człowiek
Autor: Tomasz Jagielski, Katarzyna Golec | dodano: 2012-07-04
Pogromca bakterii

Robert Koch demonstruje szczepienie przeciwko gruźlicy tuberkuliną w berlińskiej klinice Charité.

 

27 maja tego roku mija setna rocznica śmierci Roberta Kocha.

Jest 24 marca 1882 roku. W niewielkiej czytelni biblioteki Instytutu Fizjologii w Berlinie Emil DuBois-Reymond otwiera posiedzenie Berlińskiego Towarzystwa Fizjologicznego. Wśród przybyłych są najwięksi luminarze niemieckiej nauki, na czele z Rudolfem Virchowem, już wówczas nazywanym "papieżem XIX-wiecznej medycyny". Jako główny prelegent występuje doktor Robert Koch, od niedawna członek nadzwyczajny Cesarskiego Urzędu Zdrowia w Berlinie. W miarę jak Koch prowadzi swój wywód, gwar zebranej publiczności stopniowo cichnie, aż w końcu na sali zapada cisza. Oto bowiem Koch ogłasza światu istnienie bakterii odpowiedzialnej za wywoływanie jednej z najgroźniejszych chorób ludzkości - gruźlicy.

Niezwykle spójne i logiczne wystąpienie Kocha, poparte preparatami mikroskopowymi i wynikami doświadczeń na zwierzętach, przekonuje nawet największych sceptyków. Wśród niemilknących oklasków salę opuszcza tylko jeden nieprzekonany uczestnik posiedzenia... sam wielki Virchow. Ten zagorzały wyznawca ukutej przez siebie teorii patologii komórkowej nie dopuszczał innej przyczyny chorób człowieka jak tylko zmiany zwyrodnieniowe jego komórek (źródłem choroby jest chora komórka). I choć teoria ta ostatecznie upadła, przez długi czas była źródłem niefortunnych i niepotrzebnych polemik prowadzonych ze zwolennikami bakteryjnej etiologii chorób.
Sukcesowi Kocha, od czasu pamiętnego wystąpienia w 1882 roku, nic nie zagrażało. W krótkim czasie jego imię znalazło się na ustach całego cywilizowanego świata, a on sam stał się centralną postacią mikrobiologii medycznej. (Dla upamiętnienia przełomowego wystąpienia 24 marca jest obchodzony jako Światowy Dzień Walki z Gruźlicą).

Oświecony od kołyski
Droga, jaką pokonał Koch, by sięgnąć po naukowe laury, nie była łatwa. Odkrywca zarazka gruźlicy urodził się 11 grudnia 1843 roku w Clausthal-Zellefeld w Górach Harcu w rodzinie górniczej. Był trzecim z kolei dzieckiem spośród trzynaściorga rodzeństwa. Już od najmłodszych lat wykazywał ponadprzeciętną wrażliwość poznawczą. Bardzo szybko się uczył i był niezwykle ambitny. Największym upodobaniem darzył nauki przyrodnicze, a zainteresowanie naturą rozwijał dzięki pieszym wędrówkom po górskich szlakach, w czasie których zbierał okazy flory i fauny, szczegółowo je później opisując.

Młody Robert nie zaniedbywał też swoich talentów humanistycznych. Jeszcze będąc uczniem gimnazjum, biegle posługiwał się językiem angielskim, francuskim, łaciną oraz greką. Potrafił grać na fortepianie i cytrze, dobrze śpiewał i rysował. Choć fizycznie był średnio rozwinięty, drobnej postury i z oczami krótkowidza, odznaczał się dużą odpornością i do końca życia prawie wcale nie chorował. Po ukończeniu gimnazjum i zdanym z wyróżnieniem egzaminie dojrzałości podjął studia matematyczne i przyrodnicze na Uniwersytecie w Getyndze (Georg-August-Universität Göttingen). Szybko jednak zmienił kierunek swoich zainteresowań i przeniósł się na wydział lekarski, który ukończył złożeniem egzaminu doktorskiego w 1866 roku. Z okresu studenckiego Koch pozostawił dwie ważne prace: rozprawę "O występowaniu komórek zwojowych w nerwach macicy", za którą Uniwersytet przyznał mu specjalną nagrodę, oraz studium dotyczące powstawania kwasu bursztynowego w komórkach ludzkich.

