Дэвид Брюс: шотландский патолог и пионер тропической медицины

Введение

Шотландский патолог (1855–1931)

Генерал-майор сэр Дэвид Брюс (29 мая 1855 – 27 ноября 1931) был шотландским патологом и микробиологом, внесшим значительный вклад в тропическую медицину. В 1887 году он открыл бактерию, ныне известную как бруцелла, вызывающую так называемую мальтийскую лихорадку. В 1894 году он обнаружил протозойного паразита, названного Trypanosoma brucei, как возбудителя наганы (трипаносомоза животных). Работая в Медицинской службе армии и Королевском армейском медицинском корпусе, основным научным сотрудником Брюса была его жена, микробиолог Мэри Элизабет Брюс (урожденная Стил), с которой он опубликовал около тридцати научных статей из общего числа 172. В 1886 году он возглавлял Мальтийскую комиссию по изучению лихорадки, расследовавшую смертельную болезнь, в ходе которой он выявил конкретную бактерию как ее причину. Позже, вместе с женой, он исследовал вспышку заболевания животных, известного как нагана, в Зулуленде и обнаружил протозойного паразита, ответственного за него. Он руководил Второй и Третьей комиссиями по изучению сонной болезни, организованными Королевским обществом, которые расследовали эпидемию сонной болезни у людей в Уганде, где он установил, что муха цеце является переносчиком (вектором) этих болезней человека и животных. Бактерия Brucella и вызываемый ею бруцеллез, а также протозой Trypanosoma brucei, названы в его честь.

Ранние годы и образование

Брюс родился в Мельбурне, колония Виктория, в семье шотландских родителей – инженера Дэвида Брюса (из Эйрта) и его жены Джейн Рассел Гамильтон (из Стирлинга), эмигрировавших в Австралию во время золотой лихорадки 1850 года. Он был единственным ребёнком. В возрасте пяти лет он вернулся с семьёй в Шотландию. Они жили по адресу: Виктория-сквер, 1, в Стирлинге. Он получил образование в средней школе Стирлинга, а в 1869 году начал учебу в Манчестере. Однако перенесённая пневмония вынудила его отказаться от этого и пересмотреть свои карьерные планы. После этого он решил изучать зоологию, но позже поступил на медицинский факультет Эдинбургского университета в 1876 году и окончил его в 1881 году.

Медицинская карьера

После непродолжительного периода работы врачом общей практики в Рейгейте, Суррей (1881–83), где он встретил и женился на своей жене Мэри, он поступил в армейскую медицинскую школу в Гэмпшире при Королевской больнице Виктории в Нетли. Он сдал военный экзамен в 1883 году и поступил на службу в Армейские медицинские службы (где служил до 1919 года). В 1884 году он присоединился к Королевскому армейскому медицинскому корпусу и был направлен в Валлетту, Мальта. В 1889 году Брюс был назначен ассистентом профессора патологии в Армейской медицинской школе в Нетли и проработал там пять лет. Когда в 1899 году разразилась Вторая бурская война, он вместе с женой руководил полевым госпиталем во время осады Лэдисмита (2 ноября 1899 года – 28 февраля 1900 года). За службу во время войны он был произведен в подполковники. В 1899 году Брюс был удостоен премии Камерона по терапии Эдинбургского университета. В 1900 году он присоединился к армейской комиссии по расследованию дизентерии в военных лагерях, одновременно работая в Комиссии Королевского общества по изучению сонной болезни. Он был немедленно назначен председателем управляющего совета Института Листера. За свою карьеру он опубликовал более девяноста семи научных статей, около тридцати из которых были написаны в соавторстве с его женой. В период с 1886 по 1887 год он исследовал пятерых пациентов, страдавших мальтийской лихорадкой и умерших от нее. Из селезенки трупов он выделил бактерию, которую назвал Micrococcus, и описал ее следующим образом: «Когда крошечная порция, взятая из одной из этих [культурных] колоний, помещается в каплю стерилизованной воды и исследуется под большим увеличением [микроскопа], можно увидеть бесчисленное множество мелких микрококков. Они очень подвижны и как бы танцуют – обычно поодиночке, иногда парами, редко короткими цепочками». Помощник Брюса, хирург-капитан Мэтью Луис Хьюз назвал болезнь «волнообразной лихорадкой», а бактерию – Micrococcus melitensis. Источник инфекции был неясен, Хьюз полагал, что он исходит из почвы, а бактерия попадает в организм с воздухом. Брюс сообщил об этом открытии в журнале The Practitioner в 1887 году, сделав вывод: <blockquote>Я думаю, будет достаточно доказано: (а) что в селезенке при мальтийской лихорадке присутствует определенный микроорганизм; и (б) что этот микроорганизм можно культивировать вне человеческого организма. По поводу последнего отмечу, что я уже вырастил четыре поколения. Теперь остается выяснить, какое влияние, если таковое имеется, этот микроорганизм оказывает на здоровых животных; каковы условия температуры и т. д., при которых он процветает; где его можно найти; каким образом он проникает в организм человека; и многие другие вопросы. На все это потребуется много времени. Поэтому я опубликовал эту предварительную заметку, чтобы привлечь внимание других исследователей к тому, что мне кажется перспективной областью. Род Micrococcus был переименован в Brucella в честь Брюса и признан действительным названием. Соответственно, болезнь была переименована в бруцеллез.

