Аксель Хольст: Неправильная болезнь, решившая правильный вопрос

Аксель Хольст (Axel Holst) и его молодой коллега в 1907 году решили воспроизвести бери-бери у морских свинок, скармливая животным тот же пшеничный хлеб, который норвежские матросы ели в дальних плаваниях. У морских свинок не развилось бери-бери. У них развилась цинги — кровоточивость десен, хрупкие кости, внутренние кровоизлияния — и, получив «неправильную» болезнь, Хольст и Теодор Фрёлих (Theodor Frølich) подарили медицине первую в истории животную модель цинги, за четверть века до того, как кто-либо выделил витамин, отсутствие которого ее вызвало.

Медицинская династия в Христиании

Хольст родился в Христиании — ныне Осло — 6 сентября 1860 года в семье, уже глубоко укоренившейся в норвежской медицине. Его отец был врачом Акселем Хольстом (1826–1880), мать — Анна Матильда Шарлотта Флемминг (Anna Mathilde Charlotte Flemming), сестра — лингвист Клара Хольст (Clara Holst), а дед — врач Фредерик Хольст (Frederik Holst). Он учился в Соборной школе Христиании, окончив ее в 1877 году, и получил степень кандидата медицинских наук (cand.med.) в Королевском университете Фредерика в 1884 году, а в 1887 году завоевал золотую медаль наследного принца за свою работу. С 1890 по 1892 год он учился в ведущих европейских лабораториях Киля, Берлина, Мюнхена и Парижа и защитил докторскую диссертацию в 1892 году по бактериям стрептококка — прочная, традиционная бактериологическая подготовка, которая не давала никаких явных намеков на будущие исследования в области питания.

Создание Института гигиены

Карьера Хольста шла по прямому институциональному пути: ассистент Национального института патологической анатомии с 1885 по 1889 год, инспектор здравоохранения города Христиания в 1892–1893 годах, а затем, с 1893 года, профессор гигиены и бактериологии в Университете Кристиании. Он создал университетский Института гигиены и руководил им до конца своей трудовой деятельности, оставаясь на этом посту до выхода на пенсию в 1930 году. Именно из этой институциональной базы — гигиены и общественного здравоохранения, а не конкретно питания — выросли определяющие исследования его карьеры.

Случайный эксперимент, который сработал

Проблемой, которую Хольст намеревался решить, было корабельное бери-бери, паралитическое заболевание, поражающее матросов во время длительных океанских плаваний, которое тогда широко подозревалось как следствие какого-то дефицита в судовом рационе. Работая с профессором педиатрии Теодором Фрёлихом (Theodor Frølich), Хольст разработал эксперимент на животных для воспроизведения болезни в контролируемых условиях, скармливая лабораторным животным тот же пшеничный хлеб, который составлял основную часть рациона норвежских матросов. Оба исследователя намеренно выбрали морских свинок, рассудив, что им нужен «лабораторный животное, более близкое к человеку», чем стандартные крысы, мыши или кролики, используемые в большинстве современных исследований питания, — выбор, который оказался научно решающим, поскольку морские свинки, как и люди и в отличие от большинства лабораторных грызунов, не могут сами синтезировать витамин С и поэтому являются одними из немногих животных, которые действительно могут заболеть цингой.

Морские свинки на рационе из матросского пшеничного хлеба не заболели бери-бери. У них развилась цинга: кровоточивость десен, хрупкие и ломкие кости, внутренние кровоизлияния — те же симптомы, от которых сами матросы страдали веками в долгих плаваниях без свежей пищи. Хольст и Фрёлих опубликовали свои результаты в 1907 году в «Журнале гигиены» (Journal of Hygiene), и это открытие сделало гораздо больше, чем просто решило загадку, которую они изначально собирались разгадать. Оно наглядно и воспроизводимо продемонстрировало, что цингу можно вызвать и обратить вспять исключительно с помощью диеты у лабораторного животного — животные быстро выздоравливали после того, как им давали свежие фрукты или овощи, и два исследователя пошли дальше, показав, что свежий картофель предотвращает болезнь, в то время как сушеный картофель, потерявший свое антискорбутное содержание при переработке, — нет. Это была первая надежная, экспериментально воспроизводимая модель цинги на животных, созданная более чем за два десятилетия до того, как аскорбиновая кислота — витамин С — была химически выделена Альбертом Сент-Дьёрди (Albert Szent-Györgyi) и другими в начале 1930-х годов. Все последующие лабораторные исследования природы витамина С, включая его окончательное выделение, опирались на модель морской свинки, которую Хольст и Фрёлих создали для ответа на совершенно другой вопрос.

Поздняя карьера Хольста принесла признание со всей Скандинавии и Германии: он получил почетные докторские степени Уппсальского университета в 1927 году, Кильского университета в 1928 году и Копенгагенского университета в 1929 году, завершив карьеру, построенную почти исключительно на общественном здравоохранении и бактериологии, прежде чем работа над цингой перенаправила ее часть в сторону питания.

Почему Акселя называют гением

Основания называть Хольста гением основаны не столько на теоретическом провидении, сколько на экспериментальном суждении, проявленном в самый нужный момент. Когда у морских свинок не развилась болезнь, которую он искал, Хольст и Фрёлих не отбросили аномальный результат и не заставили его соответствовать их гипотезе о бери-бери — они признали, что имеют дело с другой, не менее важной болезнью, и преследовали ее с той же строгостью. Их выбор морских свинок, сделанный по веской, но другой причине — эволюционной близости к человеку, — по счастливой случайности оказался именно тем выбором, который вообще сделал открытие возможным, поскольку практически любое другое обычное лабораторное животное не смогло бы воспроизвести цингу независимо от того, какой диетой его кормили. Признание ценности незапланированного результата и построение вокруг него систематического, количественного экспериментального метода — изменение диеты, тестирование свежего картофеля против сушеного, отслеживание времени восстановления — является специфической и подлинной формой научного мастерства: строгий экспериментальный дизайн в сочетании с дисциплиной следования данным, а не гипотезе.

Честное ограничение заключается в том, что Хольст и Фрёлих не идентифицировали сам витамин С, не выделили ни одного химического соединения и не объяснили биохимический механизм цинги; эта работа досталась биохимикам поколением позже. Их вклад был методологическим и экспериментальным, а не химическим открытием самим по себе — животная модель, а не молекула. Хольст запомнился не как теоретик питания, а как исключительно осторожный экспериментатор, чья готовность довериться неожиданному результату вопреки собственной гипотезе дала каждому последующему исследователю витамина С необходимый им инструмент.

Наследие

Хольст умер в Осло 26 апреля 1931 года. Модель цинги на морских свинок, которую они с Фрёлихом разработали в 1907 году, оставалась стандартной экспериментальной системой для исследования цинги и витамина С на протяжении десятилетий, легла в основу окончательного выделения аскорбиновой кислоты и закрепила за Хольстом место одного из основоположников науки о болезнях пищевой недостаточности.