Ogromny wpływ na kształtowanie się poglądów młodego adepta nauk medycznych miały wykłady prowadzone przez wybitnego fizjologa Jakuba Henlego, pełniącego funkcję profesora anatomii wydziału lekarskiego. Henle był twórcą rewolucyjnej w połowie XIX wieku teorii, zgodnie z którą choroby zakaźne są wywoływane i przenoszone przez żyjące, acz niewidoczne dla ludzkiego oka, twory pasożytnicze, tzw. zarazki (łac. contagium animatum). Jednocześnie Henle zakładał, że każdy taki zarazek powinien się dać wyodrębnić, wyhodować i zastosować jako szczepionka przeciwko wywoływanej przez niego chorobie. Postulowane przez Henlego naukowe kryteria "kontagionu" będą dla Kocha nadrzędnym drogowskazem w jego pracy badawczej zakończonej sformułowaniem zasad współczesnej bakteriologii.
 

Uczony eremita z Wolsztyna
Pierwszą pracą młodego lekarza Roberta Kocha była praktyka w Szpitalu Ogólnym w Hamburgu, a następnie w Zakładzie Wychowawczym i Opiekuńczym dla dzieci w Langenhagen koło Hanoweru. Praca w prowincjonalnym szpitalu daleko odbiegała od jego zawodowych ambicji. Nie zaspokajała również potrzeb materialnych, które po założeniu rodziny wzrosły, tym bardziej że wybranka Kocha - Emma Fraatz - pochodziła z zamożnej rodziny i bardzo źle znosiła niedostatki finansowe.

Kłopoty tego rodzaju zmusiły Kocha do częstej zmiany miejsca zamieszkania. W 1868 roku przeniósł się do Nimegk niedaleko Poczdamu, a następnie do Rakoniewic pod Poznaniem, gdzie w czasie wojny prusko-francuskiej (przełomu 1870/1871 roku) pracował jako lekarz w szpitalu polowym. Po wojnie Koch objął stanowisko lekarza powiatowego w Wolsztynie, co w istotny sposób wpłynęło na poprawę sytuacji materialnej, pozwalając jednocześnie na prowadzenie własnych badań. W tym małym polskim miasteczku Koch dokonał pierwszych ważnych odkryć, które utorowały mu drogę do wielkiej naukowej kariery.

Największe znaczenie miały prace nad wąglikiem (anthrax), chorobą, która dziesiątkowała bydło, owce i konie (u chorych zwierząt charakterystyczny był wyciek słabo krzepnącej i ciemnej jak węgiel krwi z naturalnych otworów ciała, stąd nazwa choroby), a także sporadycznie atakowała ludzi. Koch nie był pierwszym badaczem starającym się poznać przyczynę wąglika. Już w 1850 roku francuski weterynarz Henri Delafond obserwował we krwi zwierząt padłych z powodu tej choroby charakterystyczne twory, które nazwał laseczkami. Nieco później dwaj inni francuscy lekarze, Pierre Rayer i Casimir Davaine, obserwowali te same laseczki we krwi ludzi chorych na podobną chorobę. Badacze ci, będąc już pod wpływem prac Pasteura, zidentyfikowali owe laseczki jako bakterie wąglika (Bacillus anthracis). Co więcej Rayer i Davaine wywołali objawy choroby u zdrowych zwierząt, którym wszczepili krew chorej na wąglika owcy. Nie potrafili już jednak wykazać, że to właśnie odkryte przez nich bakterie odpowiadają za przenoszenie choroby.

Dowodu na zakaźność laseczek wąglika dostarczyły dopiero badania Kocha. Lekarzowi z Wolsztyna udało się prześledzić pod mikroskopem pełen cykl życiowy B. anthracis. Odkrył, że bakterie te w niesprzyjających warunkach mogą tworzyć formy przetrwalne (zarodniki) i pozornie martwe żyć latami. Dopiero w ustroju zdrowym, do którego dostają się z powietrzem lub pożywieniem, odzyskują wigor, tworząc we krwi zjadliwe formy zdolne wywoływać objawy wąglika.

Kluczowe w pracy Kocha były prowadzone niezwykle systematycznie i wielokrotnie powtarzane eksperymenty na zwierzętach. Chcąc zapewnić dostatecznie dużą próbę badaną, przy jednocześnie niskich kosztach, Koch posługiwał się małymi zwierzętami hodowlanymi, takimi jak myszy polne, króliki czy świnki morskie. Inokulacji (zakażenia) zwierząt dokonywał przez przenoszenie krwi od chorego zwierzęcia do naciętej tkanki osobników zdrowych, co skutkowało transmisją choroby. Integralną częścią procesu badawczego było wyprowadzenie czystej kultury bakteryjnej oraz hodowla in vitro, tj. poza organizmem gospodarza. Kochowi udało się to dzięki zastosowaniu układu tzw. kropli wiszącej - płynną hodowlę (niewielką ilość płynu z komory oka wołu zaszczepioną krwią padłego na anthrax zwierzęcia) umieszczał między dwiema szklanymi płytkami, z których jedna miała wgłębienie w kształcie łezki.

Wyniki badań nad wąglikiem Koch przedstawił najpierw profesorowi fizjologii roślin we Wrocławiu Ferdynandowi Cohnowi, uznanemu autorytetowi w dziedzinie biologii, a następnie zreferował je Wydziałowi Lekarskiemu i Przyrodniczemu Uniwersytetu Wrocławskiego, wywołując powszechne zainteresowanie. Największy podziw wrocławskich naukowców wzbudziły "prostota i precyzyjność metody" Kocha, a także fakt, że do tak cennych dla nauki wniosków doszedł bez niczyjej pomocy, działając poza środowiskiem akademickim, zamknięty w laboratorium swojej wolsztyńskiej samotni.

Oprócz badań nad wąglikiem Koch rozwijał w Wolsztynie metody obserwacji drobnoustrojów. Dzięki zastosowaniu barwników anilinowych udoskonalił technikę barwienia bakterii. Pierwszy wykorzystał fotografię do utrwalania obrazów mikroskopowych, co znacznie usprawniło dokumentowanie i studia porównawcze mikroorganizmów. W końcu był też autorem kilku technicznych ulepszeń do produkowanych przez Zakłady Carla Zeissa w Jenie mikroskopów, w tym systemu imersji olejowej i przyrządu oświetlającego.

Warto też wspomnieć, że jako praktykujący lekarz Koch był bardzo lubiany i poważany przez polską ludność Wolsztyna. Szybko też nauczył się języka polskiego, a jego współpracownikiem przez długi czas był wolsztyński aptekarz Józef Knechtel.

Praktyczne pomysły i "wielki postęp"
Coraz większy rozgłos towarzyszący osiągnięciom badawczym Kocha nie uszedł uwadze sfer rządzących. W uznaniu dotychczasowych zasług, Koch został w 1880 roku mianowany nadzwyczajnym członkiem Cesarskiego Urzędu Zdrowia w Berlinie. Praca w doskonale wyposażonym laboratorium berlińskim dawała nowe możliwości i stawiała nowe wyzwania. Nie tracąc czasu, Koch przystąpił do działania. Sukces przyszedł niespodziewanie szybko - udało się opracować metodę pozyskiwania czystych kultur bakteryjnych.


Więcej w miesięczniku „Wiedza i Życie" nr 05/2010 »
Drukuj »
Ten artykuł nie został jeszcze skomentowany.
Aktualne numery
09/2020
08/2020
Kalendarium
Wrzesień
20
W 1970 r. radziecka sonda Łuna 16 wylądowała na Księżycu.
Warto przeczytać
Natura szaleje. Gdy dojdziemy do podstawowych praw fizyki, do samego fundamentu, znajdziemy się w domenie szaleństwa i chaosu, gdzie wiedza staje się wyobraźnią i odwrotnie. To miejsce, w którym na każdym kroku czają się wszechświaty równoległe i zadziwiające paradoksy, a przedmioty nie muszą zważać na przestrzeń ani czas.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Tomasz Jagielski, Katarzyna Golec | dodano: 2012-07-04
Pogromca bakterii

Robert Koch demonstruje szczepienie przeciwko gruźlicy tuberkuliną w berlińskiej klinice Charité.

 

27 maja tego roku mija setna rocznica śmierci Roberta Kocha.

Jest 24 marca 1882 roku. W niewielkiej czytelni biblioteki Instytutu Fizjologii w Berlinie Emil DuBois-Reymond otwiera posiedzenie Berlińskiego Towarzystwa Fizjologicznego. Wśród przybyłych są najwięksi luminarze niemieckiej nauki, na czele z Rudolfem Virchowem, już wówczas nazywanym "papieżem XIX-wiecznej medycyny". Jako główny prelegent występuje doktor Robert Koch, od niedawna członek nadzwyczajny Cesarskiego Urzędu Zdrowia w Berlinie. W miarę jak Koch prowadzi swój wywód, gwar zebranej publiczności stopniowo cichnie, aż w końcu na sali zapada cisza. Oto bowiem Koch ogłasza światu istnienie bakterii odpowiedzialnej za wywoływanie jednej z najgroźniejszych chorób ludzkości - gruźlicy.

Niezwykle spójne i logiczne wystąpienie Kocha, poparte preparatami mikroskopowymi i wynikami doświadczeń na zwierzętach, przekonuje nawet największych sceptyków. Wśród niemilknących oklasków salę opuszcza tylko jeden nieprzekonany uczestnik posiedzenia... sam wielki Virchow. Ten zagorzały wyznawca ukutej przez siebie teorii patologii komórkowej nie dopuszczał innej przyczyny chorób człowieka jak tylko zmiany zwyrodnieniowe jego komórek (źródłem choroby jest chora komórka). I choć teoria ta ostatecznie upadła, przez długi czas była źródłem niefortunnych i niepotrzebnych polemik prowadzonych ze zwolennikami bakteryjnej etiologii chorób.
Sukcesowi Kocha, od czasu pamiętnego wystąpienia w 1882 roku, nic nie zagrażało. W krótkim czasie jego imię znalazło się na ustach całego cywilizowanego świata, a on sam stał się centralną postacią mikrobiologii medycznej. (Dla upamiętnienia przełomowego wystąpienia 24 marca jest obchodzony jako Światowy Dzień Walki z Gruźlicą).

Oświecony od kołyski
Droga, jaką pokonał Koch, by sięgnąć po naukowe laury, nie była łatwa. Odkrywca zarazka gruźlicy urodził się 11 grudnia 1843 roku w Clausthal-Zellefeld w Górach Harcu w rodzinie górniczej. Był trzecim z kolei dzieckiem spośród trzynaściorga rodzeństwa. Już od najmłodszych lat wykazywał ponadprzeciętną wrażliwość poznawczą. Bardzo szybko się uczył i był niezwykle ambitny. Największym upodobaniem darzył nauki przyrodnicze, a zainteresowanie naturą rozwijał dzięki pieszym wędrówkom po górskich szlakach, w czasie których zbierał okazy flory i fauny, szczegółowo je później opisując.

Młody Robert nie zaniedbywał też swoich talentów humanistycznych. Jeszcze będąc uczniem gimnazjum, biegle posługiwał się językiem angielskim, francuskim, łaciną oraz greką. Potrafił grać na fortepianie i cytrze, dobrze śpiewał i rysował. Choć fizycznie był średnio rozwinięty, drobnej postury i z oczami krótkowidza, odznaczał się dużą odpornością i do końca życia prawie wcale nie chorował. Po ukończeniu gimnazjum i zdanym z wyróżnieniem egzaminie dojrzałości podjął studia matematyczne i przyrodnicze na Uniwersytecie w Getyndze (Georg-August-Universität Göttingen). Szybko jednak zmienił kierunek swoich zainteresowań i przeniósł się na wydział lekarski, który ukończył złożeniem egzaminu doktorskiego w 1866 roku. Z okresu studenckiego Koch pozostawił dwie ważne prace: rozprawę "O występowaniu komórek zwojowych w nerwach macicy", za którą Uniwersytet przyznał mu specjalną nagrodę, oraz studium dotyczące powstawania kwasu bursztynowego w komórkach ludzkich.

Ogromny wpływ na kształtowanie się poglądów młodego adepta nauk medycznych miały wykłady prowadzone przez wybitnego fizjologa Jakuba Henlego, pełniącego funkcję profesora anatomii wydziału lekarskiego. Henle był twórcą rewolucyjnej w połowie XIX wieku teorii, zgodnie z którą choroby zakaźne są wywoływane i przenoszone przez żyjące, acz niewidoczne dla ludzkiego oka, twory pasożytnicze, tzw. zarazki (łac. contagium animatum). Jednocześnie Henle zakładał, że każdy taki zarazek powinien się dać wyodrębnić, wyhodować i zastosować jako szczepionka przeciwko wywoływanej przez niego chorobie. Postulowane przez Henlego naukowe kryteria "kontagionu" będą dla Kocha nadrzędnym drogowskazem w jego pracy badawczej zakończonej sformułowaniem zasad współczesnej bakteriologii.
 

Uczony eremita z Wolsztyna
Pierwszą pracą młodego lekarza Roberta Kocha była praktyka w Szpitalu Ogólnym w Hamburgu, a następnie w Zakładzie Wychowawczym i Opiekuńczym dla dzieci w Langenhagen koło Hanoweru. Praca w prowincjonalnym szpitalu daleko odbiegała od jego zawodowych ambicji. Nie zaspokajała również potrzeb materialnych, które po założeniu rodziny wzrosły, tym bardziej że wybranka Kocha - Emma Fraatz - pochodziła z zamożnej rodziny i bardzo źle znosiła niedostatki finansowe.

Kłopoty tego rodzaju zmusiły Kocha do częstej zmiany miejsca zamieszkania. W 1868 roku przeniósł się do Nimegk niedaleko Poczdamu, a następnie do Rakoniewic pod Poznaniem, gdzie w czasie wojny prusko-francuskiej (przełomu 1870/1871 roku) pracował jako lekarz w szpitalu polowym. Po wojnie Koch objął stanowisko lekarza powiatowego w Wolsztynie, co w istotny sposób wpłynęło na poprawę sytuacji materialnej, pozwalając jednocześnie na prowadzenie własnych badań. W tym małym polskim miasteczku Koch dokonał pierwszych ważnych odkryć, które utorowały mu drogę do wielkiej naukowej kariery.

Największe znaczenie miały prace nad wąglikiem (anthrax), chorobą, która dziesiątkowała bydło, owce i konie (u chorych zwierząt charakterystyczny był wyciek słabo krzepnącej i ciemnej jak węgiel krwi z naturalnych otworów ciała, stąd nazwa choroby), a także sporadycznie atakowała ludzi. Koch nie był pierwszym badaczem starającym się poznać przyczynę wąglika. Już w 1850 roku francuski weterynarz Henri Delafond obserwował we krwi zwierząt padłych z powodu tej choroby charakterystyczne twory, które nazwał laseczkami. Nieco później dwaj inni francuscy lekarze, Pierre Rayer i Casimir Davaine, obserwowali te same laseczki we krwi ludzi chorych na podobną chorobę. Badacze ci, będąc już pod wpływem prac Pasteura, zidentyfikowali owe laseczki jako bakterie wąglika (Bacillus anthracis). Co więcej Rayer i Davaine wywołali objawy choroby u zdrowych zwierząt, którym wszczepili krew chorej na wąglika owcy. Nie potrafili już jednak wykazać, że to właśnie odkryte przez nich bakterie odpowiadają za przenoszenie choroby.

Dowodu na zakaźność laseczek wąglika dostarczyły dopiero badania Kocha. Lekarzowi z Wolsztyna udało się prześledzić pod mikroskopem pełen cykl życiowy B. anthracis. Odkrył, że bakterie te w niesprzyjających warunkach mogą tworzyć formy przetrwalne (zarodniki) i pozornie martwe żyć latami. Dopiero w ustroju zdrowym, do którego dostają się z powietrzem lub pożywieniem, odzyskują wigor, tworząc we krwi zjadliwe formy zdolne wywoływać objawy wąglika.

Kluczowe w pracy Kocha były prowadzone niezwykle systematycznie i wielokrotnie powtarzane eksperymenty na zwierzętach. Chcąc zapewnić dostatecznie dużą próbę badaną, przy jednocześnie niskich kosztach, Koch posługiwał się małymi zwierzętami hodowlanymi, takimi jak myszy polne, króliki czy świnki morskie. Inokulacji (zakażenia) zwierząt dokonywał przez przenoszenie krwi od chorego zwierzęcia do naciętej tkanki osobników zdrowych, co skutkowało transmisją choroby. Integralną częścią procesu badawczego było wyprowadzenie czystej kultury bakteryjnej oraz hodowla in vitro, tj. poza organizmem gospodarza. Kochowi udało się to dzięki zastosowaniu układu tzw. kropli wiszącej - płynną hodowlę (niewielką ilość płynu z komory oka wołu zaszczepioną krwią padłego na anthrax zwierzęcia) umieszczał między dwiema szklanymi płytkami, z których jedna miała wgłębienie w kształcie łezki.

Wyniki badań nad wąglikiem Koch przedstawił najpierw profesorowi fizjologii roślin we Wrocławiu Ferdynandowi Cohnowi, uznanemu autorytetowi w dziedzinie biologii, a następnie zreferował je Wydziałowi Lekarskiemu i Przyrodniczemu Uniwersytetu Wrocławskiego, wywołując powszechne zainteresowanie. Największy podziw wrocławskich naukowców wzbudziły "prostota i precyzyjność metody" Kocha, a także fakt, że do tak cennych dla nauki wniosków doszedł bez niczyjej pomocy, działając poza środowiskiem akademickim, zamknięty w laboratorium swojej wolsztyńskiej samotni.

Oprócz badań nad wąglikiem Koch rozwijał w Wolsztynie metody obserwacji drobnoustrojów. Dzięki zastosowaniu barwników anilinowych udoskonalił technikę barwienia bakterii. Pierwszy wykorzystał fotografię do utrwalania obrazów mikroskopowych, co znacznie usprawniło dokumentowanie i studia porównawcze mikroorganizmów. W końcu był też autorem kilku technicznych ulepszeń do produkowanych przez Zakłady Carla Zeissa w Jenie mikroskopów, w tym systemu imersji olejowej i przyrządu oświetlającego.

Warto też wspomnieć, że jako praktykujący lekarz Koch był bardzo lubiany i poważany przez polską ludność Wolsztyna. Szybko też nauczył się języka polskiego, a jego współpracownikiem przez długi czas był wolsztyński aptekarz Józef Knechtel.

Praktyczne pomysły i "wielki postęp"
Coraz większy rozgłos towarzyszący osiągnięciom badawczym Kocha nie uszedł uwadze sfer rządzących. W uznaniu dotychczasowych zasług, Koch został w 1880 roku mianowany nadzwyczajnym członkiem Cesarskiego Urzędu Zdrowia w Berlinie. Praca w doskonale wyposażonym laboratorium berlińskim dawała nowe możliwości i stawiała nowe wyzwania. Nie tracąc czasu, Koch przystąpił do działania. Sukces przyszedł niespodziewanie szybko - udało się opracować metodę pozyskiwania czystych kultur bakteryjnych.