After a brief period as a general practitioner in Reigate, Surrey (1881–83), where he met and married his wife Mary, he entered the Army Medical School in Hampshire at the Royal Victoria Hospital, Netley. He passed the military examination in 1883 and joined the Army Medical Services (in which he served until 1919). For his first post he joined the Royal Army Medical Corps in 1884 and was stationed in Valletta, Malta. Bruce was appointed assistant professor of pathology at the Army Medical School in Netley in 1889, and served there for five years. When the Second Boer War broke out in 1899, accompanied by his wife, he ran the field hospital during the Siege of Ladysmith (2 November 1899 until 28 February 1900). For his service during the war he was promoted to Lieutenant Colonel. In 1899, Bruce was awarded the Cameron Prize for Therapeutics of the University of Edinburgh. In 1900, he joined the army commission investigating dysentery in military camps, at the same time working for the Royal Society's Sleeping Sickness Commission. He was immediately appointed chairman of the governing body of the Lister Institute. During his career he published more than ninety seven technical articles, of which about thirty were co authored by his wife. Between 1886 and 1887, he studied five patients having Malta fever who died of the disease. From the spleen of corpses, he recovered a bacterium which he referred to as Micrococcus, which he described:When a minute portion taken from one of these [culture] colonies is placed in a drop of sterilized water and examined under a high power [of microscope], innumerable small micrococci are seen. They are very active, and dance about—as a rule singly, sometimes in pairs, rarely in short chains. Bruce's assistant, Surgeon Captain Matthew Louis Hughes named the disease "undulant fever" and the bacterium, Micrococcus melitensis. The source of the infection was not clear, Hughes believing it to come from soil and the bacterium inhaled from the air. Bruce reported the discovery in The Practitioner in 1887 with the conclusion:<blockquote>I think it will appear to be sufficiently proved: (a) that there exists in the spleen of cases of Malta fever a definite micro organism; and (b) that this micro organism can be cultivated outside the human body. On the latter point I may remark that I have already cultivated four successive generations. It now remains to be seen what effect, if any, this micro organism has on healthy animals; what are the conditions of temperature, &c., under which it flourishes; where it is to be found; how it gains entrance to its human host; and many other points. All of these will take a long time to investigate. I have therefore published this preliminary note in order to draw the attention of other workers to what seems to me to be an attractive field. The genus Micrococcus was changed to Brucella in honour of Bruce and is accepted as a valid name. Accordingly, the disease has been renamed brucellosis.

Мухоболезнь и сонная болезнь

Когда Брюса перевели в Южную Африку, его отправили в Зулуленд для расследования вспышки болезни животных, которую местные жители называли наганой, а европейцы – болезнью мух. В 1894 году он и его жена обнаружили, что болезнь распространена среди крупного рогатого скота, ослов, лошадей и собак. Они собрали образцы крови от зараженных животных и обнаружили паразитов, которые Брюс верно определил как тип "гематозоя" (относимого к протозоям – кровяным паразитам), как он описал в своем отчете 1895 года: "На данном этапе я считаю целесообразным дать точное описание паразита, обнаруженного мной в крови животных, пораженных этой болезнью, и изложить причины, по которым я считаю его непосредственной причиной заболевания. Пока я буду называть его гематозоем или кровяным паразитом болезни мух, хотя, вероятно, дальнейшие исследования покажут, что он идентичен гематозою Сурры, известному как Trypanosoma Evansi, или, по крайней мере, виду, принадлежащему к этому роду. Он также выделил точные характеристики, позволяющие идентифицировать паразита как уникальный организм: под микроскопом можно увидеть прозрачные, вытянутые тела в активном движении, извивающиеся, как крошечные змеи, и переплывающие с одной клетки крови на другую, которую, кажется, они захватывают и атакуют. Они имеют толщину примерно в четверть диаметра красного кровяного тельца и длину в 2–3 раза больше его диаметра. Один конец заострен или слегка притуплен, а другой вытянут в очень тонкий жгутик, находящийся в постоянном, подобном хлысту движении. Вдоль цилиндрического тела между двумя концами видна прозрачная, тонкая продольная мембрана или плавник [позже названный волнистой мембраной], также постоянно совершающая волнообразные движения. Эти паразиты, очевидно, принадлежат к низшей форме животной жизни, а именно к инфузориям, и состоят всего лишь из небольшой массы протоплазмы, окруженной ограничивающей мембраной, без какой-либо дифференциации структуры, за исключением удлинения мембраны, образующего продольный плавник и жгутик."

