Этот ученый родился ровно 180 лет назад. Он занимался исследованием тканей нервной системы, открыл метод, позволивший увидеть нейроны в деталях и, в итоге, разрушивший его собственную теорию. Он на протяжении восьми лет изучал малярию, а структуру клетки, названную в его честь, сначала считали несуществующей. Он был прекрасным учителем и ярым соперником, который не смог отложить вражду даже на время Нобелевской премии. Итак, знакомьтесь — Камилло Гольджи.
Камилло Гольджи
Родился 7 июля 1843 года, Кортено, Италия
Умер 21 января 1926 года, Павич, Италия
Нобелевская премия по физиологии и медицине 1906 года (совместно с Сантьяго Рамон-и-Кахалем).
Формулировка Нобелевского комитета: «в знак признания их трудов о структуре нервной системы».
Фамилию нашего сегодняшнего героя автор статьи узнал лет в шесть-семь. Тогда он добрался до учебника биологии, где была большая красивая картинка «Клетка под электронным микроскопом». Правда, это была не электронно-микроскопическая фотография, а рисунок художника, но от этого дух захватывало не меньше. Какой огромной, таинственной и неисчерпаемой казалась клетка, которую и глазом-то не увидеть. Сколько там всего было: ядро, ядрышко, митохондрии, рибосомы… И некий загадочный «аппарат Гольджи». Слово «аппарат» я знал, слово «Гольджи» — нет. Не знали его и родители, а Интернета тогда, в начале 1980-х, не было и в помине. Так что это слово надолго стало для меня символом чего-то непонятного, интересного и таинственного, связанного с живым. То, что это фамилия человека, получившего одну из первых Нобелевских премий по физиологии и медицине, автор узнал гораздо позже.
Наш герой родился еще в первой половине XIX века в городке Кортено близ Брешии. Сейчас эта коммуна с населением менее двух тысяч человек гордо носит имя Кортено-Гольджи в честь своего знаменитого уроженца.
Выбор судьбы юного Камилло был предопределен: его отец Алессандро Гольджи был врачом, и Гольджи-младший отправился в Университет Павии за медицинской степенью. И уже в университете он начал заниматься тем, что наполняло всю его дальнейшую научную жизнь: под руководством Эусебио Оэла он стал изучать микроскопию тканей. Получив степень в 1865 году, Гольджи остался в Павии и перешел на работу в психиатрическую клинику больницы Сан-Маттео (Св. Матвея). Впрочем, работу в университете он продолжил — под руководством своего любимого преподавателя Джулио Биццоцеро, одного из пионеров гистологии (в 1892 году он создаст одно из первых описаний знаменитой Helicobacter pylori).
Джулио Биццоцеро (1846–1901). Врач, патолог и гигиенист, отец итальянской гистологии. Окончил Павийский университет в 20 лет, через год (!) возглавил в нем лабораторию экспериментальной патологии, а в 26 лет основал в Турине Институт общей патологии. Один из пионеров применения микроскопа в медицине и описания микроскопической структуры тканей. Его имя связывают с открытием роли тромбоцитов (бляшек Биццоцеро) в свертывании крови и десмосом (узелков Биццоцеро) в шиповатых клетках эпидермиса. Биццоцеро известен также благодаря работам по гемопоэзу и глазному фагоцитозу. Ну, и благодаря обнаружению (судя по всему, третьему в истории) «нобелевской» бактерии H. pylori, конечно. Правда, премию она принесла не ему.
Wikimedia Commons
Вместе с Биццоцеро Гольджи продолжил микроскопические изучение тканей центральной нервной системы. И вот тут всех ожидала огромная проблема. После выхода в 1850 году книги Рудольфа Вирхова «Клеточная патология» микроскопия тканей стала очень популярна, однако подобраться к нормальному изучению нервной ткани гистологи так и не смогли: очень уж необычные клетки. Плюс сами препараты срезов нервной ткани оказались очень неудачными для окрашивания. Гольджи также столкнулся с этой проблемой. Впрочем, свою первую работу он посвятил психиатрии.
