Микробная теория болезней является в настоящее время принятой научной теорией многих заболеваний . В нем говорится, что микроорганизмы , известные как патогены или «микробы», могут вызывать заболевания. Эти маленькие организмы, слишком маленькие, чтобы их можно было увидеть без увеличения, вторгаются в людей, других животных и других живых хозяев. Их рост и размножение внутри хозяев могут вызвать заболевание. «Микроб» относится не только к бактериям , но и к любому типу микроорганизмов, таких как протисты или грибы , или даже к неживым патогенам, которые могут вызывать заболевания, таким как вирусы , прионы или вироиды . [1] Заболевания, вызываемые возбудителями, называются инфекционными болезнями . Даже когда патоген является основной причиной заболевания, факторы окружающей среды и наследственные факторы часто влияют на тяжесть заболевания и на то, заразится ли потенциальный хозяин при воздействии патогена. Патогены — это переносчики болезней, которые могут передаваться от одного человека к другому, как у людей, так и у животных. Инфекционные заболевания вызываются биологическими агентами, такими как патогенные микроорганизмы (вирусы, бактерии и грибы), а также паразиты.
Основные формы теории микробов были предложены Джироламо Фракасторо в 1546 году и расширены Маркусом фон Пленцисом в 1762 году. Однако к таким взглядам относились с пренебрежением в Европе, где теория миазмов Галена оставалась доминирующей среди ученых и врачей.
К началу XIX века вакцинация против оспы была обычным явлением в Европе, хотя врачи не знали, как она работает и как распространить этот принцип на другие заболевания. Переходный период начался в конце 1850-х годов с работы Луи Пастера . Позднее эта работа была расширена Робертом Кохом в 1880-х годах. К концу того десятилетия теория миазмов уже изо всех сил пыталась конкурировать с микробной теорией болезней. Впервые вирусы были открыты в 1890-х годах. В конце концов, наступила «золотая эра» бактериологии , во время которой теория микробов быстро привела к идентификации реальных организмов, вызывающих многие заболевания. [2]
Теория миазмов была преобладающей теорией передачи болезней до того, как к концу XIX века утвердилась теория микробов; научное сообщество больше не принимает его в качестве правильного объяснения болезней. Он считал, что такие болезни, как холера , хламидийная инфекция или « черная смерть» , были вызваны миазмами ( μίασμα , древнегреческий : «загрязнение»), ядовитой формой «плохого воздуха», исходящего от гниющих органических веществ. [3] Миазмы считались ядовитым паром или туманом, наполненным частицами разложившегося вещества (миазмами), которые можно было идентифицировать по неприятному запаху. Теория утверждала, что болезни являются продуктом факторов окружающей среды, таких как загрязненная вода, неприятный воздух и плохие гигиенические условия. Такие инфекции, согласно теории, не передаются между людьми, но поражают тех, кто находится в месте, где возникли такие пары. [4]
Древние индийские риши, такие как Канва, описали в Атхарваведе крошечных существ, называемых Крими, и их вредное воздействие . [5]
В древности греческий историк Фукидид ( ок. 460 – ок. 400 до н. э. ) был первым человеком, написавшим в своем отчете об афинской чуме , что болезни могут передаваться от инфицированного человека к другим. [6] [7]
Одна из теорий распространения заразных болезней, которые не передавались при прямом контакте, заключалась в том, что они распространялись спороподобными « семенами» ( лат . Semina ), которые присутствовали и распространялись по воздуху. В своем стихотворении De rerum natura («О природе вещей», ок. 56 г. до н. э .) римский поэт Лукреций ( ок . 99 г. до н. э. – ок. 55 г. до н. э. ) заявил, что мир содержит различные «семена», некоторые из которых могут вызывать тошноту. человека, если они были вдыханы или проглочены. [8] [9]
Римский государственный деятель Марк Теренций Варрон (116–27 до н. э.) писал в своей книге «Rerum Rusticarum libri III » («Три книги о сельском хозяйстве», 36 до н. э.): «Необходимо также соблюдать меры предосторожности в окрестностях болот... потому что там в определенные минуты размножаются существа, которых нельзя увидеть глазами, которые плавают в воздухе и проникают в тело через рот и нос и вызывают там серьезные заболевания». [10]
Греческий врач Гален (129 г. н. э. – ок. 200/216 г. ) в своей книге «О первоначальных причинах» ( ок. 175 г. н. э.) предположил, что у некоторых пациентов могут быть «семена лихорадки». [8] : 4 В своей книге «О различных типах лихорадки » ( ок. 175 г. н. э. ) , Гален предположил , что чума распространяется «определенными семенами чумы», которые присутствовали в воздухе . рецидив во время выздоровления от лихорадки, потому что в их организме таится некое «семя болезни», которое может вызвать рецидив заболевания, если пациенты не будут следовать терапевтическому режиму [8] : 7 .
