Камилло Гольджи: Итальяндық патолог және нейробиолог

Кіріспе

Италиялық биолог және патолог (1843–1926)

Камилло Голджи (kaˈmillo ˈɡɔldʒi; 7 шілде 1843 – 21 қаңтар 1926) – орталық нерв жүйесін зерттеудегі еңбектерімен танымал итальяндық биолог және патолог. 1860–1868 жылдары Павия университетінде медицинаны оқыды (кейіннен кәсіби өмірінің көп бөлігін осы университетке арнады), ол кезде Чезаре Ломброзодан тәлім алды. Патолог Джулио Бизозеродан шабыттанған Голджи нерв жүйесін зерттеумен айналысты. 1873 жылы ол «қара реакция» деп аталатын бояу әдісін (кейде оның құрметіне Голджи әдісі немесе Голджи бояуы деп те аталады) ашты, бұл нейроғылымдағы маңызды жаңалық болды. Анатомия мен физиологиядағы бірнеше құрылымдар мен құбылыстар оның есімімен аталады, соның ішінде Голджи аппараты, Голджи тірек мүшесі және Голджи тірек рефлексі. 1906 жылы Голджи мен испан биологы Сантьяго Рамон-и-Кахальға «нерв жүйесінің құрылымын зерттеудегі еңбектері үшін» Физиология және Медицина саласындағы Нобель сыйлығы ортақ түрде берілді.

Өмірбаян

Камилло Гольги 1843 жылғы 7 шілдеде Брешия қаласына жақын Кортено ауылында, Брешия провинциясында (Ломбардия) дүниеге келді. Сол кезде бұл аймақ Ломбардия-Венеция Королдығының құрамында болған, қазір Италия мемлекеті. Бүгінде ауыл оның құрметіне Кортено Гольги деп аталады. Оның әкесі Алессандро Гольги – дәрігер және аудандық медициналық қызметкер, бастапқыда Павия қаласынан шыққан. 1860 жылы ол медицинаны оқу үшін Павия университетіне түсіп, 1865 жылы медицина ғылымдарының докторы дәрежесін алды. Сан-Матео ауруханасында (қазіргі IRCCS Policlinico San Matteo Foundation) интернатурадан өтті. Интернатура кезінде ол итальян армиясында азаматтық дәрігер болып қысқа уақыт жұмыс істеді, сондай-ақ Новара ауруханасында (қазіргі Azienda Ospedaliero Universitaria Maggiore della Carità di Novara) хирург ассистенты қызметін атқарды. Осымен қатар, ол Павия маңындағы ауылдардағы холера эпидемиясын зерттеуге қатысқан медициналық топқа да мүше болды. 1867 жылы ол Чезаре Ломброзоның жетекшілігімен академиялық оқуын жалғастырды. Ломброзо – гениальдық, ақымақтық және қылмыстылық сияқты медициналық психология салаларындағы белгілі ғалым болған. Ломброзодан шабыттанған Гольги психикалық аурулардың этиологиясы тақырыбында диссертация жазып, 1868 жылы медицина докторы ғылыми дәрежесін алды. Ол тәжірибелік медицинаға қызығушылық танытып, Джулио Биццозеро басқаратын Жалпы патология институтына қабылданды. Биццозеро Гольгиден үш жас кіші болған, жүйке жүйесінің гистологиясы және сүйек кемігінің қасиеттері саласында маманданған, шешен сөйлейтін және тәжірибелі оқытушы болды. Гольгидің маңызды ғылыми еңбектеріне тікелей немесе жанама түрде Биццозероның ықпалы тиді. Екеуі соншалықты жақын болғандықтан, бір ғимаратта тұрды, ал Гольги кейіннен Биццозероның қызы Лина Алеттиге үйленді. 1872 жылы Гольги беделді клиникалық дәрігер және гистопатолог болды. Алайда, Павиядағы тұрақты профессор ретінде неврология саласында оқыту және зерттеу жұмыстарын жүргізуге мүмкіндік болмады. 1875 жылы ол Павия университетінің гистология факультетіне оқуға түсті. 1879 жылы Сиена университетінің анатомия кафедрасының профессоры болып тағайындалды. Бірақ келесі жылы Павия университетіне гистология профессоры болып қайта оралды. 1879 жылдан бастап ол жалпы патология профессоры және Сан-Матео ауруханасының құрметті бас дәрігері (Primario ad honorarem) қызметін де атқарды. Павия университетінің ректоры болып екі рет қызмет етті: біріншісі – 1893 және 1896 жылдар аралығында, екіншісі – 1901 және 1909 жылдар аралығында. Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде (1914–1917) Павиядағы Collegio Borrmeo әскери ауруханасын басқарды. 1918 жылы зейнеткерлікке шығып, 1923 жылға дейін жеке зертханасында ғылыми зерттеулермен айналысты. 1926 жылғы 21 қаңтарда қайтыс болды.

