курс лекцій у Йельському університеті, він спланував свій вояж так, щоб побувати також і у колег у Торонто.

Його зацікавленість інсуліном була не тільки науковою: дружина Крога, Марія, хворіла на діабет. Після того, як у Марії Крог під дією інсуліну відбулось покращення, натхненний учений відкрив у собі талант бізнесмена, отримав ліцензію на метод очистки інсуліну і в грудні 1922 року розпочав його виробництво на фармацевтичній фабриці під Копенгагеном.    Спадкоємниця фірми Августа Крога, данська фармацевтична компанія «Ново-Нордіск», до нашого часу є світовим лідером у виробництві інсуліну.

Бантінг відмовився від можливості казково збагатитися на препараті і продав патент на його виробництво університету Торонто за символічну ціну – 1 долар. Це стало одним з факторів швидкого розповсюдження інсуліну в усьому світі і його доступності.

Проте вчений муж не лишився без матеріальної винагороди. У 1923 році Бантінг і його науковий керівник професор Мак-Леод отримали за своє відкриття Нобелівську премію в галузі фізіології та медицини. Зазвичай Нобелівський комітет не поспішає і зважує заслуги здобувача не одне десятиліття. Але Бантінг і Мак-Леод отримали свою премію вже через рік після публікації своєї першої статті про чудодійний айлетін (цьому не міг не посприяти і Август Крог).

Бест не зміг отримати ніякої премії, оскільки під час здійснення відкриття був студентом. Визнаючи його заслуги, Бантінг після марних протестів і навіть демонстративної відмови від премії, половину «нобелівки» віддав другу. Так само вчинив Мак-Леод, віддавши частину своєї премії хіміку Колліпу, який розробив методику очистки препарату.

Віддаючи данину творцеві першого інсуліну, Всесвітня організація охорони здоров’я проголосила день народження Бантінга (14 листопада) днем боротьби з діабетом.

Після відкриття інсуліну його творці не відпочивали на лаврах. Бантінг опублікував близько шістдесяти наукових праць, і не тільки з проблем діабету. 1935 р. вчений відвідав СРСР і взяв участь у міжнародному конгресі фізіологів. Доля визначила йому набагато коротше життя, ніж багатьом його пацієнтам: Бантінг загинув під час авіакатастрофи у 1940 році.

Бест, навпаки, прожив довге життя. У тому ж 1921 році він отримав ступінь бакалавра, наступного року – магістра, а згодом доктора медицини (1925 р.) і професора (1929 р.); він керував кафедрою фізіології в університеті Торонто, пізніше очолював інститут імені Бантінга (згодом інститут отримав ім’я Бантінга і Беста). Але світ запам’ятав його простим студентом (вашим однолітком, або трохи старшим), який брав участь у створенні казкового айлетіну.

Невдовзі після винайдення айлетіну схожий препарат був доступним і в напівголодній, зруйнованій громадянською війною радянській Україні. У 1923 році в моєму рідному місті Харкові в органо-терапевтичному інституті, який очолював Василь Якович Данилевський, був створений і використаний для лікування хворих на цукровий діабет вітчизняний інсулін. Керував роботами заслужений діяч науки професор Віктор Мойсейович Коган-Ясний. В подальшому інститутом був розроблений промисловий випуск інсуліну (професор П.Л. Ейгорн), що дозволило не тільки звільнити країну від імпорту препарату, а й експортувати його за кордон.

І.В. Золочевський, університет Національна юридична академія України ім. Я. Мудрого