Фармацевтические знания

Начиная с середины 19 века, в фармации произошли перемены, которые можно назвать революционными. Прорыв и осмысление знаний носят очень стремительный характер. Когда мы говорим о развитии науки, мы всегда говорим о каких то открытиях, самых важных достижениях на данном этапе. Однако в науке ситуация следующая: открытия, сделанные в тот или иной год, не становятся сразу же достоянием всех ученых, всего научного сообщества. Это, как правило, достояние той лаборатории, где было сделано открытие. Распространяется оно медленно. До самых последних лет, когда произошли изменения в характере распространения информации - появился Интернет, локальные связи и информационные службы. Но это произошло в последние полтора десятилетия.

До этой поры механизм был такой: сделано открытие. Профессор, который это сделал, рассказывает своим студентам. Это первая научная ячейка, которая узнает об этом научном шаге. Потом это попадает в некоторые статьи, в монографии профессора. И потом это попадает в учебник.

Эти прорывы всегда замедляются сами процессом распространения знаний, превращением его в достояние всех ученых., всей науки.

В середине 19 века принципиально изменились научные основы фармацевтического и медицинского знания. Эти изменения очень быстро происходили в результате развития очень многих направлений.

Нельзя сказать, что успехи в биологии привели к прогрессу медицины. Это правильно в общей форме. Однако в какой биологии? В каких научных направлениях? Как эти направления оценивались? Это нужно знать.

Развитие фармацевтического знания привело к тому, что возникла научная фармакология. Без научной фармакологии, основанной на действительно на научных фундаментальных знаниях, представить развитие всей этой сферы использования лекарств чрезвычайно трудно.

Что там было главное?

Очень часто говорят: органический синтез изменил лицо фармакологии. Да, он изменил лицо. Однако перед тем, как он появился , возникло представление, как устроены органические и неорганические молекулы. Это было очень важно. Самое главное, что эти знания прилагались к объекту совершенно уникальному, а именно, к живому организму человека. Это вносило определенную сложность во всех процессы изучения процессов жизнедеятельности и ее нарушения.

Пример: циклы; карты обменных процессов организма. Создание этих карт.

Надо запомнить имя Ганса Кребса - немецкого ученого, уехавшего в 30 годы от фашизма от Гитлера в Англию. Там он жил, работал. Вскоре стал Нобелевским лауреатом. Он первый создал эти карты, создав цикл трикарбоновых кислот - цикл Кребса. Это основа, на которую нанизывается вся схема обмена веществ. Вот эта конструкция была основана на изучение всего двух объектов. Вот это исследование парализовала мысль врачей. Установили, как устроен обмен веществ на примере изучения одноклеточного организма - Эшкерихии Коли. Эту кишечную палочку выделяли, ее исследовали и делали вывод, как происходит обмен веществ. Но это как-то неприлично - исследовать палочку и говорить, что у человека так же. Поэтому был второй объект - это клетки печени. Считали, что печень состоит из монотонных тканей. Второй объект были гомогенаты печени. Просто напросто в лабораториях изобрели аналог нынешним кофемолкам. Это прибор назывался гомогенизатор. Печень размалывали и исследовали. И заключения, сделанные на двух видах клеток, распространили на весь организм. Это важная вещь. Врачи долго привыкли к тому, какой уровень обобщения должен быть в этих науках, связанных с химическими превращениями в организме. Эта вещь сложная.

Надо назвать два термина.

Дело в том, что познание таких сложных объектов, как живой организм, - это действительно сложнейший объект. Ничего сложнее нет.

Однажды спорили с астрофизиками, которые говорили, что самое сложное - это космос. И было доказано, что порядок сложности организма превосходит в 10.000.000 сложности космоса.

Как изучают сложные системы. Есть 2 подхода:

1. Первый характеризуется методологическим приемом, методологией, которая называется редукционизм.
2. Второй подход называется органицизм.

Если разбирать детали, то это очень сложные вещи, но если понять основную сущность, то все хорошо.