В 1869 году под влиянием идей знаменитого Чезаре Ломброзо, преподавателя Павийского университета с 1862 года, о «врожденности» всех преступных наклонностей, Гольджи опубликовал статью о том, что психические заболевания вызваны органическими повреждениями нервных центров. Сейчас мы знаем, что некоторые (но далеко не все) болезни действительно обусловлены органическими повреждениями коры головного мозга. Гольджи не смог найти подтверждения своей теории и оставил психиатрию, сконцентрировавшись на неврологии.
Чезаре Ломброзо (1835–1909). Итальянский психиатр, криминолог, объединивший психиатрию с физиогномикой, френологией, ранней евгеникой и социал-дарвинизмом в криминальную антропологию.
Wikimedia Commons
Новая (и вечная для всех поколений ученых) проблема «накрыла» Гольджи в 1872 году: стало туго с деньгами. И он принял предложение перейти на хлопотную, но хорошо оплачиваемую работу санитарного инспектора больницы для хронических больных небольшого городка Абьятеграссо. Разумеется, заниматься наукой санитарному инспектору было не положено, и лаборатории в Абьятеграссо у Гольджи не было. Но в те времена ученый мог позволить себе заниматься наукой за свои деньги на кухне. Микроскоп, стекла — вот все, что ему было нужно. И именно там Гольджи сделал важнейшее открытие своей жизни — «черную реакцию».
Примеры «преступных стигматов», проявляющихся во внешности правонарушителей. Иллюстрация из книги Ч. Ломброзо «Человек преступный» («L’Uomo delinquente», 1878). Ломброзо считал, что преступниками люди рождаются, а не становятся под влиянием общества (за исключением удержавшихся от падения на эволюционной лестнице условных, или случайных, правонарушителей — криминалоидов).
Wikimedia Commons
Что это такое?
Титульный лист и рисунок Гольджи из работы 1875 года
Именно выход этой монографии с новой силой запустил дебаты о природе нервной ткани. О сложности ее изучения мы уже упоминали: микроскоп позволял видеть длинные клетки, как бы переходящие одна в другую. Возникли две теории: нейронная и ретикулярная.
Пирамидальные нейроны, окрашенные «по Гольджи»
Wikimedia Commons
Нейронную теорию, предпосылки которой создали еще в 1838–1839 годах ботаник Матиас Якоб Шлейден и физиологом Теодор Шванн (оба они вместе с Рудольфом Вирховом еще и основатели клеточной теории, а Шванн дал имя и шванновским клеткам в нейронах), особенно рьяно представлял испанский гистолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль, о котором мы уже писали. Согласно этой теории, нервная ткань состоит из индивидуальных нейронов, границу между которыми можно обнаружить.
Удивительное дело, метод Гольджи получил максимальное распространение именно благодаря Рамону-и-Кахалю, главному сопернику Гольджи. Метод они применяли один, а видели разное. Судя по всему, Кахаль был более тонким экспериментатором, имел более острое зрение и смог разглядеть синапсы. Эта, скажем так дискуссия (тон статьи не позволяет использовать более жесткое слово), получила у историков науки название Первой нейронаучной войны. Споры действительно шли нешуточные. Забавно, что даже термин «нейрон» появился в результате этих самых дискуссий, его ввел идейный противник Гольджи, немецкий анатом Генрих Вильгельм Вальдейер только в 1891 году, а одним из авторов идеи о «нервах, как единицах проводимости в нервной системе» вообще был молодой Зигмунд Фрейд — еще до отпадения в психологию и создания психоанализа.