Camillo Golgi was born on 7 July 1843 in the village of Corteno near Brescia, in the province of Brescia (Lombardy), at the time Kingdom of Lombardy–Venetia, today Italy. The village is now named Corteno Golgi in his honour. His father Alessandro Golgi was a physician and district medical officer, originally from Pavia. In 1860, he entered the University of Pavia to study medicine, and earned his medical degree in 1865. He did an internship at the San Matteo Hospital (now IRCCS Policlinico San Matteo Foundation). During his internship he briefly worked as a civil physician in the Italian Army, and as assistant surgeon at the Novara Hospital (now Azienda Ospedaliero Universitaria Maggiore della Carità di Novara). At the same time he was also involved in the medical team for investigating cholera epidemic in villages around Pavia. In 1867, he resumed his academic study under the supervision of Cesare Lombroso. Lombroso was a renowned scientist in medical psychology such as genius, madness and criminality. Inspired by Lombroso, Golgi wrote a thesis on the etiology of mental disorders, from which he obtained his M. D. in 1868. He became more interested in experimental medicine, and started attending the Institute of General Pathology headed by Giulio Bizzozero. Three years his junior, Bizzozero was an eloquent teacher and experimenter, who specialised in histology of the nervous system and the properties of bone marrow. The most important research publications of Golgi were directly or indirectly influenced by Bizzozero. The two became so close that they lived in the same building; and Golgi later married Bizzozero's niece, Lina Aletti. By 1872, Golgi was an established clinician and histopathologist. He, however, had no opportunity as a tenured professor in Pavia to pursue teaching and research in neurology. In 1875, he joined the faculty of histology at the University of Pavia. In 1879, he was appointed Chair of Anatomy at the University of Siena. But the next year, he returned to the University of Pavia as full Professor of histology. From 1879 he also became Professor of General Pathology as well as Honorary Chief (Primario ad honorarem) at the San Matteo Hospital. He served as Rector of the University of Pavia twice, first between 1893 and 1896, and second between 1901 and 1909. During the First World War (1914–1917), he directed the military hospital Collegio Borrmeo at Pavia. He retired in 1918 and continued to research in his private laboratory till 1923. He died on 21 January 1926.

Қара реакция немесе Голгидің бояуы

Голджинің заманында орталық жүйке жүйесін зерттеу қиын болды, себебі жасушаларды анықтау өте қиын еді. Қолда бар тінді бояу техникалары жүйке тінін зерттеуге жарамсыз болды. Хроникалық аурулар ауруханасының бас дәрігері қызметін атқарып жүргенде, ол негізінен күміс (күміс бояу) қолданып, жүйке тінін металлмен сіңдіру тәжірибелерін жасады. 1873 жылдың басында ол жүйке тінін бояудың жаңа әдісін ашты, ол жасушалардың шектеулі санын кездейсоқ түрде толығымен бояуға мүмкіндік берді. Алдымен тінді қатайту үшін калий дихроматымен, содан кейін күміс нитратымен өңдеді. Микроскоп астында нейронның контуры қоршаған тіндер мен жасушалардан аңғарылып көрінеді. Күміс хроматының шөгіндісі, реакция өнімі ретінде, тек кейбір жасушалық құрамдастарды кездейсоқ түрде бояйды, ал қалған жасушалық бөліктерін сақтап қалады. Күміс хроматы бөлшектері сомада (нерв жасушасы денесінде), аксонда және барлық дендриттерде қара түсті шөгінді жасайды, бұл сары фонға қарсы нейронның өте айқын және жақсы көрінетін кескінін береді. Бұл мидағы жүйке жасушаларының құрылымын алғаш рет анықтауды жеңілдетті. 1873 жылдың 16 ақпанында ол өзінің досы Николо Манфредиге былай деп жазды: "Мен ми қабығының интерстициалдық стромасының құрылымын тіпті соқырларға көрсетуге болатын жаңа реакция тапқаныма қуаныштымын". Оның бұл жаңалығы 1873 жылдың 2 тамызында "Gazzetta Medica Italiana" журналында жарияланды.