Редукционизм - это прием, с помощью которого сложнейший объект разбирают на винтики, на составные части. И пытаются точно установить, как они устроены и как они работают во взаимодействии. Процесс идет с верху вниз, а затем моделируется вся эта схема. Так были установлены циклы трикарбоновых кислот, лежащие в основе обмена веществ. Это чистейшее достижение редукционизма. Такая наука, как биохимия и прилегающие к ней науки, редукционистские.

Что такое органицизм? Это направление, которое учитывает сложность объекта, который изучается. его целостность

Еще один термин - харизма. Холе - целое от греческого. Изучение объекта в его целостности.

....

Все развитие науки в 19 веке происходило не в борьбе. Борьбы-то не было. Хотя философы все пытались найти. Развитие естествознания, представлений о природе происходило и органицистским и редукцуионистским путем происходило в 19 веке очень мирно. Были, конечно, крупные науки, их вспоминают .. Развитие науки происходило именно так: либо объекты развинчивали или пытались понять как они работают.

Как это отражалось на медицине и фармакологии? По-разному. Медицина в силу сложности объекта всегда была ближе хористским объектам. Потому что врачу, занимавшемуся с физиологией, происходилось работать с живым объектом, и об их целостности забывать было нельзя. В медицине органицистские подходы, физиологические подходы играли очень большую роль

Как это отразилось на фармакологии? Очень интересно. Не прямо, а опосредованно. Дело в том, что на фармакологии отразились представления, что такое болезнь и что такое патологический процесс, который и входит из физиологии. В физиологии начали создавать новые концепции болезни. Возникла не только патологическая анатомия, возникла концепция, как меняется организм в результате патологических процессов. И в этом начали детально разбираться. Не только процессы, связанные с поражениями органов, но и в результате взаимодействия двух организмов ( паразит и орган).

...

Вот эта концепция, концепция патологических изменений и нормализации и приостановления. Когда нельзя их вернуть обратно в нормальное русло. Вот оно влияло очень сильно.

Но еще большее влияние оказало бурное представление, что из себя представляют лекарства и как они действуют в организме. Это было очень важно. Это было связано с эволюционистскими исследованиями, с изучением состава органических тел, строения основных компонентов живых организмов и развитием химии. Было создано представление о том, как устроены органические молекулы. Без этого трудно представить предел этого разложения. Вот когда вы знаете, что из себя представляет молекула. Вот тебе и предел. Вот этот предел и возник в середине 19 века. После этого весь комплекс биологических и медицинских наук обрел реальное очертание: можно было говорить, что в этом комплексе строится определенная структура, система наук,

Как это происходило?

Мы уже говорили о физиологии. На развитие физиологии представление, что происходит в организме, оказало сильно влияние. Оказалось, что физиология приобрела характер науки, состоящей из множеств направлений. Возникла физиология, связанная с отдельными органами.

С одной стороны целостность, а с другой стороны - первый шаг к редукционному изучению организма.

Физиология ЦНС - действие функции мозга - это одна физиология

Физиология пищеварения - вторая физиология

Физиология кровеносной системы - третья физиология

Они разные.

Я вам покажу, почему возникают споры и почему наука идет не в самом эффективном для развития науки в целом направлении. Никогда не бывает, чтобы наука уходила куда-то не туда. Это самоорганизующая система, она себя корректирует. Иногда бывает, что что-то занимает умы ученых очень сильно, отвлекая их внимание от общих проблем. И они развивают одно направление. Но это однобокое развитие влияет на ситуацию в целом.

Что произошло в России на рубеже 19-20 века? К этому времени наука развивалась сильно, и России вошла в число самых мощных научных государств. Там появились фигуры и лица, занимающие первые строчки гениев человечества - Бутлеров, Менделеев.

