Постулаты Коха ( / к ɔː х / ) [2] четыре критерия , предназначенные для установления отношения причинного между микробом и болезнью . Постулаты были сформулированы Робертом Кохом и Фридриха Loeffler в 1884 году, основываясь на более ранних концепций , описанных Якоба Генле , [3] и уточнены и опубликованы Кохом в 1890. [ править ] Кох применил постулаты , чтобы описать этиологию от холеры и туберкулеза, оба из которых теперь приписываются бактериям . Постулаты были спорно обобщены на другие болезни. [ необходима цитата ] Более современные концепции микробного патогенеза не могут быть исследованы с использованием постулатов Коха, включая вирусы (которые являются облигатными клеточными паразитами) и бессимптомных носителей . [ необходима цитата ] Они в значительной степени вытеснены другими критериями, такими как критерии Брэдфорд-Хилла для причинности инфекционных заболеваний в современном общественном здравоохранении , [ необходима цитата ] и критерии Фалько для микробного патогенеза .
Постулаты
Постулаты Коха следующие:
- Микроорганизм должен быть в изобилии во всех организмах, страдающих этим заболеванием, но не в здоровых организмах.
- Микроорганизм необходимо изолировать от больного организма и выращивать в чистой культуре .
- Культивированный микроорганизм должен вызывать заболевание при попадании в здоровый организм.
- Микроорганизм необходимо повторно изолировать от зараженного больного экспериментального хозяина и идентифицировать как идентичный исходному конкретному возбудителю.
Однако позже Кох полностью отказался от универсалистского требования первого постулата, когда он обнаружил бессимптомных носителей холеры [4], а позже и брюшного тифа . [ Править ] Бессимптомный или субклинической инфекции носители в настоящее время известно, что общей чертой многих инфекционных заболеваний, особенно вирусных заболеваний , таких как полиомиелит , простого герпеса , ВИЧ / СПИД и гепатит С . В качестве конкретного примера все врачи и вирусологи согласны с тем, что полиовирус вызывает паралич лишь у нескольких инфицированных субъектов. [ необходима цитата ]
Второй постулат также может быть приостановлен для определенных микроорганизмов или сущностей, которые не могут (в настоящее время) выращиваться в чистой культуре. [5] Вирусы также нуждаются в клетках-хозяевах для роста и воспроизводства, поэтому их нельзя выращивать в чистых культурах.
Третий постулат определяет «должен» не «должен», потому что, как сам Кох доказал применительно к туберкулезу и холере [6], не все организмы, подвергшиеся воздействию инфекционного агента, заразятся инфекцией. Отсутствие инфекции может быть связано с такими факторами, как общее состояние здоровья и правильное функционирование иммунной системы; приобретенный иммунитет от предыдущего контакта или вакцинации; или генетический иммунитет, как в случае устойчивости к малярии, обусловленной обладанием по крайней мере одним аллелем серповидных клеток . [ необходима цитата ]
Есть несколько других исключений из постулатов Коха. Один патоген может вызвать несколько болезненных состояний. Кроме того, одно болезненное состояние может быть вызвано несколькими разными микроорганизмами. Некоторые патогены нельзя культивировать в лаборатории, а некоторые патогены вызывают заболевания только у людей. [7]
Таким образом, инфекционный агент может считаться достаточной причиной заболевания, если он удовлетворяет постулатам Коха. В противном случае постулаты предполагают, что инфекционный агент является необходимой, но недостаточной причиной заболевания. [ необходима цитата ]
История
Постулаты Коха были разработаны в 19 веке как общие рекомендации по выявлению патогенов, которые можно было изолировать современными методами. [8] Даже во времена Коха было признано, что некоторые инфекционные агенты явно ответственны за заболевание, хотя они не соответствовали всем постулатам. [4] [6] Попытки жестко применить постулаты Коха к диагностике вирусных заболеваний в конце 19 века, в то время, когда вирусы не могли быть обнаружены или изолированы в культуре, возможно, препятствовали раннему развитию области вирусологии . [9] [10] Постулаты Коха были признаны эпидемиологами в значительной степени устаревшими с 1950-х годов [11] [3], поэтому, сохраняя историческую важность и продолжая использовать подход к микробиологической диагностике, они обычно не используются для демонстрации причинно-следственной связи. .
Постулаты Коха также повлияли на ученых, изучающих микробный патогенез с молекулярной точки зрения. В 1988 г. была разработана молекулярная версия постулатов Коха для идентификации микробных генов, кодирующих факторы вирулентности . [12]
То, что ВИЧ вызывает СПИД, не следует из постулатов Коха [13], которые, возможно, поддерживали отрицание ВИЧ / СПИДа . Роль онковирусов в возникновении некоторых видов рака также не соответствует постулатам Коха. [14]
Новые открытия методов заражения в результате работы Коха и многих других показали, что некоторые заболевания и состояния не всегда вызываются одним видом микробов. Согласно исследованию 2019 года, проведенному Тоддом и Петерсом, недавно обнаруженное взаимодействие между патогеном Staphylococcus aureus и «грибковым оппортунистом» Candida albicans считается коинфекцией, обнаруживаемой в телах больных пациентов, страдающих различными заболеваниями. Этот вид синергизма оказался летальным в отдельном исследовании, проведенном Карлсоном на мышах. Когда мышей заражали одним патогеном независимо от другого, это приводило к заболеванию, но мыши могли выздоравливать. При одновременном заражении обоими патогенами уровень смертности мышей составлял почти 100%, что показывает, что некоторые патогены не так легко изолировать или могут потребоваться дополнительные методы и шаги, которые лучше докажут причину заболевания. [15]
Для 21 века
Постулаты Коха сыграли важную роль в микробиологии , но имеют серьезные ограничения. Например, в случае холеры Кох хорошо знал, что возбудитель холеры Vibrio cholerae может быть обнаружен как у больных, так и у здоровых людей, что опровергало его первый постулат. Более того, вирусные заболевания еще не были обнаружены, когда Кох сформулировал свои постулаты, и существует множество вирусов, которые не вызывают болезни у всех инфицированных людей, что является требованием первого постулата. Кроме того, экспериментально было известно, что Helicobacter pylori при попадании внутрь вызывает легкое воспаление слизистой оболочки желудка. Каким бы очевидным ни было воспаление, оно не сразу убедило скептиков в том, что H. pylori связана с язвой желудка . В конце концов, скептиков заставили замолчать, когда недавно разработанный антибиотик устранил бактерии и в конечном итоге вылечил болезнь.
Постулаты Коха также имеют ограниченную эффективность при оценке биопленок , клеток сомни и вирусов. Культивирование биопленок требует выращивания молекулярными методами, а не традиционными методами, и эти альтернативные методы не позволяют обнаружить причину инфекции, что, следовательно, противоречит третьему постулату, согласно которому микроорганизмы должны вызывать заболевание. [16] Например, нельзя культивировать клетки и вирусы сомни. Клетки Сомни, также называемые спящими, становятся бездействующими из-за нагрузки на них. Это состояние сна препятствует росту клетки в культуре. [17] Это похоже на то, как вирусы не могут расти в аксенической культуре: вирусы должны быть живыми, чтобы размножаться, поэтому культура не является подходящим хозяином. [18]
Берд и Сегре предложили изменения к постулатам, чтобы сделать их более точными для современного мира. Их пересмотр включает третий постулат: они не согласны с тем, что патоген всегда вызывает болезнь. Их первая редакция связана с сопротивлением колонизации . Устойчивость к колонизации позволяет организму питаться от хозяина и защищать его от патогенов, которые могли бы вызвать заболевание, если бы организм не был прикреплен к хозяину. Их вторая версия заключается в том, что сообщество микробов может помочь еще больше подавить патогены, не давая им распространить болезнь, как предполагалось. [19] Подобно Берду и Сегре, Риверс предложил пересмотреть постулаты Коха. Он считал, что, хотя исходные постулаты были сделаны как руководство, на самом деле они были препятствием. Риверс хотел показать связь между вирусами и болезнями. Собственные постулаты Риверса таковы: вирус должен быть постоянно связан с болезнью; Результат экспериментов должен указывать на то, что вирус несет прямую ответственность за заболевание. [18] Подобные противоречия и явления привели многих к мысли, что может потребоваться пятый постулат. В случае принятия этот постулат будет утверждать, что достаточные данные о микробах должны позволить ученым лечить, вылечить или предотвратить конкретное заболевание. [ необходима цитата ]
Совсем недавно современные методы обнаружения микробов на основе нуклеиновых кислот сделали оригинальные постулаты Коха еще менее актуальными. Эти методы позволяют идентифицировать микробы, которые связаны с заболеванием, но не могут быть культивированы. Кроме того, эти методы очень чувствительны и часто могут обнаруживать очень низкие уровни вирусов у здоровых людей. [ необходима цитата ]
Эти новые методы привели к пересмотренным версиям постулатов Коха. Фредрикс и Релман предложили набор постулатов для новой области микробного патогенеза . [18] Эти модификации до сих пор остаются спорными, поскольку они плохо учитывают установленные ассоциации заболеваний, такие как папилломавирус и рак шейки матки , а также не принимают во внимание прионные заболевания , которые не имеют собственных последовательностей нуклеиновых кислот. [ необходима цитата ]
Смотрите также
- Критерии Брэдфорда Хилла
- Причинный вывод
- Методы Милля
- Постулаты молекулярного Коха
- Уиллоуби Д. Миллер
Рекомендации
- Перейти ↑ Koch, R. (1876). "Untersuchungen über Bakterien: В. Die Ätiologie дер Milzbrand-Krankheit, begründet ауф умереть Entwicklungsgeschichte де Bacillus сибирской язвы " [Исследования в бактерии: В. Этиология сибирской язвы, на основе онтогенеза Bacillus сибирской ] (PDF) . Cohns Beiträge zur Biologie der Pflanzen (на немецком языке). 2 (2): 277–310.
- ^ "Кох" . Полный словарь Рэндом Хауса Вебстера .
- ^ а б Эванс А.С. (октябрь 1978 г.). «Причинность и болезнь: хронологическое путешествие. Лекция Томаса Паррана» . Американский журнал эпидемиологии . 108 (4): 249–58. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.aje.a112617 . PMID 727194 .
- ^ а б Кох, Р. (1893). "Ueber den augenblicklichen Stand der bakteriologischen Choleradiagnose" [О мгновенном состоянии бактериологической диагностики холеры]. Zeitschrift für Hygiene und Infektionskrankheiten (на немецком языке). 14 : 319–38. DOI : 10.1007 / BF02284324 . S2CID 9388121 .
- ^ Инглис Т.Дж. (ноябрь 2007 г.). «Principia aetiologica: вывод причинности за пределы постулатов Коха» . Журнал медицинской микробиологии . 56 (Pt 11): 1419–22. DOI : 10,1099 / jmm.0.47179-0 . PMID 17965339 .
- ^ а б Кох Роберт (1884). "2 Die Aetiologie der Tuberkulose". Mitt Kaiser Gesundh . С. 1–88.
- ^ Слончевский, Жанна; Фостер, Джон (2011). Микробиология: развивающаяся наука, второе издание . Нью - Йорк, Нью - Йорк: WW Нортон & Company, Inc. стр. 20 -22. ISBN 978-0-393-93447-2.
- ^ Уокер Л., Левин Х, Джакер М (2006). «Постулаты Коха и инфекционные белки». Acta Neuropathol . 112 (1): 1–4. DOI : 10.1007 / s00401-006-0072-х . PMID 16703338 . S2CID 22210933 .
- ^ Брок Т.Д. (1999). Роберт Кох: жизнь в медицине и бактериологии . Вашингтон, округ Колумбия: Американское общество микробиологии Press. ISBN 1-55581-143-4.[ требуется страница ]
- ^ Эванс А.С. (май 1976 г.). «Причинно-следственная связь и болезнь: пересмотр постулатов Генле-Коха» . Yale J Biol Med . 49 (2): 175–95. PMC 2595276 . PMID 782050 .
- ^ Хюбнер, Роберт Дж. (Апрель 1957 г.). «Критерии этиологической ассоциации распространенных вирусов с распространенными заболеваниями; дилемма вирусолога». Летопись Нью-Йоркской академии наук . 67 (8): 430–8. Bibcode : 1957NYASA..67..430H . DOI : 10.1111 / j.1749-6632.1957.tb46066.x . PMID 13411978 .
- ^ Фалькоу С (1988). «Постулаты Молекулярного Коха применительно к микробной патогенности». Rev. Infect. Дис . 10 (Дополнение 2): S274–6. DOI : 10.1093 / CID / 10.Supplement_2.S274 . PMID 3055197 .
- ^ Weiss, Robin A .; Джаффе, Гарольд В. (1990). «Дюсберг, ВИЧ и СПИД». Природа . 345 (6277): 659–60. Bibcode : 1990Natur.345..659W . DOI : 10.1038 / 345659a0 . PMID 2163025 . S2CID 802158 .
- ^ Мур, Патрик С .; Чанг, Юань (2013). «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 .
- ^ Тодд, Оливия; Питерс, Брайан (3 сентября 2019 г.). "Candida Albicans и Staphylococcus aureus Патогенность и полимикробные взаимодействия: уроки, выходящие за рамки постулатов Коха" . Журнал грибов . 5 (81): 81. DOI : 10,3390 / jof5030081 . PMC 6787713 . PMID 31487793 .
- ^ Хосайнзадеган, Хасан; Ровшан, Халилов; Голизаде, Пурья (12 августа 2019 г.). «Необходимость пересмотра постулатов Коха и их применения к инфекционным и неинфекционным заболеваниям: мини-обзор». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний . 39 (2): 4. DOI : 10.1007 / s10096-019-03681-1 . PMID 31440916 . S2CID 201283277 .
- ^ Граймс, Джей (1 мая 2006 г.). «Постулаты Коха - тогда и сейчас» (PDF) . Американское общество микробиологии . 1 : 226.
- ^ а б в Фредрикс, Дэвид; Релман, Дэвид (январь 1996). «Последовательная идентификация микробных патогенов: пересмотр постулатов Коха» . Обзоры клинической микробиологии . 9 (1): 18–33. DOI : 10.1128 / CMR.9.1.18 . PMC 172879 . PMID 8665474 .
- ^ Берд, Эллисон; Сегре, Юлия (15 января 2016 г.). «Адаптация постулатов Коха» . Наука . 351 (6270): 224–226. DOI : 10.1126 / science.aad6753 . PMID 26816362 . S2CID 29595548 .
дальнейшее чтение
- Инфекция: исторические взгляды на болезни и эпидемии из Гарвардской библиотеки