Зарождение научной фармакологии

Фармакология как собрание знаний о медико-биологических свойствах лекарственных веществ и особенностях их действия на организм существовала с незапамятных времён. В трудах Гиппократа, например, упоминается около 300 лекарственных растений. Сочинение Диоскорида (1 в. н. э.) «Materia medica» вплоть до XIX в. служило одним из основных источников знания о свойства лекарственных веществ. Спустя тысячелетия подавляющая часть лекарственных растений, используемых в медицине Древнего Китая, Индии, Ассирии, Египта, скифской народной медицине, сохранила своё значение в деле лечения различных человеческих недомоганий. В качестве примера можно привести используемые для лечения сердечной недостаточности кардиогликозиды, единственным источником получения которых являются лекарственные растения. Учитывая, что во всем мире сердечно-сосудистые заболевания занимают первое место в общей структуре заболеваемости, эта группа веществ в арсенале медицинских средств имеет первостепенное значение.

Гликозиды это - органические соединения, молекулы которых состоят из двух частей: углеводного (пиранозидного или фуранозидного) полимерного остатка и неуглеводного полициклического фрагмента (т. н. агликона). Почти все растительные гликозиды - имбиря, гинкго, турмерика, женьшеня и т.п. обладают выраженными лекарственными свойствами, часто как неспецифические адаптогены, повышающие иммунитет организма. Агликоном кардиогликозидов, оказывающих избирательное кардиотоническое действие на сердечную мышцу, являются сложные по строению производные циклопентанпергидрофенантрена, содержащие в 17-м положении ненасыщенное пятичленное или шестичленное лактонное кольцо. Это справедливо также и для ряда флавоноидов, антрахинонов, кумаринов, алкалоидов, эфирных масел.

Древние египтяне и римляне употребляли морской лук как сердечное и мочегонное средство, греки пользовались желтушником, африканские племена использовали эти растения для изготовления ядов для стрел и копий. Преемственность знаний по использованию лекарственных растений в лечении человека и животных поразительна, однако взгляд на эти знания в последнее столетие претерпел значительные измения, связанные как с попыткой копирования сложных органических веществ природного происхождения, так и с интесивными работами по "придумыванию лекарств". О целенаправленном синтезе лекарственных препаратов на основе химических аналогий с физиологически активными веществами природного происхождения в начале и середине XIX веке не могло идти и речи.

Органическая синтетическая химия, без которой современная фармацевтическая промышленность мертва, фактически начала своё существование с 1828 года, когда Фридрих Вёлер впервые синтезировал органическое вещество - мочевину из неорганических субстратов, чем вдохновил химиков на последующие подвиги. До открытия Вёлера в науке господствовал витализм. Считалось, что органические вещества не могут быть искусственно синтезированы. Лекарства, которыми пользовалась медицина, готовились из растительных, животных и минеральных источников. Фармакогнозия была одной из наиболее уважаемых фармацевтических наук, изучающая лекарственные средства, получаемые из сырья растительного или животного происхождения (включая продукты жизнедеятельности растений и животных, а также продукты первичной переработки такого сырья - эфирные и жирные масла, смолы, млечные соки и пр.), изучающая морфологические признаки растений, географию их обитания, химический состав (фитохимию), способы и сроки заготовки сырья, фармакологическое действие веществ, способы и сроки хранения лечебных лекарственных средств.

До сих пор многие лекарственные препараты добывают из растений, например, молочко из чертополоха от воспаления печени (Thistle Milk), экстракт из Гингко Билоба  и множество других. Пример народного знания тонкостей фармакогнозии я описал в разделе 5.12. "Куда им до бабушки!". Но что интересно и на первый взгляд трудно объяснимо это намеренное игнорирование достижений фармакогнозии, проверенных и подтверждённых веками использования. Я писал о том, что препарат гингко билоба спас мне жизнь (см. раздел 5.6. "Ацака"). Я его с огромной пользой принимаю уже почти сорок лет для укрепления памяти. Принимаю зачастую вместе с аспирином. В современном мире препараты гинкго билоба, особенно в сочетании с алкалоидом винпоцетином, принимают десятки миллионов людей.

По описанным причинам меня очень умилила статья в Википедии о гинкго билоба: "Ряд исследователей полагает, что эти препараты не приносят ощутимого улучшения памяти, хотя и усиливают микроциркуляцию крови в тканях и органах. Существуют данные клинических исследований, указывающие на то, что длительное применение препарата повышает риск развития инсульта. При одновременном применении с непрямыми антикоагулянтами и антиагрегантами (включая ацетилсалициловую кислоту) возрастает риск геморрагических инсультов, поэтому назначение препаратов гинкго без консультации с врачом нежелательно. Продукт "Ginkgo biloba", экстрагируемый из листьев гинкго, не получил одобрения со стороны американского регулятора Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) как безопасный и эффективный против какого бы то ни было заболевания." Этот перл из Википедии опубликован без источников цитирования. Это говорит о том, что байки о гинкго Википедии кто-то поведал. Я привёл лишь один пример с гинкго, хотя подобных примеров можно было бы привести множество. Эта явная ложь появляется неспроста. Здесь имеются фундаментальные причины для искажения общеизвестных фактов и принебрежения тысячелетним опытом использования, о которых я расскажу ниже.

