Bakterie i wirusy – odkrycia w medycynie

Obrazek: Przykład wirusa

Bakterie i wirusy rozpoznane zostały dość późno, w przeważającej mierze dopiero w XX wieku. Ale już w 2. połowie XIX w. epokowych odkryć dokonał Louis Pasteur, francuski chemik, który pracami nad fermentacją i procesem gnicia, dał początek bakteriologii. Dzięki temu stało się możliwe opanowanie chorób zakaźnych, które przez wieki dziesiątkowały ludność.

Bakterie – odkrycia w medycynie

Pasteur odkrył w 1861 r. „cylindryczne laseczki” (gr. bakterion) – bakterie kwasu masłowego. Światową sławę zyskał dzięki opracowaniu szczepionek przeciw wściekliźnie i wąglikowi. W 1888 r. zorganizowano specjalnie dla niego w Paryżu instytut naukowy, zwany Instytutem Pasteura.

Bakterie i wirusy — Test tuberkulinowy: wynik dodatni próby wskazuje, że osoba jest chora na gruźlicę

W tym samym roku rozpoczął tam badania nad cholerą, gruźlicą i kiłą rosyjski bakteriolog Ilja Miecznikow, który zasłynął odkryciem zjawiska fagocytozy (fagocyty – tzw. komórki żerne, niszczące bakterie, tzn. pochłaniające je). W ten sposób przyczynił się do wyjaśnienia odporności organizmu na infekcje. Za badania te przyznano mu w 1908 r. (razem z P. Ehrlichem) Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny.

Bakteriologia wzmocniona została odkryciem w 1882 r. przez lekarza niemieckiego (zam. w Wolsztynie, woj. wielkopolskie) Roberta Kocha – lasecznika gruźlicy (zwanego prątkiem gruźlicy). Za prace, tak istotne dla rozwoju bakteriologii, Koch otrzymał w 1905 roku Nagrodę Nobla.

Do walki z chorobami zakaźnymi włączył się także polski bakteriolog Rudolf Weigl. Zastosował (w 1917 r.) szczepionkę swojego pomysłu przeciw durowi plamistemu.

Zasługi bakteriologii

Bakteriologia stała się podstawą w zwalczaniu nader częstych i niebezpiecznych chorób, takich jak:

Mapa epidemii dżumy w XIV w. (kolorem zielonym zaznaczone obszary wolne od zachorowań)

gruźlica
cholera
trąd
zimnica (malaria)
dur brzuszny
dżuma
zapalenie płuc
tężec
róża
błonica
choroba Heinego-Medina
zgorzel gazowa (choroba Banga)
czerwonka bakteryjna.

Przyczyniła się też do opanowania niezwykle „popularnych” chorób wenerycznych. Najpierw niemieccy bakteriolodzy Fritz Schaudinn i Erich Hoffmann odkryli w 1905 r. zarazek kiły – krętek blady, a w rok później berliński bakteriolog August von Wassermann (wspólnie z dwoma innymi uczonymi) wynalazł metodę wykrywającą zakażenie kiłą na podstawie badania surowicy krwi (próba Wassermanna). Od 1910 r. zaczęto leczyć kiłę salwarsanem (środek chemiczny); w 1917 r. leczenie porażenia postępującego spowodowanego kiłą zapoczątkował, poprzez szczepienie malarią, wiedeński psychiatra – Julius von Jaureg, za co otrzymał w 1927 Nagrodę Nobla.

Po wykryciu działania penicyliny w 1928 r. (stosowana po 1942 r.), leczenie tej i innych groźnych chorób stało się o wiele prostsze. Bakteriologię wspomogły serologia (nauka o właściwościach surowicy krwi, obejmująca serodiagnostykę, seroterapię i seroprofilaktykę) oraz immunologia (nauka o odporności organizmu). Zasady terapii serologicznej opracował w 1892 r. Emil Adolf von Behring (Noblista z 1901 r.), po zaobserwowaniu, że bakterie wydzielają toksyny, które prowokują wytworzenie się antytoksyn w organizmie, które z kolei powodują uodpornienie organizmu na ponowne infekcje.

Zarówno Pasteur, Miecznikow,Koch jak i Behring, prowadząc badania etiologii chorób zakaźnych i badania układu odpornościowego, stworzyli podstawy mikrobiologii. Przyczynili się także do wyjaśnienia procesów immunologicznych. Immunologii przysłużył się swoimi pracami (dotyczącymi leukocytów) m.in. polski bakteriolog – Ludwik Fleck; wprowadził on termin leukergia (tj. zlepianie się leukocytów).

Dzięki bakteriologii poznano strukturę i funkcje bakterii, co pozwoliło ujarzmić, w swoim czasie, wiele chorób wywoływanych przez bakterie chorobotwórcze (oprócz istniejących także bakterii niechorobotwórczych), jak np. wąglik, płonicę, gruźlicę, cholerę, tężec – głównie w wyniku stosowania szczepionek.

Rola penicyliny

Największą rolę odegrała penicylina (łac. penicillinum – rodzaj pleśni, „pędzlak”), odkryta w 1928 r. przez szkockiego bakteriologa Alexandra Fleminga. Nazwał ją „sokiem pleśniowym”, badając antybakteryjne działanie związków pochodzenia roślinnego.

Bakter. i wir.: Alexander Freming — Alexander Fleming w swoim laboratorium w St Mary’s, Paddington w Londynie (między 1939 r. a 1945 r.)

Pleśni do wyleczenia ropnia, przed Flemingem, użył brytyjski chirurg Joseph Lister (1884 r.), ale faktu tego nie udokumentował i nie przeprowadził dalszych badań. Fleming natomiast zamieścił raport o odkryciu penicyliny w brytyjskim dzienniku (1929 r.), zdając sobie sprawę z przydatności tych dokonań. Nie uświadamiał jednak sobie jeszcze wtedy doniosłości swego odkrycia. Nie potrafił także, głównie z braku wsparcia finansowego, wyodrębnić penicyliny w czystej postaci, aby można było ją powszechnie produkować.

Odkrycie Fleminga po 12 latach upowszechnili biochemicy z Oksfordu, m.in. Howard Florey i Ernst Chain, udowadniając bakteriostatyczne jej działanie na paciorkowce i inne bakterie (1938 r.). Opracowali także metody produkcji penicyliny i w 1942 r. otrzymano ją w czystej postaci. Pierwszy użył penicyliny do leczenia kiły (1943 r.) amerykański lekarz John Mahoney. Wkrótce antybiotyk ten, dzięki Instytutowi Rockefellera, zaczęto produkować na skalę światową, jako że był on szczególnie przydatny, i to w dużych ilościach, podczas trwającej II wojny światowej.

Wirusy

Znacznie później rozpoczęto badania nad wirusami (choroby wirusowe, to np. grypa, ospa wietrzna, różyczka, odra). Pierwsze sukcesy na tym polu odnotowali Amerykanie. Między innymi biochemik Wendell Stanley, który odkrył wirusa (mozaiki tytoniu) w 1935 r., a za zbadanie chemicznego składu wirusów (łac. virus – trucizna, jad) otrzymał Nagrodę Nobla w 1946.