Изображения нейронов, сделанные Фрейдом (еще до открытия черной реакции)
Интереснее всего то, что даже присуждение общей Нобелевской премии за изучение нервной системы Гольджи и Рамону-и-Кахалю не примирило ни теории, ни их адептов. В своей нобелевской лекции Гольджи активно нападал на идеи, поддерживаемые Кахалем, и приводил доводы в поддержку ретикулярной теории. Точку в споре в итоге поставил другой нобелиат — Чарльз Шеррингтон. В многолетнем споре победил Рамон-и-Кахаль.Интересно, что если бы премии выдавались по итогам простого подсчета номинаций (набравшему большинство), то Гольджи, пожалуй, не получил бы ее никогда. Несмотря на то, что с 1901 года его номинировали 31 раз, он ни разу не получал максимальное количество номинаций. В том же 1906 году он был номинирован лишь трижды (а в 1904 году — 12 раз!). Достаточно взглянуть на список номинантов, чтобы понять, как велика была конкуренция. Великие Кох, Эрлих, Мечников, так и не получивший премию Ру… Вообще, больше всего номинаций получил германский гидробиолог, крупный специалист по планктону Виктор Хенсен, открывший одну из структур внутреннего уха.
Кстати, сам Гольджи, как лауреат Нобелевской премии, достаточно активно пользовался правом выдвигать ученых на «Нобеля». Мало кто знает, что лауреат может выдвигать номинантов не только по своей специальности. Так, Гольджи трижды номинировал своего соотечественника Аугусто Риги на премию по физике; по химии он продвигал соотечественника Джакомо Чамичана.
Аугусто Риги (1850–1920). Чрезвычайно плодовитый на открытия и публикации итальянский физик. Изучал электромагнетизм, оптику, атомную физику и рентгеновские лучи. Предложил термин «фотоэлемент» и сам же воплотил его в жизнь. В 1880 году открыл магнитный гистерезис, создал генератор сантиметровых волн, изучил их свойства и показал общность природы световых волн и радиоволн.
Wikimedia Commons
Среди номинаций по медицине тоже почти все итальянцы. Однако никому из них, даже великому терапевту Карло Форланини, предложившему способ лечения туберкулеза искусственным пневмотораксом, протекция Гольджи не помогла увеличить количество итальянских лауреатов Нобелевской премии.
Сам же Гольджи провел всю свою жизнь за изучением нервной системы и сделал немало открытий. Впрочем, не только в этой области. Восемь лет своей жизни — с 1885 по 1893 годы — Гольджи посвятил малярии (кстати, на этой почве он успел рассориться с признанным специалистом по малярии и будущим нобелиатом 1902 года, индийцем шотландского происхождения Рональдом Россом). Именно Гольджи установил, что все малярийные паразиты делятся почти одновременно с интервалом в 72 часа, и именно это вызывает новый приступ болезни (так называемая четырехдневная малярия).
В основанной им самим лаборатории Гольджи оказался неплохим научным руководителем. Среди его учеников и иностранных сотрудников был один нобелевский лауреат. Да-да, мало кто знает, что великий путешественник, верховный комиссар Лиги Наций по делам беженцев и лауреат Нобелевской премии мира Фритьоф Нансен по своей первой научной специальности гистолог, и он учился у Гольджи окрашиванию тканей.
Аппарат Гольджи
Wikimedia Commons
А что же с аппаратом (или комплексом) Гольджи, благодаря которому автор узнал фамилию нашего героя? С ним тоже связана интересная история. Продолжая изучать нервную ткань, Камилло Гольджи в 1898 году обнаружил внутри нейронов тонкую сеть переплетенных линий. Ее наблюдали и позже, но в 40-е годы XX века после изобретения электронного микроскопа почему-то стали считать, что аппарат Гольджи — это артефакт, возникающий при окрашивании клеток. И только более поздние исследования более совершенной техникой показали, что комплекс Гольджи — или просто «гольджи», как сейчас пишут все чаще, — действительно существует и служит для выведения веществ, синтезированных в эндоплазматической сети. Более того, в нейронах существуют даже специальные «филиалы» комплекса — так называемые аутпосты Гольджи.
Сухожильный комплекс Гольджи
И даже это еще не все. Имя Гольджи есть и еще в одном нейрокомплексе, так называемом сухожильном комплексе Гольджи — рецепторном органе, который расположен в местах соединения мышечных волокон с коллагеновыми пучками сухожилий.
Текст: Алексей Паевский
Проект реализуется в рамках инициативы «Работа с опытом» Десятилетия науки и технологий