Наука России была мощнейшей на последние годы 19 века. Структура наук соответствовала мировой науке. Все, что происходило в мире, то происходило и у нас. Это очень важное обстоятельство. Если в стране есть полная структура науки, то это залог того, что эта страна рано или поздно может стать лидером научно-технического развития. Такие вещи произошли в конце 17 века. Лидирующей страной была Франция - после Наполеона она была самая сильная, потом в 70 годах века она уступила первенство Германии, которая стала лидером научно-технического прогресса. А на рубеже 19 века на такое лидерство явно претендовала Россия. Помешало несколько ситуаций. А именно, война и последующая за этим революция. После этого вопрос не стоял, и лидерство перешло к Америке. Но были очень интересные моменты. В частности, в России в конце 19 века, очень активно развивалась биохимия. И следы этого развития видны очень здорово. Очень многие идеи развивались за границей, и выясняется, что в крупней лаборатории изучение проферментов и бенгальных... кто делал? Оказывается, русские стажеры, и .. только собирал то, что они делали, а там были наши деятели, Ворошилов и так далее, которые все это сделали и придумали. Кто еще изучал процессы пищеварения? Оказывается, Павлов изучал процессы пищеварения весьма детально. И так далее.

Что произошло? Один из самых крупных ученых того времени в биологии - Павлов - на первом этапе работал как чистейший редукционист-биохимик. Он, как вы знаете, изучал процессы пищеварения и ферменты катализации, которые эти процессы изучает. В то время это было самое важное в развитии биохимии направление, и на него потом, как выяснилось, наращивалась вся остальная научная биохимия. Биокаталитические процессы и связанные с этим деструктивным пищеварительным циклом. Павлов внес в это направление очень серьезный вклад, он открыл проферменты, очень детально все изучил, подходил он к этому не как физиолог, он, как вы знаете, разработал методики, пищеварительные фистулы, но главный вклад его - это вклад в биохимию. Но он за это вполне законно и заслуженно получил первым из русских ученых Нобелевскую премию. Его заслуги были оценены. Но после этого в зените славы Павлов увлекся совсем другой методологией - органицизмом. Он стал интересоваться проблемой высшей нервной деятельности. И тут произошел парадоксальный случай. Это было настолько авторитетный поворот, ведь его мнение, подходы для русских ученых были очень авторитетны! К тому же, Павлов был человеком очень горячим, импульсивным, настойчивым, и проповедовать он стал эти подходы весьма энергично, убеждая, что это самое главное, самое важное, и это привело к тому, что в русских университетах биохимические исследования оказались заброшенными. Молодежь считала, что зачем заниматься биохимией, если сам Павлов, который ею занимался, перешел к другим исследованиям и говорит, что они самые важные и передовые. В результате в России биохимия оказалась отброшенной, перешла на второй план. Началось развитие других направлений. В России, например, стала развиваться биохимия нервной системы и мозга, но в то время эти исследования могли дать очень мало, хотя работы были выполнены такими фигурами, как Палазин,....

{mospagebreak}

Где сохранились редукционистские исследования? Только в университетах, которые были ближе к Западу, с которыми у них сохранились более тесные связи и влияние. Это Киевский, Варшавский университет. Я это рассказал для того, чтобы показать, как влияют на развитие науки.