When Bruce was transferred to South Africa, he was sent to Zululand to investigate the outbreak of animal disease which the natives called nagana, and the Europeans, the fly disease. In 1894, he and his wife found that the disease was prevalent among cattle, donkey, horses and dogs. They collected blood samples from such infected animals, and found parasites which Bruce identified correctly as a type of "Haematozoon" (attributed to protozoans that are blood parasites), as he described in his report in 1895:At this point I think it will be convenient to give a definite description of the parasite discovered by me in the blood of animals affected by this disease, and to bring forward my reasons for considering it to be the proximate exciting cause of the disease. For the present I shall call it the Haematozoon or Blood Parasite of Fly disease, although in all probability on further knowledge it will be found to be identical with the haematozoon of Surra, which is called Trypanosoma Evansi or at least a species belonging to that genus He also made accurate identification characters of the parasite as unique organisms:<blockquote>
[Under a microscope] can be seen transparent elongated bodies in active movement, wriggling about like tiny snakes and swimming from corpuscle to corpuscle, which they seem to seize upon and worry. They appear to be about a quarter of the diameter of a Red Blood Corpuscle in thickness, and 2 or 3 times the diameter of a corpuscle in length. They are pointed or somewhat blunt at one end, and the other extremity is seen to be prolonged into a very fine lash, which is in constant whip like motion. Running along the cylindrical body between the two extremities can be seen a transparent delicate longitudinal membrane or fin [later named undulating membrane] which is also constantly in wave like motion These parasites evidently belong to a very low form of animal life, namely the infusoria, and simply consist of a small mass of protoplasm surrounded by a limiting membrane, and without any differentiation of structure, except in so far as the membrane is prolonged to form the longitudinal fin and flagellum.

Комиссия по болезни сна

В Уганде в 1900 году произошла вспышка сонной болезни. К 1901 году она приобрела серьезный характер, и число погибших оценивалось примерно в 20 000 человек. В эпидемии, продолжавшейся два десятилетия, умерло более 250 000 человек. Связь с болезнями, переносимыми мухами, в то время не была известна. В то время считалось, что заболевание человека вызвано либо бактериальной, либо гельминтной инфекцией. В 1902 году Королевское общество сформировало комиссию из трех человек для расследования эпидемии. Возглавлял команду Джордж Кармайкл Лоу из Лондонской школы гигиены и тропической медицины, в которую также входили его коллега Алдо Кастеллани и Кэтберт Кристи, врач, работавший в Бомбее, Индия. Экспедиция оказалась неудачной, поскольку было установлено, что бактерии или гельминты не играют роли в развитии болезни. Вторая комиссия, также в 1902 году, была поручена Брюсу, которому помогал Дэвид Нуньес Набарро из Университетского колледжа. К августу 1903 года Брюс и его команда установили, что болезнь передается мухой цеце, *Glossina palpalis*. Стала очевидной связь с болезнями, переносимыми мухами, у животных. В рамках третьей комиссии (1908–1912) Брюс и его коллеги установили полные стадии развития трипаносомы в организме мухи цеце.

Почести и награды

Брюс был избран членом Королевского общества (FRS) в 1899 году. Он был редактором журнала Королевского армейского медицинского корпуса с 1904 по 1908 год. В 1901 году он был удостоен премии Камерона Эдинбургского университета. Он получил Королевскую медаль Королевского общества в 1904 году, медаль имени Мэри Кингсли в 1905 году и премию Стюарта Британской медицинской ассоциации. В 1915 году он читал Крониянскую лекцию в Королевском колледже врачей. Имя Брюса выгравировано на фризе Лондонской школы гигиены и тропической медицины. Двадцать три имени пионеров в области общественного здравоохранения и тропической медицины были выбраны для размещения на здании школы на улице Кеппел при его строительстве в 1926 году. Брюс был номинирован на Нобелевскую премию по физиологии или медицине 31 раз в период с 1904 по 1932 год за его открытия в области трипаносомоза, но так и не был удостоен награды.