stringtranslate.com

Постулаты Коха

Роберт Герман Кох (11 декабря 1843 г. – 27 мая 1910 г.) – немецкий врач , развивший постулаты Коха. [1]

Постулаты Коха ( / k ɒ x / KOKH ) [2] представляют собой четыре критерия, разработанные для установления причинно-следственной связи между микробом и болезнью . Постулаты были сформулированы Робертом Кохом и Фридрихом Лёффлером в 1884 году на основе более ранних концепций, описанных Якобом Генле , а утверждения были уточнены и опубликованы Кохом в 1890 году. [3] Кох применил постулаты для описания этиологии холеры и туберкулеза , оба из которых теперь приписываются бактериям . Постулаты были спорно обобщены на другие заболевания. Более современные концепции микробного патогенеза не могут быть рассмотрены с использованием постулатов Коха, включая вирусы (которые являются облигатными внутриклеточными паразитами ) и бессимптомных носителей . Они были в значительной степени вытеснены другими критериями, такими как критерии Брэдфорд-Хилла для причин инфекционных заболеваний в современном здравоохранении и молекулярные постулаты Коха для микробного патогенеза. [4]

Постулаты

Постулаты Коха о болезнях.

Четыре постулата Коха: [5]

  1. Микроорганизм должен в изобилии присутствовать во всех организмах, страдающих данным заболеванием, но не должен обнаруживаться в здоровых организмах.
  2. Микроорганизм должен быть выделен из больного организма и выращен в чистой культуре .
  3. Культивируемый микроорганизм должен вызывать заболевание при попадании в здоровый организм.
  4. Микроорганизм должен быть повторно изолирован от зараженного, больного экспериментального хозяина и идентифицирован как идентичный исходному конкретному возбудителю. [a]

Однако позже Кох отказался от универсалистского требования первого постулата, когда обнаружил бессимптомных носителей холеры [6] , а позднее и брюшного тифа . [7] Сейчас известно, что субклинические инфекции и бессимптомные носители являются общей чертой многих инфекционных заболеваний, особенно вирусных заболеваний, таких как полиомиелит , простой герпес , ВИЧ/СПИД , гепатит С и COVID-19 . Например, полиовирус вызывает паралич только у небольшого процента инфицированных. [7]

Второй постулат не применим к патогенам, неспособным расти в чистой культуре. Например, вирусы зависят от проникновения и захвата клеток-хозяев, чтобы использовать их ресурсы для роста и размножения, неспособные расти самостоятельно. [8]

Третий постулат определяет «следует», а не «обязан», поскольку эксперименты Коха с туберкулезом и холерой показали, что не все организмы, подвергшиеся воздействию инфекционного агента, приобретут инфекцию. [9] Некоторые люди могут избежать инфекции, поддерживая свое здоровье для надлежащего функционирования иммунной системы, приобретая иммунитет от предыдущего воздействия или вакцинации, или через генетический иммунитет, такой как серповидноклеточная анемия и серповидноклеточная анемия, обеспечивающие устойчивость к малярии . [10]

Другие исключения из постулатов Коха включают доказательства того, что некоторые патогены могут вызывать несколько заболеваний, например, вирус ветряной оспы, вызывающий ветрянку и опоясывающий лишай . И наоборот, такие заболевания, как менингит, могут быть вызваны различными бактериальными, вирусными, грибковыми и паразитарными патогенами. [11]

История

Роберт Кох разработал постулаты, основанные на патогенах, которые можно было выделить с помощью методов 19 века. [12] Тем не менее, Кох уже знал, что возбудитель холеры, Vibrio cholerae , может быть обнаружен как у больных, так и у здоровых людей, что делает его первый постулат недействительным. [6] [9] С 1950-х годов постулаты Коха считались устаревшими для эпидемиологических исследований, но их по-прежнему преподают, чтобы подчеркнуть исторические подходы к определению микробных возбудителей болезней. [3] [13]

Кох сформулировал свои постулаты слишком рано в истории вирусологии , чтобы признать, что многие вирусы не вызывают заболевания у всех инфицированных людей, что является требованием первого постулата. Отрицание ВИЧ/СПИДа включает утверждения о том, что вирусное распространение ВИЧ/СПИДа нарушает второй постулат Коха, несмотря на то, что эта критика применима ко всем вирусам. Тем не менее, ВИЧ/СПИД соответствует всем остальным постулатам, поскольку все пациенты со СПИДом являются ВИЧ-положительными, а лабораторные работники, подвергшиеся воздействию ВИЧ, в конечном итоге развивают те же симптомы СПИДа. [14] Аналогичным образом, доказательства того, что некоторые онковирусные инфекции могут способствовать возникновению рака, были несправедливо раскритикованы за то, что они не соответствуют критериям, разработанным до того, как вирусы были полностью поняты как зависящие от хозяина. [15]

