Событие, от которого ведет отсчет современная трансфузиология, свершилось в 1900 году: венский исследователь, сотрудник Института патологической анатомии при местном университете Карл Ландштейнер опубликовал статью с сообщением об индивидуальных отличиях групп крови у людей.
Эксперименты Ландштейнера представляли собой смешивание сыворотки (жидкой основы крови), взятой у разных лиц, с эритроцитами (красными кровяными тельцами), взятыми у других людей. Ученый обнаружил, что такое смешивание в некоторых случаях приводило к слипанию эритроцитов и превращению их в сгустки. Явление слипания эритроцитов получило название изогемоагглютинации.
Но часть опытов проходила успешно — слипания эритроцитов не наблюдалось, Ландштейнер поставил несколько серий экспериментов и обнаружил три различные группы крови, а затем высказал предположение, что переливания крови между индивидами одной группы не приводят к разрушению перелитых эритроцитов.
Типичные гемолитические осложнения: шок, желтуха, гемоглобинурия и прочие — наблюдаются только тогда, когда пациент получал кровь, принадлежащую к другой группе. В 1930 году гениальная догадка Ландштейнера принесла ему Нобелевскую премию в области физиологии и медицины.
Опыты Ландштайнера — простота и эффективность: кровь представляет собой поразительно сложную систему, каждый компонент которой вносит важный вклад в иммунитет. Одна из основных функций эритроцитов крови — транспортировать кислород к органам и тканям благодаря содержащемуся в них гемоглобину. Но строение самого эритроцита далеко от примитивного: его наружная клеточная мембрана несет на себе большое число молекул, набор которых предопределен генетически. Группу крови определяют антитела анти-А и анти-В, которые называют природными или естественными, поскольку появляются у всех людей с группами 0, А и В сразу после рождения. Все прочие антитела возникают в процессе иммунизации. Если не зная групповой принадлежности крови взять сыворотку группы 0 и эритроциты группы 0 и смешать их, то ничего ужасного не случится, поскольку антителам сыворотки не за что «ухватиться» на эритроцитах группы 0. Но если ту же сыворотку группы 0 смешать с эритроцитами группы А, антитела анти-А, присутствующие в сыворотке 0, «схватятся» за молекулы А и вызовут слипание эритроцитов, собрав их в сгустки. Если такая реакция произойдет не в лабораторных условиях, а в кровеносных сосудах пациента, начнет срабатывать механизм разрушения эритроцитов, покрытых антителами. В лучшем случае такое переливание закончится тяжелым осложнением, в худшем — приведет к смерти, поэтому понятие несовместимости крови донора с организмом реципиента — одно из основополагающих в современной трансфузиологии[90].
Дело Ландштайнера продолжили его ученики — микробиологи А. Декастелло и А. Штурли обнаружили и описали четвертую группу крови[91]. Классификация типов крови была завершена чешским психиатром Яном Янским, который дал точное описание всей системы групп крови в работе «Гематологические исследования психически больных», опубликованной в 1907 году. Исследование врача из Праги оформилось в систему с обозначением групп римскими цифрами от I до IV.
В 1908 году немецкий бактериолог Пауль Эрлих совместно с русским медиком И. Мечниковым заложили основы современной иммунологии, обосновав связь между состоянием крови и устойчивостью организма к заболеваниям. Сыворотка крови содержит особые белковые молекулы — антитела, которые вырабатываются в качестве ответной реакции на различные внешние воздействия, в том числе на атаки болезнетворных микробов и бактерий. Процесс этот называется иммунизацией, и именно он защищает человека от инфекций[92].
Солдаты иммунитета: в защите организма от внешних и внутренних патогенных агентов особую роль играют лейкоциты — белые кровяные тельца, которые заслуживают звания «армии иммунитета». Как в настоящей армии, ее воинский состав имеет разные звания — иерархию, которая определяется наличием особых зерен (гранул) внутри каждого типа лейкоцитов. Зерна эти — запас всевозможного оружия: особых активных многочисленных и разнообразных ферментов, способных разрушать бактерии и вирусы. Стоит возникнуть где-либо участку воспаления — туда мгновенно устремляются нейтрофилы. Полноценный нейтрофил — профессиональный солдат, хорошо вооруженный ферментами, он называется «сегментоядерным нейтрофилом». Но прежде чем стать таким, нейтрофилу приходится пройти суровую школу, формируясь в тканях костного мозга. Беспомощный и безопасный новоявленный младенец-нейтрофил называется миелоцитом. Миелоцит подрастает и превращается в юного нейтрофила — метамиелоцита. Метамиелоцит — юнга армии иммунитета: он растет, обучается и становится молодым солдатом — палочкоядерным нейтрофилом. Палочкоядерный нейтрофил не так быстр и неспособен нести столько оружия, сколько опытный и зрелый нейтрофил сегментоядерный. В здоровом состоянии защиту иммунных рубежей обеспечивают профессионалы: зрелые, опытные и могучие сегментоядерные нейтрофилы. К патрулированию допускается и некоторое количество новобранцев. Но если началась настоящая война, пришла серьезная болезнь, организм объявляет мобилизацию. Из «казармы» (т. е. из костного мозга) призываются «необученные юнцы» — палочкоядерные нейтрофилы. И чем битва напряженнее и острее, чем активнее бактерии, чем больше нагрузка на иммунитет — тем больше в крови палочкоядерных нейтрофилов. Но если болезнь одерживает верх — на помощь иммунитету спешат даже неумелые новобранцы, и тогда в крови появляются метамиелоциты. Неудивительно, что в норме и при нетяжелых болезнях ни миелоцитов, ни метамиелоцитов в крови не бывает. Эозинофилы — еще одна разновидность лейкоцитов — нейтрализуют не бактерий, а иммунные комплексы — комплексы антиген- антител, их количество увеличивается преимущественно при аллергических реакциях. Эозинофилия характерна также для начала выздоровления[93].
Через 20 лет после публикации работы доктора Янского Лига Наций утвердила еще одну — буквенную — классификацию групп крови, которой медики успешно пользуются до сих пор. До разрешения базовой проблемы хирургии — возможности переливания крови во время оперативных вмешательств — оставался всего один шаг — открытие резус-фактора.
Но уже в 20-х годах прошлого века успехи, достигнутые в области переливания крови, впечатляли, хотя некоторая настороженность в приятии метода все еще сохранялась. Поэтому, чтобы снизить количество опасных осложнений — за исключением совсем уж экстренных случаев — перед переливанием было принято производить анализ крови донора и реципиента на совместимость.
Но предварительная проверка не гарантировала пациенту абсолютной безопасности даже после того, как в 1912 году американский врач Роджер Ли ввел в медицинскую практику понятия «универсальный донор» и «универсальный реципиент». Опытным путем доктор Ли доказывал, что кровь первой группы может быть перелита пациентам с любой другой группой, а пациентам с четвертой группой крови подходит любая группа крови.
Проблема состояла в том, что мембрана эритроцита крови помимо системы антигенов АВ0, несет на себе огромное число других молекул, выполняющих самые разнообразные функции. Этот сложный набор молекул сильно отличается у разных людей, поскольку предопределен генетически. Но в историческом промежутке, предшествовавшем открытию генетической природы составляющих эритроцита крови, исследовать их было достаточно сложно. Есть среди молекул и такие, что способны вызвать иммунный ответ даже при переливании крови, совместимой по показателям АВ0 — то есть по группе крови, — и тем самым вызвать тяжелые осложнения.
Современным гематологам известно более 250 антигенов (антител) групп крови, объединенных в 25 систем в соответствии с закономерностями их наследования, по счастью не все они требуют учета при переливании крови, но второй по значимости после АВ0 антиген учитывать приходится — это так называемый резус-фактор. Заслуга его открытия тоже принадлежит Карлу Ландштайнеру.
