Mikrobų teorija: ligų priežastys, istorija ir reikšmė

Mikrobų teorija: kaip mikrobai sukėlė ligas, jos istorija, svarbiausi eksperimentai ir reikšmė medicinai — supraskite ligų kilmę ir prevencijos principus.

Mikrobų teorija (germų teorija) yra biologijos teorija, pagal kurią ligas dažnai sukelia maži organizmai (vadinami mikrobais), dar vadinami mikrobais. Dauguma, bet ne visos ligos yra infekcinės. Mikrobų teorija paaiškina, kad mikroorganizmai patenka į žmogaus ar gyvūno organizmą, dauginasi ir sukelia organizmo imunines bei uždegimines reakcijas. Šių organizmo reakcijų išoriniai požymiai ir sutrikimai dažnai apibūdinami kaip liga.

Trumpa istorija

Daugelis mokslininkų ir gydytojų istorijoje palaipsniui įrodinėjo, kad ligas sukelia mikroskopiniai organizmai. Nors po mikroskopo išradimo atrasta daug naujų formų gyvybės, ilgą laiką vyraujančios idėjos apie ligų kilmę buvo klaidingos. Žmonės ilgai tikėjo, kad ligas sukelia „blogas oras“ — miasmos teorija, teigusi, kad kenksmingos dujos ir kvapai, sklindantys iš smirdančių šiukšlynų ar pūvančios medžiagos, sukelia ligas. Žmonės bandė saugotis užsidengdami burną ir nosį skudurėliu, o gydytojai naudodavo česnakus, kvepalus ir kitus kvapus, manydami, kad taip išvengs „blogo oro“ poveikio. Tačiau tokios priemonės nepaaiškino daugelio epidemijų ir mirčių — palaipsniui tapo aišku, kad tiesiog užterštas oras nėra pagrindinė daugumos infekcijų priežastis.

Savaiminio susidarymo teorijos kritika

Vienas iš senųjų klaidingų įsitikinimų buvo, kad gyvos būtybės gali atsirasti savaime iš negyvos medžiagos. Savaiminis susidarymas (dar vadinama abiogeneze) reiškė, kad, pavyzdžiui, iš pūvančios mėsos gali „išaugti“ musės lervos. XVII a. Francesco Redi (1626 m. vasario 18 d. – 1697 m. kovo 1 d.) parodė, kad musės deda kiaušinėlius, iš kurių virsta lervomis. Jis atliko eksperimentus su mėsa uždarytuose ir atviruose indeliuose bei apdengtais marle — lervų nebuvo uždarytuose induose, jos atsirado tik ten, kur musės galėjo patekti ir padėti kiaušinėlius. Vėlesnių tyrimų metu, ypač Louis Pasteur eksperimentų su gulbės kaklo buteliais, buvo galutinai paneigta spontaniško gyvybės atsiradimo idėja, ir tapo aišku, kad mikroorganizmai iš aplinkos gali užkrėsti medžiagas, o ne atsiranda savaime.

Kaip buvo įrodyta mikrobų teorija

• John Snow ir cholera: XIX a. pradžioje John Snow parodė, kad koleitos protrūkiai Londone buvo susiję su užterštu geriamuoju vandeniu, o ne su „blogu oru“ — tai buvo vienas pirmųjų epidemiologinių įrodymų apie užkrėtimo kelią.
• Ignaz Semmelweis: pastebėjo, kad gydytojų rankų plovimas sumažina pogimdyvinių kraujo uždegimų mirtingumą. Tai buvo ankstyvas antiseptikos principo praktinis pritaikymas.
• Louis Pasteur: darbai apie fermentaciją, pasterizaciją ir eksperimentai, paneigiantys spontaninį gyvybės atsiradimą, stipriai prisidėjo prie mikrobų teorijos pripažinimo.
• Robert Koch: sukūrė taisykles (Kocho postulatus), skirtas susieti konkretų mikroorganizmą su konkrečia liga, ir išskyrė patogenus, tokius kaip Bacillus anthracis (susiaubos sukėlėjas) ir vėliau Mycobacterium tuberculosis.
• Joseph Lister: įdiegė antiseptikos metodus chirurgijoje, sumažinusius infekcijų dažnį ir mirtingumą operacijų metu.