Индустриальная революция, о которой я говорил в предыдущем разделе, вызвала к жизни потребность в ускоренном развитии и усовершенствовании лечебной медицины, соответственно, фармакологии. Всё это стимулировало развитие фармакологии и вызывало повышенный интерес к исследованию механизмов действия лекарственных веществ. В середине - конце XIX века начали активно закладываться основы научной фармакологии. В этот период было сделано множество интересных открытий. Франсуа Мажанди, например, исследовал вытяжку из рвотного ореха (Strychnos nux-vomica), содержащую индольные алколоиды стрихнин и бруцин, и  показал, что точкой приложения их конвульсантного действия является спинной мозг. Его работа была представлена в Парижской Академии в 1809 году. В 1842 году, Клод Бернард обнаружил, что стрелы, наконечники которых индейцы бассейна реки Амазонки смазывают вытяжкой из коры дерева Strychnos toxifera, содержащей алкалоид курарин, при попадании в тело человека или животных приводят к смерти в результате остановки стимуляции мышц нервными импульсами. Подобных примеров успешного исследования действия биологически активных веществ в те времена можно привести множество.

И тем не менее,  фармакология как наука до середины XIX не существовала. Формально можно было бы считать возникновение научной фармакологии тогда, когда была организована первая университетская кафедра фармакологии. Это случилось в 1847 году, когда Rudolf Buchheim был назначен преподавателем фармакологии в Дерптском университете (Дерпт - нынешний Тарту) в Эстонии. Буххайм на свои средства построил лабораторию в подвале своего дома. Однако, основателем современной фармакологии как отрасли науки всё же принято считать Oswald Schmiedeberg (1838–1921), который был студентом Рудольфа Буххайма. Шмидеберг был сыном латвийского лесника. Его докторская диссертация по медицине 1866 года была посвящена изучению фармакологии хлороформа и измерению его содержания в крови. В 1869 году он получил кафедру Буххайма, в  1872 году стал преподавателем фармакологии в университете Страссбурга, получив щедрую правительственную поддержку в форме великолепного института фармакологии. В 1869 Шмидеберг показал, что мускарин (алколоид из красного мухомора) оказывает такое же действие на сердце, как электрическая стимуляция блуждающего нерва. В 1878 он издал классический труд "Основы Фармакологии". В 1885 году, он ввел уретан как снотворное средство. Уретан - этиловый эфир карбаминовой кислоты - до сих пор применятся в качестве средства от бессоницы и в качестве противосудорожного и успокаивающего при коклюше.

Именно Шмидебергу фармакология обязана превращением в отрасль науки. За свои 46 лет преподавания в Страссбурге Шмидеберг обучил большинство из тех, кто впоследствие  стали преподавателями в других немецких университетах и в ряде зарубежных странах. Именно, благодаря Шмидебергу, немецкая фармацевтическая промышленность до Второй мировой войны общепризнанно занимала первое место в мире.

Фармацевтическая промышленность, которая в наши дни находится в стадии бурного роста и развития, является сравнительно очень молодой отраслью индустрии. Для многих наверное будет интересно узнать, что фармахимической науке и практике немногим более ста лет, а т.н. "бигфарма" исключительно молода, ей не более полувека. Почти до конца XIX столетия производство лекарственных средств в мире было сосредоточено в разобщенных аптеках, в которых провизоры изготовляли препараты по только им известным рецептам, передававшимся по наследству. Арсенал лекарственных препаратов в течение XIX и начала ХХ веков пополнялся за счёт веществ, выделенных из растений, и веществ, синтезированных для различных практических целей, в основном из красителей и полупродуктов их синтеза. Первые лекарственные препараты или выделялись из природных источников, как, например, экстрагированный из коры ивы и впоследствии в 1897 году синтезированный Феликсом Хоффманом очень простой по строению аспирин, или же получались из веществ природного происхождения с использованием простых химических реакций. Так, тот же Феликс Хоффман получил героин из морфина, выделенного из опийного мака, простой реакцией ацилирования.

И это очень странно наблюдать, что фармахимия, которой всего несколько десятков лет, агрессивно старается не обращать внимание на тысячелетний опыт человечества в использовании природных лекарственных препаратов. Но на это, как я уже говорил, есть свои причины.