Жүйке жүйесі

1871 жылы неміс анатомы Джозеф фон Герлах мидың күрделі "протоплазмалық желі" екенін, оны ретикулум деп аталатын үздіксіз желі түрінде деп болжады. Голжи өзінің қара реакциясын қолдана отырып, цереброспиналь осінің әртүрлі аймақтарын, соның ішінде аксон мен дендриттерді анық ажырата алатын әртүрлі жүйке проекцияларын зерттеді. Ол жүйке ұзартуының құрылымына сүйене отырып, жасушаларды жаңаша жіктеді. Ол әртүрлі жасушалық қабаттардан келетін аксон тармақтарының өзара байланысқан торынан тұратын өте тығыз және күрделі желіні сипаттады ("диффузиялық жүйке желісі"). Аксоннан пайда болатын бұл желілік құрылым Герлахтың болжамынан мүлдем өзгеше болды. Голжидің сөзіне сенсек, ол орталық жүйке жүйесінің басты органы еді. Осылайша, Голжи мидың дискретті жасушалардан емес, жүйке талшықтарының біртұтас желісінен тұратынын айтатын торлы теорияны ұсынды. Голжидің 1873 және 1885 жылдар арасындағы алғашқы жұмыстары мидың қабығы мен иіс сезу шарпысының аксоналдық байланыстарының бір-біріне тәуелсіз екенін көрсеткенімен, кейінгі жұмыстары, оның ішінде Нобель лекциясы, мидың қабығының гранулярлық қабатын тармақталған және анастомоздалған жүйке процестерінің желісімен жабылғанын көрсетті. Бұл оның торлы теорияға деген берік сенімінен туындады. Бұдан өзге, Голжи алғаш рет мидың, гиппокамптың, омыртқаның, иіс сезу бөлігінің құрылысын, сондай-ақ хорея ауруындағы стриатальды және кортикальды зақымдануларды толық сипаттады. 1878 жылы ол бұлшықет кернеуіндегі өзгерістерді сезетін рецептор органын ашты, қазір ол Голжидің сіңір мүшесі немесе Голжи рецепторы деп аталады; сонымен қатар Голжи-Маццони денешіктерін (қысымды сезетін құрылымдарды) тапты. Ол аксонды айналдыратын арнайы мембрана – миелинді бояу үшін калий дихроматы мен сынап хлоридін пайдаланды. Осының көмегімен ол миелиннің сақина тәрізді аппаратын, көбінесе Голжи Реззониконың мүйізді түтігі деп аталатынын ашты.

Малярия

Француз армиясының дәрігері Шарль Луи Альфонс Лаверан 1880 жылы безгек микроскопиялық паразиттен (қазір Plasmodium falciparum деп аталады) туындайтынын анықтады. Бірақ ғалымдар Голджи араласпайынша күмәнмен қарады. Малярия паразитінің микроскопиялық протозоя екенін дәлелдеуге көмектескен Голджи болды. 1885 жылдан бастап Голджи безгек паразитін және оның жұқтыру жолдарын зерттеді. Ол Plasmodium vivax және Plasmodium malariae салдарынан туындайтын үшінші және төртінші күндізгі безгектің екі түрін анықтады. 1886 жылы ол малариялық қызбаның (пароксизм) адам қанындағы жыныссыз көбейіп өсу сатысынан (эритроциттік цикл немесе Голджи циклі деп аталады) пайда болатынын анықтады. 1889–1890 жылдары Голджи мен Этторе Марчиафава қатерсіз үшінші күндізгі безгек пен қатерлі үшінші күндізгі безгек арасындағы айырмашылықты сипаттады (соңғысы P. falciparum тудырады). 1898 жылы Джованни Баттиста Грасси, Амико Биньями, Джузеппе Бастианелли, Анджело Селли және Марчиафавамен бірге ол безгек Анофелес масасы арқылы жұғатынын растады.

Ұяшық органелдері

Камилло Гольги еукариотты жасушалардағы органельді, қазір Гольги аппараты немесе Гольги кешені деп аталатын, немесе кейде жай ғана Гольги деп аталатын, ашты. Гольги өзінің қара реакциясын осмий дихроматы ерітіндісін пайдаланып өзгертті, осы ерітіндімен ол амбардағы соудың мишайынының (Пуркинье жасушаларының) жүйке жасушаларын бояды. Ол жасушалардың ішінде жіп тәрізді торларды байқап, оларды apparato reticolare interno (ішкі торлы аппарат) деп атады. Оларды ерекше жасушалық құрамдас бөліктер деп таныған ол өзінің ашылуын 1898 жылғы сәуірде Павия қаласының медициналық-хирургиялық қоғамында таныстырды. Оның көмекшісі Эмилио Вератти оны растағаннан кейін, ол оны Bollettino della Società medico chirurgica di Pavia журналында жариялады. Дегенмен, көптеген ғалымдар оның ашылуын тек бояу артық өнімі деп санайтын. Олардың микроскоптары органеллаларды анықтауға жеткіліксіз қуатты болды. 1930 жылдарға қарай Гольгидің сипаттамасы көбінесе қабылданбады.

Сыйлықтар мен мұра

Голжи Сантьяго Рамон и Кахалмен бірге жүйке жүйесінің құрылымын зерттегені үшін 1906 жылы физиология немесе медицина саласындағы Нобель сыйлығын алды. 1900 жылы король Умберто І оны сенатор етіп тағайындады. 1913 жылы ол Нидерланды Корольдік өнер және ғылым академиясының шетелдік мүшесі болды. Ол Кембридж университетінен, Женева университетінен, Кристиания университетінің колледжінен, Афина ұлттық және Каподистриан университетінен және Париж Сорбонна университетінен құрметті докторлық дәрежесін алды. 1994 жылы Еуропалық қауымдастық оның есімін еске алу үшін почта маркаларын шығарды.