Mikrobų tipai ir ligų įvairovė

Mikrobai apima bakterijas, virusus, grybelius (mieles ir pelėsinius grybus), pirmuonis (protozoa) ir kai kurias parazitinės kilmės būtybes. Kai kurie mikroorganizmai sukelia ūmias infekcijas (pvz., gripas, salmoneliozė), kiti — lėtines ligas (pvz., tuberkuliozė, hepatitas). Tačiau svarbu pabrėžti, kad ne visos ligos yra infekcinės: genetinės ligos, autoimuninės būklės, dauguma vėžio formų, metabolinės ligos (pvz., diabetas), traumų pasekmės ir aplinkos toksinai nėra tiesiogiai sukeliami mikrobų.

Reikšmė medicinai ir visuomenei

Mikrobų teorijos priėmimas atvėrė kelią daugeliui pokyčių medicinoje ir viešojoje sveikatoje:

• Vakcinacija ir prevencija: vakcinos padėjo suvaldyti tokias ligas kaip raupai, poliomielitas, tymų ir kt.
• Antibiotikų ir antivirusinių medikamentų išradimas: leido gydyti bakterines infekcijas ir kai kurias virusines ligas, nors virusams antibiotikai neveikia.
• Antiseptika, sterilizacija ir higiena chirurgijoje bei medicinos įstaigose sumažino ligų perdavimą.
• Sanitarinė infrastruktūra (nuotekų valymas, saugus geriamasis vanduo) ženkliai sumažino epidemijas ir pagerino visuomenės sveikatą.
• Diagnostikos metodai (mikroskopija, kultūros, PCR, DNR sekoskaita) leidžia greitai identifikuoti sukėlėjus ir pasirinkti tinkamą gydymą.

Šiuolaikinės iššūkiai ir perspektyvos

Nors mikrobų teorija yra medicinos pagrindas, šiuolaikinei visuomenei tenka naujų iššūkių: antimikrobinis atsparumas (padidėjęs bakterijų atsparumas antibiotikams), naujų patogenų (pvz., nauji virusai) atsiradimas, globalizacija ir klimato kaita, keičianti ligų plitimą. Kita svarbi sritis — žmogaus mikrobioma (normali mikroorganizmų bendrija organizme), kurios studijos parodė, kad ne visi mikroorganizmai yra kenksmingi — daugelis yra būtini sveikatai ir imunitetui.

Santrauka

Mikrobų teorija pakeitė supratimą apie ligų kilmę: daugelį infekcinių ligų sukelia mikroorganizmai, o ne „blogas oras“ ar spontaniškos priežastys. Istoriniai eksperimentai — nuo Francesco Redi iki Pasteur ir Koch — įrodė mikroorganizmų vaidmenį ir leido sukurti prevencijos bei gydymo priemones, kurios išgelbėjo milijonus gyvybių. Vis dėlto medicinoje išlieka svarbios iššūkiai, pavyzdžiui, atsparumas vaistams ir naujų patogenų kontrolė, todėl mikrobų tyrimai ir viešoji sveikata tebėra kritiškai svarbūs.

Sanitarija

XVIII amžiuje Antonis van Liūvenhukas (Antonie van Leeuwenhoek) mikroskopu atrado pirmuosius mikroskopinius organizmus. Jis buvo pirmasis mikrobiologas. Jis matė kai kuriuos ligas sukeliančius mikroskopinius organizmus, tačiau nežinojo, kokie jie yra. 1700 m. Nicolas Andry manė, kad kai kurie iš šių mikroskopinių organizmų sukelia raupus ir kitas ligas. Praėjus daugiau nei 100 metų Agostino Bassi išsiaiškino, kas sukelia šilkaverpių ligas. Ignas Semmelveisas buvo gydytojas, kuris išsiaiškino, kad jei gydytojai, palietę mirusius žmones, nusiplauna rankas, kiti pacientai neserga. Tai buvo 1847 m. Maždaug tuo metu sanitarija ir rankų plovimas išpopuliarėjo tarp kai kurių, bet ne visų gydytojų. Gydytojai pradėjo naudoti chemines medžiagas žaizdoms valyti ir įrankiams valyti tarp kiekvieno paciento.