Какие же направления возникли в биологии и физиологии оказались важны? Главным открытием, которое фактически привело к изменению в биологической сфере, было открытие клетки, открытие Шлейденом и Шванном клеточной теории в 1848 году. Запомните эту дату - это важнейшая дата в развитии науки вообще - создание представлений о клетке. После этого изменились возможности редукционных подходом к изучению организма. Дело в том, что химический подход - это не единственный. Другой - это подход, начинающийся с физиологии, когда сначала переходят к изучению отдельных органов, потом начинают изучать ткани, из которых эти органы состоят, потом переходят на уровень клеточной организации. Вот это и есть как раз редукционный подход к изучению биологических объектов. Но это происходило в 19 веке очень быстро. Возникла наука гистология - наука о тканях, причем она уже основывалась на знании о том, что ткани состоят из клеток. Но все-таки оказалось, что ткани - достойный объект для изучения, потому что разные ткани совершенно различны. Дальше возникла цитология - наука о клетке с детальным описанием клеточного строения. Как это все повлияло на фармакологические знания? Весьма здорово и напрямую. И, наконец, продолжало развиваться биохимическое направление, где изучались уже процессы, происходящие в организме на химическом и молекулярном уровне, но полем для изучения этих процессов стал не организм в целом, а ткани и, самое главное, клетки. Очень быстро пришли к пониманию того, что самый главный обменный процесс надо изучать именно в клетке. Почему я об этом говорю? Здесь есть очень важные вещи. Мы подошли как раз к тем самым революционным изменениям, о которых я говорил. Дело в том, что в то время, когда ______(Вульден?)_ публиковал свои представления об обмене веществ (я вам на прошлой лекции говорил), он подходил к этому, представляя себе организм следующим образом. Совершенно так же, как Парацельс - никаких изменений не было. Он просто считал, что организм - это некий химический сосуд, где происходят химические реакции. Реакции между отдельными фазами: нужно слить два вещества, они будут взаимодействовать, какие-то вещества разложатся, то есть это реторта. Вот это очень важное представление, оно очень долго мешало понять многие вещи в организме. Когда перешли на клеточный уровень, то сразу встал вопрос о соотношении размеров молекул и размеров клетки - ученые впервые об этом задумались. Кстати, надо сказать, что химия не сразу дала в руки ученых представление о размерах клетки. Кто знает, когда было создано представление, во-первых, о том, что молекулы существуют по отдельности, являются единицами, являются химическими индивидуумами, а во-вторых, когда возникло представление о молекулярной массе, о физических размерах молекул? Хотя бы приблизительно? Произошло это поразительно поздно - на рубеже 19 и 20 века. Оказывается в науке все то, что вы должны будете изучать как основные, базовые для себя знания, все это накопилось на протяжении последних ста лет. Представления о молекулярной массе окончательно были сформулированы шведским ученым Сведденом (?) в кандидатской диссертации. Он первым задумался о том, как же устроены молекулы, действительно ли они реально существую, как они реально существую в химических реакциях , как они ведут себя в реакциях в живом организме и так далее. Кстати говоря, Сведден потом тоже стал Нобелевским лауреатом, за исследования совсем иного рода, хотя и тоже связанные с молекулами. Сведдену первому удалось определить молекулярную массу молекул белков - самых больших органических молекул, кроме нуклиновых кислот. Исследования Сведдена впервые показали, как мы должны соотносить между собой размеры. До этого таких представлений не существовало, и очень часто ученые, которые не имели в голове такую мерную линейку, с которой они могли все это сопоставлять, очень превратно представляли себе реальные размеры молекул и реальную морфологическую роль отдельных молекул в организме. Ведь организм - это морфо..., это структура, которая состоит из молекул. Как это все происходит, сколько молекул нужно, чтобы возникло какое-то образование, которое можно рассмотреть в микроскоп, ученые поняли достаточно поздно. И вот, кстати говоря, изучение размера молекул в этом случае очень помогло. Первоначально измерение молекул других молекулярных масс показало, насколько ученые начала 19 века заблуждались относительно этих реальных размеров. До этого считалось, что белок попадает в организм, там что-то, так сказать, мясо, состоящее из белков, разваливается на эти молекулы, они ассимилируются, в виде каких-то комочков попадают в кровяное русло, эти комочки слипаются, образуя тела, которые можно увидеть - вот в микроскопе увидев какие-то сернистые структуры, говорили, что это слипшиеся молекулы. Представления были весьма условные. А когда начали определять молекулярную массу, то выяснилось, что молекулы, которые участвуют в обмене веществ, то есть простые молекулы - органические кислоты, та же самая мочевина, аминокислоты - они ничтожно малы по сравнению с размерами структур, однако переход между ними реально представить себе можно. Этот процесс был очень важен.