Основная форма теории заражения восходит к медицине средневекового исламского мира , где она была предложена персидским врачом Ибн Синой (известным в Европе как Авиценна) в «Каноне медицины » (1025 г.), который впоследствии стал самым авторитетным медицинским учебником в Европа до 16 века. В Книге IV « Эль-Кануна» Ибн Сина обсуждал эпидемии , обрисовывая в общих чертах классическую теорию миазмов и пытаясь объединить ее со своей собственной ранней теорией заражения. Он упомянул, что люди могут передавать болезни другим через дыхание, отметил заражение туберкулезом и обсудил передачу болезней через воду и грязь. [11]
Концепция невидимого заражения позже обсуждалась несколькими исламскими учеными в султанате Айюбидов , которые называли их наджасат («нечистые вещества»). Ученый - фикх Ибн аль-Хадж аль-Абдари ( ок. 1250–1336 ), обсуждая исламскую диету и гигиену , предупреждал о том, как инфекция может загрязнять воду, еду и одежду, а также распространяться через систему водоснабжения и, возможно, иметь подразумевается заражение невидимыми частицами. [12]
В период раннего средневековья Исидор Севильский ( ок. 560–636 ) упомянул «семена, несущие чуму» ( pestifera semina ) в своей книге «О природе вещей» ( ок. 613 г. н. э. ). [8] : 20 Позже, в 1345 году, Томмазо дель Гарбо ( ок. 1305–1370 ) из Болоньи, Италия, упомянул «семена чумы» Галена в своей работе Commentaria non-parum utilia in libros Galeni (Полезные комментарии к книгам Галена). . [8] : 214
В 1546 году итальянский врач Джироламо Фракасторо опубликовал De Contagione et Contagiosis Morbis ( «О заражении и заразных болезнях »), набор из трех книг, посвященных природе инфекционных заболеваний, классификации основных патогенов и теориям профилактики и лечения этих заболеваний. Фракасторо обвинил в этом «семена болезней», которые распространяются через прямой контакт с зараженным хозяином, косвенный контакт с фомитами или через частицы в воздухе. [13]
В 1668 году итальянский врач Франческо Реди опубликовал экспериментальные данные, опровергающие самопроизвольное зарождение — теорию о том, что живые существа возникают из неживой материи. Он заметил, что личинки возникают только из гниющего мяса, которое было обнаружено. Когда мясо оставляли в банках, покрытых марлей, личинки вместо этого появлялись на поверхности марли, что позже было понято как запах гниющего мяса, проходящий через сетку и привлекающий мух, откладывающих яйца. [14] [15]
Говорят, что микроорганизмы впервые были непосредственно обнаружены в 1670-х годах Антоном ван Левенгуком , пионером микробиологии , считающимся «отцом микробиологии». Говорят, что Левенгук был первым, кто увидел и описал бактерии (1674 г.), дрожжевые клетки, бурную жизнь в капле воды (например, водоросли) и циркуляцию кровяных телец в капиллярах. Слова «бактерии» еще не существовало, поэтому он назвал эти микроскопические живые организмы «анимакулами», что означает «маленькие животные». Эти «очень маленькие животные» ему удалось выделить из разных источников, таких как дождевая вода, вода из пруда и колодца, а также ротовая полость и кишечник человека. Однако немецкий священник-иезуит и ученый Афанасий Кирхер, возможно, наблюдал такие микроорганизмы и раньше. Одна из его книг, написанная в 1646 году, содержит главу на латыни, которая в переводе гласит: «О чудесном строении вещей в природе, исследованном с помощью микроскопа», где говорится, «кто поверит, что уксус и молоко изобилуют бесчисленным множеством червей». Кирхер определил невидимые организмы, обнаруженные в разлагающихся телах, мясе, молоке и выделениях, как «черви». Его исследования с помощью микроскопа привели его к убеждению (которое он, возможно, придерживался первым), что болезни и гниение (разложение) вызваны присутствием невидимых живых тел. В 1646 году Кирхер (или «Кирхнер», как его часто пишут) писал, что «в крови больных лихорадкой можно обнаружить ряд вещей». Когда в 1656 году Рим поразила бубонная чума, Кирхер исследовал кровь жертв чумы под микроскопом. Он отметил наличие в крови «червячков» или «животных» и пришел к выводу, что заболевание вызвано микроорганизмами. Он был первым, кто приписал инфекционное заболевание микроскопическому патогену, изобрел микробную теорию болезней, которую он изложил в своем « Scrutinium Physico-Medicum» (Рим, 1658 г.). [16] Вывод Кирхера о том, что заболевание вызывают микроорганизмы, был верным, хотя вполне вероятно, что то, что он увидел под микроскопом, на самом деле было эритроцитами или лейкоцитами, а не самим возбудителем чумы. Кирхер также предложил гигиенические меры для предотвращения распространения болезней, такие как изоляция, карантин, сжигание одежды, которую носят инфицированные, и ношение масок для предотвращения вдыхания микробов. Именно Кирхер впервые предположил, что живые существа попадают и существуют в крови.