Vienas garsiausių XIX a. eksperimentų buvo Johno Snow (Džono Snūdo) bandymas atrasti choleros protrūkio šaltinį. Paaiškėjo, kad cholera plinta, kai žmonių atliekomis užteršiamas vanduo, kurį geria žmonės. Sniegas nustatė, kad Londono Soho rajone buvo daug sergančių žmonių. Pasikalbėjęs su daugeliu rajono gyventojų ir sudaręs žemėlapį, kur gyvena kiekvienas sergantysis, jis suprato, kad beveik visi sergantieji geriamąjį vandenį gauna iš to paties viešojo vandens siurblio. Epidemiją jis išsprendė liepęs nuimti vandens siurblio rankeną, kad žmonės gautų vandens iš kitos vietos. Tai suveikė, ir epidemija netrukus baigėsi.

Liudvikas Pasteras įrodė, kad ligų mikrobų teorija yra teisinga. 1862 m. jis išrado procesą, kurio metu skystis įkaitinamas iki aukštos temperatūros, kad nesugestų. Šis procesas vadinamas pasterizacija, pavadinta Pasteuro vardu. Pasterizacija naudojama mikroskopiniams organizmams skysčiuose, pavyzdžiui, piene, vyne ir aluje, sunaikinti. Pasterizuoti skysčiai daug ilgiau išlieka nesugedę.

Vėliau jis atliko fermentacijos eksperimentą. Vienu atveju jis pagamino sultinį, kurį įdėjo į stiklainį su labai ilgu vamzdžiu, kad į jį iš išorės nepatektų jokių dalelių. Į vamzdžio vidų galėjo patekti oro, bet beveik jokių dulkių. Jo pagamintas sultinys nepasikeitė ir fermentacija neįvyko.

Tuomet jis paėmė panašų sultinį, tačiau šį kartą į stiklainį įleido oro ir dulkių. Šį kartą vyko fermentacija. Taigi fermentaciją sukėlęs dalykas turėjo būti iš išorės (aplinkos). Ir fermentaciją sukėlė ne tik oras, tai turėjo būti kažkas plūduriuojantis ore, kuris buvo labai mažas. Dabar žinome, kad fermentaciją sukelia mažos dalelės, vadinamos mielėmis.

XIX a. antroje pusėje Robertas Kochas ir Josephas Listeris padėjo įtvirtinti bakterijų teoriją kaip svarbią mokslo ir medicinos dalį. Kocho teorijos vadinamos "postulatais" ir padėjo medicinos tyrėjams sužinoti, kas sukelia ligas. Listerio idėjos padėjo įtvirtinti sanitariją kaip pagrindinę apsaugą nuo ligų. Kocho postulatai ir Listerio sanitarijos atradimai yra labai svarbūs ir šiandien.

Dabar jau žinome, kad ligas sukelia maži dalykai. Kiekvienas iš šių dalykų gali sukelti infekciją: grybelis, bakterija, virusas, prionas, mielės, protistas.

Originalus Johno Snow žemėlapis, kuriame parodyta, kur gyveno žmonės, susirgę cholera per 1854 m. Londone kilusią epidemiją.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra bakterijų teorija apie ligas?

Klausimas: Kaip žmonės manė, kas sukelia ligas iki mikroskopo išradimo?

K: Kas yra abiogenezė?

K: Kas atrado, kad musės deda kiaušinėlius, kurie virsta lervomis?

Klausimas: Kaip mokslininkai įrodė, kad ligos neatsiranda dėl užteršto oro?

K: Kokia reakcija kyla žmogaus organizme, kai jis užsikrečia mikrobais?

Paieška pagal raidę