Но здесь есть еще один момент. Дело в том, что ткани и клетки, и организм в целом стали изучать химическими методами. Вот эта редукционная методология применялась и в таком направлении. Началась дифференциация - возникли такие науки, как гистохимия, то есть изучение тканей с помощью химических методик, цитохимия - изучение клетки с помощью химических методик. Надо сказать, что вокруг этих направлений было множество споров. Ведь что значит изучать ткани или клетки с помощью химических методик? Значит брать микроскоп, и красить клетки какими-то реактивами, фиксировать их. И вот вся эта методика фиксирования окраски стала вызывать возрождение органицистов. Они стали говорить, что когда химик фиксирует клетку осмиевой кислотой, он же ее убивает, и все, что он видит, это уже арте-факт, то есть вторичный объект, который возник в результате взаимодействия такого сильного реактива, как осмиевая кислота, с клеткой. Когда он мажет клетку препаратом, адсорбируется краска, яд, кошмар, клетка погибает. Все эти данные нельзя принимать всерьез, однако, с помощью этих данных накапливались знания о том, что в клетке существует ядро, вакуоль, какие-то другие морфологические структуры, мембраны, и так далее, и так далее. Отмахнуться от этого было трудно, потому что многие данные, полученные в разных лабораториях на разных объектах разными методами, но которые можно было объяснить, что там происходило, - они совпадали. И эти вещи тоже принимались во внимание. Я обращаю ваше внимание на это не зря, потому что изучение гистохимическими методами тканей и клеток привело к очень важному наблюдению. Этим наблюдением гораздо раньше, чем классические биологи, которые потом создавали молекулярную биологию, воспользовались фармацевты и фармакологи. Появление гисто- и цитохимии привело к тому, что у нас вообще появилась современная фармацевтическая промышленность. Вы должны понимать, как это произошло, как наука на все это влияет. Произошло это очень интересно.

Вслед за созданием клеточной теории, концепция клеточного строения была перенесена в область патологии, то есть изучения болезни. И сделал это немецкий Кирбах, который написал книгу "Клеточная патология", о которой я вам уже говорил. Он начал изучать клеточное устройство органов, которые поражены теми или иными болезнями, и нашел массу отклонений, и их детально описал. Это было важно, потому что после этого больные ткани, патологические изменения органов, стали изучать, учитывая их клеточное строения. И первые симптомы болезней стали пытаться найти через фиксацию изменений клеток. Сами понимаете, это все происходило в середине 19 века. Представляете, насколько это как бы закинуло вперед некий мост, поскольку это все сохранилось как метод диагностики до наших дней. Это была необычайно прозорливая работа. И вот после этих работ Кирбаха, конечно, создавать это направление без микроскопа, без цитохимии, без гистохимии, конечно, было невозможно. Так вот, обратите внимание, что разные клетки, в том числе, патологические изменения, окрашиваются по-разному. Нормальная клетка окрашивается такими-то реактивами, и дает такие-то оттенки, и такие-то структуры в ней фиксируются, а морфологически меняющиеся вдруг начинают изменять - ...вдруг в красный(?). Вот эти соображения - разный способ, разное сродство красителей различным клеточным структурам привело к стратегической фармакологической, фармацевтической мысли. Стали считать так: раз клетки избирательно взаимодействуют с различными красителями, значит, также избирательно они взаимодействую и с лекарствами. Это была необыкновенно важная идея, и она была воспринята не врачами, а химиками. Врачи к этому подходили очень медленно, их подводили буквально за ручку и тыкали носом в это дело химики, фармацевты и фармакологи. Началось все это с того, что начали изучать уже существующие, уже известные органические вещества на предмет того, как они действуют, как лекарства. К тому времени уже были известны многие соединения, которые применялись в фармакологии, например, наркотические вещества: хлороформ, закись азота и т.д. Это было известно. Но когда обнаружили, что краситель анилин, который используют для прокраски ткани, обладает жаропонижающими свойствами, и, к тому же, снимает головную боль, то это был очень серьезный симптом, что тут надо покопаться. И очень быстро оказалось, что среди веществ, которые выделяют из отходов каменного угля и которые используются в химической промышленности текстильных красителей, есть вещества, которые совершенно явно могут использоваться, как лекарства. Первым из таких веществ, на которые обратили внимание, и которое уже из фармакологии потом не ушло, была салициловая кислота, открытая Жераром во Франции. Он открыл салициловую кислоту, изучил ее, потом ее синтезировали, но как лекарство никто не знал, интересовались, как органическим соединением. Но очень быстро обнаружили, что салициловая кислота, прибавленная к обыкновенному вазелину, если ее еще растереть с серой, образует салициловую мазь, и если ею помазать ранку, то она заживает мгновенно, по сравнению обычными ранками, которые даже промывают спиртом, йодом, и т.д. То есть это оказалось имуностимулирующее контактное вещество - это серно-салициловая мазь, которая до сих пор продается в аптеках, и стоит по сравнению с другими лекарствами недорого, хотя это лекарство необыкновенно важное и полезное. Начали изучать производные салициловой кислоты, натолкнулись на уже известную ацетил-салициловую кислоту. Что это такое? Аспирин. Он был известен заранее, его не создавали, как лекарство. Это был результат синтеза, исследования в теоретической органической химии. Этот аспирин Феликс Хофман, химик фирмы Байер, в ___ годуначал обследовать на предмет его использования, как лекарства. Надо сказать, что 100 лет назад аспирин был введен в оборот фармацевтический и попал в фармакопею. Аспирин был не первым лекарством такого рода. Это тоже вам надо знать. До этого возникли такие вещества, которые точно также оказались введенными в практику фармакопеи, как вполне известные вам пирамидон, фенацетин - я называю их фармакологические названия, на самом деле это другие вещества, химически они называются по-другому, мы потом об этом поговорим, но, во всяком случае, вот эти вещества - феназон, который получил название фенацетина в фармакологической практике, он появился в конце 19 века, и был введен химиком, и стал этот...