Бактериальный патоген Staphylococcus aureus демонстрирует смертельную синергию с условно-патогенными грибами Candida albicans , используя внеклеточный матрикс последнего для защиты себя от иммунных клеток хозяина и антибиотических соединений. [16] Виды, продуцирующие биопленку, стремятся скапливать отдельные клетки на твердых или жидких поверхностях, плохо размножаясь в чистой культуре и оставляя тех, кто выживает, потенциально слишком слабыми, чтобы вызвать заболевание при переносе в здоровый организм, что нарушает второй и третий постулаты. [17]

Врачи Барри Маршалл и Робин Уоррен утверждали, что Helicobacter pylori способствует возникновению язвенной болезни , но в начале 1980-х годов научное сообщество изначально отвергло их выводы, поскольку не все инфекции H. pylori вызывают язвенную болезнь, что нарушало первый постулат. [18]

Приоритетные эффекты являются еще одной серьезной проблемой, поскольку успех патогенных бактерий зависит от других видов, уже колонизирующих эту среду обитания, поскольку самые ранние резидентные микробы устанавливают условия окружающей среды, обеспечивая устойчивость к колонизации против определенных видов. [19]

Молекулярные постулаты Коха

В 1988 году микробиолог Стэнли Фальков разработал набор из трех постулатов Молекулярного Коха для идентификации микробных генов, кодирующих факторы вирулентности . Во-первых, фенотип симптома заболевания должен быть связан с определенным генотипом, который встречается только в патогенных штаммах. Во-вторых, этот симптом не должен присутствовать, когда связанный с ним ген инактивирован. В-третьих, симптом должен вернуться, когда ген реактивируется. [20]

Современное секвенирование ДНК позволяет исследователям определить, присутствуют ли гены определенных патогенов только в инфицированных хозяевах, предлагая модифицированный подход для определения корреляции между вирусами и определенными заболеваниями. Поскольку вирусы не могут расти в аксеничных культурах, требуя захвата клетки-хозяина для роста и репликации, ученые ограничены анализом того, какие вирусные гены способствуют заболеваниям хозяина. Кроме того, этот метод подтвердил корреляции между прионами (патогенными неправильно свернутыми белками) и такими состояниями, как болезнь Крейтцфельдта-Якоба , поскольку постулаты Коха сосредоточены на чужеродных микроорганизмах, а не на результатах мутаций хозяина. [21]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Четвертый постулат был добавлен Леффлером [5]