В 1700 году врач Николя Андри утверждал, что микроорганизмы, которые он называл «червями», ответственны за оспу и другие заболевания. [17]
В 1720 году Ричард Брэдли выдвинул теорию, что чума и «все чумные болезни» вызваны «ядовитыми насекомыми», живыми существами, которые можно увидеть только с помощью микроскопа. [18]
В 1762 году австрийский врач Маркус Антониус фон Пленциц (1705–1786) опубликовал книгу под названием « Медико-физическая опера ». В нем изложена теория заражения, утверждающая, что определенные животные в почве и воздухе ответственны за возникновение определенных заболеваний. Фон Пленцис отметил различие между болезнями, которые являются одновременно эпидемическими и заразными (например, корь и дизентерия), и болезнями, которые являются заразными, но не эпидемическими (например, бешенство и проказа). [19] Книга цитирует Антона ван Левенгука, чтобы показать, насколько повсеместно распространены такие животные, и была уникальной в описании присутствия микробов в изъязвленных ранах. В конечном итоге теория фон Пленциса не была принята научным сообществом.
В начале 19-го века, движимый экономическими опасениями по поводу коллапса производства шелка, итальянский энтомолог Агостино Басси исследовал болезнь тутового шелкопряда , известную как «мускардин» (вид белой конфеты ) по-французски и «calcinaccio» (щебень) или «mal del segno» (мал дель сеньо). плохой знак) по-итальянски, из-за болезни, вызывающей белые грибковые пятна вдоль гусеницы. С 1835 по 1836 год Басси опубликовал свои выводы о том, что грибковые споры передают болезнь между людьми. Рекомендуя быстрое удаление больных гусениц и дезинфекцию их поверхностей, Басси изложил методы, используемые в современной профилактической медицине . [20] Итальянский натуралист Джузеппе Габриэль Бальзамо-Кривелли назвал возбудитель грибка в честь Басси, который в настоящее время классифицируется как Beauveria bassiana . [21]
В 1838 году французский специалист по тропической медицине Луи-Даниэль Бопертюи впервые применил микроскопию применительно к болезням и независимо разработал теорию, согласно которой все инфекционные заболевания возникают в результате паразитарного заражения «анимакулами » (микроорганизмами). С помощью своего друга Адель де Россвиль он представил свою теорию на официальной презентации перед Французской академией наук в Париже. К 1853 году он был убежден, что малярия и желтая лихорадка передаются комарами. Он даже определил конкретную группу комаров, передающих желтую лихорадку, как «домашний вид» «полосатых комаров», в котором можно узнать Aedes aegypti , настоящего переносчика. Он опубликовал свою теорию в 1854 году в Gaceta Oficial de Cumana («Официальный вестник Кумана»). Его отчеты были оценены официальной комиссией, которая отвергла его теорию о комарах. [22]
Игнац Земмельвейс , венгерский акушер , работавший в Венской больнице общего профиля ( Allgemeines Krankenhaus ) в 1847 году, заметил резко высокую материнскую смертность от послеродовой лихорадки после родов, проводимых при помощи врачей и студентов-медиков. Однако те, кого посещали акушерки, были в относительной безопасности. Продолжая расследование, Земмельвейс установил связь между послеродовой горячкой и осмотром рожениц врачами и далее понял, что эти врачи обычно приходили непосредственно после вскрытий . Утверждая, что послеродовая горячка является заразной болезнью и что в ее развитии замешаны вещества вскрытия, Земмельвейс заставлял врачей мыть руки хлорированной известковой водой перед осмотром беременных женщин. Затем он зафиксировал внезапное снижение уровня смертности с 18% до 2,2% за год. Несмотря на эти доказательства, он и его теории были отвергнуты большей частью современного медицинского истеблишмента. [23]
Гидеон Мантелл , врач из Сассекса, более известный благодаря открытию окаменелостей динозавров , проводил время со своим микроскопом и в своих « Мыслях о животных» (1850) предположил, что, возможно, «многие из наиболее серьезных болезней, поражающих человечество, вызваны особыми состояниями невидимых животных клеток». жизнь". [24]