... привело к том, что впервые галеновые препараты в этих семействах - впервые в этих веществах не чистые вещества, хотя эффективные до сих пор применяющиеся (может быть потому, что многокомпонентные), они были оттеснены на второй план. Стала возникать фармакология чистых веществ, то есть фармакология, которая действует ударно на какие-то совершенно конкретные реакционные центра клетки. Механизм этого действия и изучался на протяжении последующих ста лет, потому что оказалось, что в фармакологии совсем все на так просто, как первоначально представляли себе химики. Хотя, еще раз подчеркну, они знали, как развивается органическая химия, знали, как реагируют органические молекулы, они в этом смысле оказались вооружены в конце 19 века лучше, чем врачи. Врачи это очень болезненно переживали. Если вы возьмете литературу, написанную классическими врачами по медицине в конце 19 века, то в ней все время будут говорить, что да, мы все знали, мы все понимали, конечно, нам подсказали какие-то вещи, но ведь они это случайно открыли. С точки зрения медицины это действительно были случайные вещи. Вдруг обнаруживается аспирин, и врачи с удивлением узнают, что как сейчас мы говорим, это имуностимулятор, а тогда врачи видели, что это вещество, которое действует при гриппе, снижает температуру, снимает головную боль, вообще лечит. Для них это сюрприз, а для химиков сюрприза не было, ведь производными салициловой кислоты они занимались уже десятилетия (40 лет салициловая кислота находилась в поле зрения химиков). Так что там логика была вполне железна. Эти две вещи надо хорошо себе представлять.

Что дальше? Как все это повлияло на изучение обмена веществ, потому что введение химических препаратов сразу сделало изучение обмена веществ необыкновенно актуальным. Вот симптоматологическая медицина отступила на второй план. Раньше как? Принял лекарство, симптом исчез, объективно улучшилось состояние больного. Была масса схем, картин, но врачи очень плохо представляли причины болезни. Иногда угадывали, иногда хорошо объясняли. В случае патогенных микроорганизмов попаданий было больше. Магическая пуля была создана (?). Возникла химиотерапия, об этом подробно мы потом поговорим.

Но когда начали, представлять себе, что можно представить обмен веществ в виде цикла химических реакций, можно представить себе, как эти цикла идут чисто химически, как вещества действуют, эту стратегию все медико-биологические науки изменили. Этому предшествовало очень важный перелом в психологии биологов в целом. Запомните это: буду спрашивать имена и суть! Дело в том, что, как я вам говорил, в середине века организм представляли себе как реторту, в которой происходят химические реакции. И вот впервые в середине века несколько человек заинтересовались этой концепцией и поставили ее под сомнение. Причем поставили с помощью очень броских образов, и это сразу запомнили студенты - это очень важно, и потом именно студенты, превратясь в профессоров и ученых, говорили: ну как же, нам Клод Бернал говорил то-то - они уже были воспитаны в этой концепции. Что же это была за концепция?

Клод Бернал, крупнейший физиолог, который отдавал должное эволюционистским исследованиям - он тоже изучал, скажем, процессы пищеварения - первые шаги в этом направлении делал. Он сказал примерно следующее: Как мы можем говорить, что происходит внутри организма, если этот организм - лабиринт реакций? И мы видим только вход в этот лабиринт и выход. Физиологический образ достаточно ясен: то, что скушали, и то, что вывели. А что там внутри? Лабиринт, и надо узнать, как он устроен.

Таким образом, он сформулировал очень важную стратегическую задачу, не только для физиологов и биохимиков, но и для врачей, и для фармацевтов, потому что чем лучше мы знаем, что происходит в лабиринте, тем лучше мы сможем влиять на патологические изменения.

Одновременно с ним такую же вещь высказал и другой человек, который от науки был немножко далеким. Это был один из первых научных журналистов, который во французских газетах писал о науке в 70-е - во времена Парижской коммуны- в газетах писали много всяких биохимических вещей, связанных с изучением питания, история с желатиновым супом, которым кормили бедняков на улицам Парижа во время франко-прусской войны. Там были очень интересные исследования о роли белков, жиров и углеводов в питании - что важнее? Было представление, что что-то одно из трех важное, а остальное - второстепенно. Были довольно живописные споры с заключением пари с соперниками, с отказом от того или иного вида пищи и так далее. Так вот, этот журналист Альбер Доне написал в одной из французских галет статью, посвященную физиологии, и тоже обратил внимание - сказал, на как же мы можем говорить о том, что происходит в организме, если мы видим организм, как дом, в который в дверь вносят продуты питания, а мы наблюдаем только дым, вылетающий из трубы. Что там внутри - абсолютно не ясно. Вот это тоже броский образ, его запомнили, сохранили для веков, для истории науки, и после этого стали интересоваться деталями процессов, происходящих в организме. То есть нашли концепцию, что организм - это не реторта, поняли, что в нем происходят довольно сложные реакции, и они должны быть как-то связаны между собой.

Кстати говоря, концепция взаимосвязей реакций в организме была разработана русским биохимиком Алексеем Николаевичем Бахом. В 1897 году, изучая процессы биологического объяснения, впервые нарисовал схемы сопряженных химических реакций и прямо сказал, что в организме, по крайней мере, в процессе биологического окисления, вот эти сопряженные реакции играют главную роль. Почему это сделал именно Бах? Потому что концепцию сопряженных реакций разработал опять-таки русский химик Александр Николаевич Шилов. Вот видите, химия подсказала Баху эту идею. Если бы Шилов не разработал эту идею, Бах бы этим не воспользовался. Его именем, кстати, назван Институт биохимии Академии наук.

{mospagebreak}

Открытие Баха стало одним из трех основных открытий, которые привели к возникновению современной биохимии.

Что означало открытие сопряженных реакций для биохимии? Дело в том, что это тоже было своего рода прорывом. Я забегаю вперед, мы будем об этом говорить на следующих лекциях, поэтому скажу только одно. Дело в том, что биохимия - то, что происходит в организме - для чистого химика необыкновенно сложные и даже не всегда понятные вещи. Я это говорю с чистой уверенностью, поскольку у меня два образования: я кончал и биофак, и химфак, вращался в разных научных сообществах, и видел, что очень крупные современные нам химики, физико-химики, говорили: Вот ты нам рассказываешь то-то и то-то, но на самом деле, ты что-то путаешь. Этого в химии быть не может. Что они имеют в виду? Оказалось, что клеточная структура настолько идеально организована, что ничего в мире подобного организации клетки не существует. В этой структуре химические реакции - в структуре, не в капельке (???) Вот будете биохимию слушать, вспомните. Там только в вакуолях происходят реакции в капельке - это реакции образования отбросов в организме. А все обменные реакции сделаны так: одна молекула подхватывается какой-то структурой. Одновременно эта структура очень часто является биокатализатором фермента. Эта молекула трансформируется: разлагается, или, наоборот, соединяется в более сложную молекулу, и тотчас переносится в ту часть клетки, в которой она вновь вступает в реакцию. Снова ее подхватывает структура, фермент, и переносит одну молекул. С точки зрения химии это бред собачий. В учебниках пишут реакцию, где одна молекула превращается в другую. На самом деле, тысячи молекул - это база, они должны взаимодействовать друг с другом. А в биохимии это реально так и происходит. Там есть реакции, где переносится электрон - это вообще химикам трудно понять, когда говорят, что электрон может захватиться белковой молекулой в одной точке, и выскочить их этой молекулы в другой точке, они говорят, что это бред. Вы знаете, что у электрона есть облако, и вообще, они никак не может выскакивать. На самом деле реальный физический эффект в этом процессе вот такой. Это необыкновенно важная вещь, которая сыграла важную роль в развитии молекулярной фармакологии, потому что позволила реализовать множество очень важных лекарств, к которым относятся все лекарства, которые именуются блокадными. Блокаторы действуют одной молекулой! Поэтому если вы хотите увеличить эффект блокатора, то помните, что просто надо подобрать другой блокатор. А принимать две или три таблетки и ждать, что эффект будет лучше - вещь абсолютно бессмысленная, потому что в одной таблетке содержится гораздо больше отдельных молекул, которые действуют как отдельные молекулы. Концентрация блокаторов для такой роли не годится. Эти вещи надо знать.

Все эти процессы влияли на развитие фармакологии и фармацевтического знания.

Так же мне надо рассказать о трех основных открытиях, которые легли в основу современной биохимии. Они оказались ключевыми для развития фармакологической науки. Первое из этих открытий было открытие Швейцарского ученого Фридриха Мишера, который впервые выделил из клетки нуклеиновые кислоты. Что интересно, что это открытие было сделано в один год с другими очень важным открытием. Это было 1868 год, это был год, когда вышла книга знаменитого Грегора Менделя открывшего основные генетические законы. Генетика возникла сразу. И как знание о генетических законах, и как знание о том субстрате, где это законы реализуются. Этого не кто не знал. Про генетическом законе забыли на 30 с лишним лет. В 1900 году его снова переоткрыли. А то, что это связано с нуклеиновыми кислотами выяснили еще позднее. Но реально наука оказала все условия, чтобы генетика развивалась. Как были открыты нуклеиновые кислоты? Это очень важно. Мишин действовал не как биохимик. Хотя это было биохимическое открытие. А он действовал скорее, сточки зрения методологии как совершенно чистый редукицонист. Но при этом учитывал некие физиологические и цитологические требования Он пытался из клетки выделить не химическое вещество. А пытался химическими методами из клетки выделить ядро. До той поры ядро, конечно, все окрашивали, но говорили, что клетка, протоплазма клетки - это коллоидный раствор. Там коллоидная капелька, а внутри ее там еще 1 капелька. Вот это и есть ядро. Мишин в этом засомневался и попытался использовать мягкого осаждения ( мягкие растворы сульфатных солей ) для того чтобы осадить ядро. Он разработался эти методы. Он поискал объект, где ядра самые крупные. Оказалось что самые крупные ядра у лейкоцитов. Он решил накопить эти лейкоциты. А как получить эти лейкоциты. Тут начинаются ароматные подробности. Что такое лейкоциты это гной, концентрированные лейкоциты. И вот он Тюгенгеме, в университете и начал собирать гнойные бинты, которые там копились. Потом смывал весь гной и обрабатывал их сульфатами, чтобы осадить ядра. И есть одна характерная деталь, он проводил эту операцию, но при микроскопическом контроле. Он смотрел в микроскоп, что происходит с ядром. И он понял, что ядро - это конкретная структура в клетке. Почему? Потому, что в процессе его осаждения он заметил, что в ряде случаев эти шарики, ядрышки сморщиваются. Он доказал что химически он осаждал именно ядра. И вот когда он получил массу ядер, он подверг их химическому анализу, и тут проявились его таланты химика. Он понял, что это новый класс химических соединений. Он назвал их - нуклеином (от слово nucleus - ядро), посчитал, что это основной элемент ядра. Потом эта работа была продолжена на других объектах, оттуда получил нуклеин. Этот объект была молока лосося.

Было сделано еще одно важное открытие. И это открытие было связано с судьбой такой на

28.06.2015