Ссылки

  1. ^ Кох Р. (1876). «Untersuchungen über Bakterien: V. Die Ätiologie der Milzbrand-Krankheit, begründet auf die Entwicklungsgeschichte des Bacillus anthracis» [Исследования бактерий: V. Этиология сибирской язвы, основанная на онтогенезе Bacillus anthracis ] (PDF) . Cohns Beiträge zur Biologie der Pflanzen (на немецком языке). 2 (2): 277–310.
  2. ^ "Кох". Полный словарь Уэбстера издательства Random House .
  3. ^ ab Evans AS (октябрь 1978 г.). «Причинность и болезнь: хронологическое путешествие. Лекция Томаса Паррана». Американский журнал эпидемиологии . 108 (4): 249–258. doi : 10.1093/oxfordjournals.aje.a112617 . PMID  727194.
  4. ^ Фредрикс Д., Рамакришнан Л. (апрель 2006 г.). «Acetobacteraceae: расширение спектра человеческих патогенов». PLOS Pathogens . 2 (4): e36. doi : 10.1371/journal.ppat.0020036 . PMC 1447671. PMID  16652172 . 
  5. ^ ab Walker L, LeVine H, Jucker M (2006). «Постулаты Коха и инфекционные белки». Acta Neuronathologica . 112 (1): 1–4. doi :10.1007/s00401-006-0072-x. PMC 8544537. PMID  16703338 . 
  6. ^ Аб Кох Р (1893). «Ueber den augenblicklichen Stand der bakteriologischen Choleradiagnose» [О современном состоянии бактериологической диагностики холеры]. Zeitschrift für Hygiene und Infektionskrankheiten (на немецком языке). 14 : 319–38. дои : 10.1007/BF02284324. S2CID  9388121.
  7. ^ ab "10.1E: Исключения из постулатов Коха". Biology LibreTexts . 2018-06-20 . Получено 21-09-2021 .
  8. ^ Inglis TJ (ноябрь 2007 г.). «Principia aetiologica: вывод причинности за рамки постулатов Коха». Журнал медицинской микробиологии . 56 (ч. 11): 1419–1422. doi : 10.1099/jmm.0.47179-0 . PMID  17965339.
  9. ^ Аб Кох Р (1884). «Die Aetiologie der Tuberkulose» [Этиология туберкулеза]. Mittheilungen aus dem Kaiserlichen Gesundheitsamte (Отчеты Имперского управления общественного здравоохранения) (на немецком языке). 2 :1–88.
  10. ^ Archer NM, Petersen N, Clark MA, Buckee CO, Childs LM, Duraisingh MT (июль 2018 г.). «Устойчивость к Plasmodium falciparum в эритроцитах с серповидноклеточным признаком обусловлена ​​ингибированием роста, зависящим от кислорода». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (28): 7350–7355. Bibcode : 2018PNAS..115.7350A. doi : 10.1073/pnas.1804388115 . PMC 6048551. PMID  29946035 . 
  11. ^ Slonczewski J, Foster J, Zinser E (26 июня 2020 г.). Микробиология: развивающаяся наука (5-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: WW Norton & Company . стр. 14–20. ISBN 978-0-393-93447-2.
  12. ^ Walker L, Levine H, Jucker M (июль 2006 г.). «Постулаты Коха и инфекционные белки». Acta Neuropathologica . 112 (1): 1–4. doi :10.1007/s00401-006-0072-x. PMC 8544537. PMID 16703338.  S2CID 22210933  . 
  13. ^ Huebner RJ (апрель 1957 г.). «Критерии этиологической связи распространенных вирусов с распространенными заболеваниями; дилемма вирусолога». Annals of the New York Academy of Sciences . 67 (8): 430–438. Bibcode : 1957NYASA..67..430H. doi : 10.1111/j.1749-6632.1957.tb46066.x. PMID  13411978. S2CID  84622170.
  14. ^ Steinberg J (23 июня 2009 г.). «Пять мифов о ВИЧ и СПИДе». New Scientist . Получено 14.01.2023 .
  15. ^ Мур PS, Чанг Y (июнь 2014 г.). «Загадка причинности в вирусологии опухолей: случаи KSHV и MCV». Семинары по биологии рака . 26 : 4–12. doi :10.1016/j.semcancer.2013.11.001. PMC 4040341. PMID 24304907  . 
  16. ^ Тодд ОА, Питерс БМ (сентябрь 2019 г.). «Candida albicans и Staphylococcus aureus Патогенность и полимикробные взаимодействия: уроки, выходящие за рамки постулатов Коха». Журнал грибов . 5 (3): 81. doi : 10.3390/jof5030081 . PMC 6787713. PMID  31487793 . 
  17. ^ Hosainzadegan H, Khalilov R, Gholizadeh P (февраль 2020 г.). «Необходимость пересмотра постулатов Коха и их применение к инфекционным и неинфекционным заболеваниям: мини-обзор». European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases . 39 (2): 215–218. doi :10.1007/s10096-019-03681-1. PMID  31440916. S2CID  201283277.
  18. ^ Marshall BJ, Armstrong JA, McGechie DB, Glancy RJ (апрель 1985 г.). «Попытка выполнить постулаты Коха для пилорического кампилобактера». The Medical Journal of Australia . 142 (8): 436–439. doi :10.5694/j.1326-5377.1985.tb113443.x. PMID  3982345. S2CID  42243517.
  19. ^ Byrd AL, Segre JA (январь 2016 г.). «Инфекционные заболевания. Адаптация постулатов Коха». Science . 351 (6270): 224–226. Bibcode :2016Sci...351..224B. doi :10.1126/science.aad6753. PMID  26816362. S2CID  29595548.
  20. ^ Falkow S (1988). «Молекулярные постулаты Коха, применяемые к микробной патогенности». Reviews of Infectious Diseases . 10 (Suppl 2): ​​S274–S276. doi :10.1093/cid/10.Supplement_2.S274. PMID  3055197.
  21. ^ Fredricks DN, Relman DA (январь 1996). «Идентификация микробных патогенов на основе последовательностей: пересмотр постулатов Коха». Clinical Microbiology Reviews . 9 (1): 18–33. doi :10.1128/CMR.9.1.18. PMC 172879. PMID  8665474 . 

Дальнейшее чтение