Британский врач Джон Сноу считается основоположником современной эпидемиологии за изучение вспышки холеры на Брод-стрит в 1854 году . [25] Сноу раскритиковал итальянского анатома Джованни Марию Ланчизи за его работы начала 18 века, в которых утверждалось, что болотные миазмы распространяют малярию, опровергая, что плохой воздух от разлагающихся организмов присутствовал не во всех случаях. В своей брошюре 1849 года «О способах передачи холеры» Сноу предположил, что холера распространяется фекально-оральным путем , размножаясь в нижних отделах кишечника человека . [26]
Во втором издании книги, опубликованном в 1855 году, Сноу предположил, что холера вызывается клетками, меньшими, чем эпителиальные клетки человека, что привело к подтверждению Робертом Кохом в 1884 году бактериального вида Vibrio cholerae в качестве возбудителя. Признавая биологическое происхождение, Сноу рекомендовал кипятить и фильтровать воду, создавая прецедент для современных рекомендаций по кипячению воды . [26]
Посредством статистического анализа, связывающего случаи холеры с конкретными водяными насосами, связанными с компанией Southwark and Vauxhall Waterworks Company , которая поставляла загрязненную сточными водами воду из реки Темзы , Сноу показал, что в районах, снабжаемых этой компанией, погибло в четырнадцать раз больше смертей, чем в жителей, использующих Lambeth Waterworks. Компания перекачивает воду из верховьев реки, очиститель Seething Wells . Хотя Сноу получил похвалу за то, что убедил Попечительский совет прихода Сент-Джеймс снять ручки с зараженных насосов, он отметил, что число случаев вспышки уже снижается, поскольку напуганные жители покидают регион. [26]
В середине 19-го века французский микробиолог Луи Пастер продемонстрировал, что обработка женских половых путей борной кислотой убивает микроорганизмы, вызывающие послеродовые инфекции , избегая при этом повреждения слизистых оболочек . [27]
Опираясь на работу Реди, Пастер опроверг самопроизвольное зарождение, сконструировав колбы с лебединой шеей , содержащие питательный агар . Поскольку содержимое колбы ферментировалось только при прямом контакте с воздухом внешней среды путем удаления изогнутой трубки, Пастер продемонстрировал, что бактерии должны перемещаться между местами заражения, чтобы колонизировать окружающую среду. [28]
Подобно Басси, Пастер расширил свои исследования в области теории микробов, изучив пебрин — болезнь, вызывающую коричневые пятна у тутового шелкопряда. [21] Швейцарский ботаник Карл Нэгели в 1857 году открыл вид грибов Nosema Bombycis , а Пастер применил полученные результаты, чтобы рекомендовать улучшение вентиляции и скрининг яиц тутового шелкопряда, что является ранней формой наблюдения за болезнями . [28]
В 1884 году немецкий бактериолог Роберт Кох опубликовал четыре критерия установления причинно-следственной связи между конкретными микроорганизмами и заболеваниями, известные теперь как постулаты Коха : [29]
Еще при жизни Кох признал, что постулаты не являются универсально применимыми, например, бессимптомные носители холеры нарушают первый постулат. По той же причине третий постулат указывает «следует», а не «должен», потому что не все организмы-хозяева, подвергшиеся воздействию инфекционного агента, заразятся инфекцией, возможно, из-за различий в предыдущем воздействии возбудителя. [30] [31] Кроме того, вирусы нельзя выращивать в чистых культурах, поскольку они являются облигатными внутриклеточными паразитами, что делает невозможным выполнение второго постулата. [32] [33] Аналогичным образом, патогенные неправильно свернутые белки, известные как прионы , распространяются только путем передачи своей структуры другим белкам, а не путем саморепликации. [34]
Хотя постулаты Коха сохраняют историческое значение, поскольку подчеркивают, что корреляция не подразумевает причинно-следственную связь , многие патогены принимаются в качестве возбудителей конкретных заболеваний, не отвечая всем критериям. [35] В 1988 году американский микробиолог Стэнли Фалькоу опубликовал молекулярную версию постулатов Коха, призванную установить корреляцию между микробными генами и факторами вирулентности . [36]
Прочитав статьи Пастера о бактериальной ферментации, британский хирург Джозеф Листер признал, что сложные переломы , в результате которых кости прорываются через кожу, с большей вероятностью заражаются из-за воздействия микроорганизмов из окружающей среды. Он признал, что карболовую кислоту можно прикладывать к месту травмы в качестве эффективного антисептика. [37]
{{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )