Постулати Генле-Коха - біологія

Молекулярний компас для вирівнювання клітин

Від чого листя старіє восени

Демократичність грифа-цесарки

Середовище Екембо: Люди також жили на відкритих ландшафтах

| Генетика | Сільське, лісове та тваринництво

Сорт пшениці був створений шляхом схрещування дикорослих трав

| Генетика | Сільське, лісове та тваринництво

Ячмінь Пангеном: Віха на шляху до склозаводу

Подовжене життя при зменшенні споживання їжі

Без тваринного методу передбачається токсичність наночастинок

Міграція клітин: нещодавно виявлена функція відомого білка

Постулати Генле-Коха

Постулати Генле-Коха описати причинно-наслідкові зв’язки між паразитом та відповідним господарем, які можна експериментально перевірити та розмежувати за допомогою цих постулатів. Назва постулатів походить від роботи анатома і патолога Якоба Генле (1809–1885) та лікаря та мікробіолога Роберта Коха (1843–1910).

Історична деривація

Вимоги постулатів можна простежити ще до роботи Генле "Про міазми та контагії та про міазматично-заразні хвороби" датується 1840 роком. Тут він сформулював припущення, що паразитичні мікроорганізми є причиною зараження, чого він ще не зміг прямо довести. Іншим джерелом є роботи Едвіна Клебса 1870-х років. Клебс сформулював класичний триступеневий процес виділення, культивування та щеплення, але не оголошуючи цього абсолютно необхідним. Роберт Кох, який навчався у Генле в Геттінгені, не записав цих постулатів у такій формі в статті. Збірник певних критеріїв зараження дав Кох у статті про туберкульоз у 1884 році. Фрідріх Леффлер, один із співробітників Коха, першим назвав і пронумерував ці три кроки як постулати в 1884 році. У своїй роботі над дифтерійною паличкою він сформулював наступне:

"Якщо дифтерія є хворобою, спричиненою мікроорганізмами, також повинна бути можливість виконати ці три постулати, виконання яких є абсолютно необхідним для суворого доказу паразитичної природи будь-якої такої хвороби:

Організми в типовому розташуванні повинні постійно виявлятися в місцево хворих частинах.
Організми, які за своєю поведінкою щодо хворих частин мали б важливе значення для виникнення цих змін, слід ізолювати та культивувати чисто.
Повинна бути можливість відтворити хворобу за допомогою чистих культур ".

Сам Кох часто варіював свою методологію і ніколи не говорив про постулати. Однак постулати Леффлера відображають методологію, яку обидва використовували у своїй спільній роботі з питань туберкульозу. Кох, який також публікував про це в 1884 році, поставив проблему, а не рішення, в центр своїх зауважень:

«Факти, отримані таким чином, можуть надати стільки доказів, що лише найкращий скептицизм може викликати заперечення проти того, що виявлені мікроорганізми є не причиною, а супутнім явищем хвороби. [...] Отже, частиною повної демонстрації є те, що не вдовольняється лише твердженням, що хвороба та паразити збігаються, а й тим, що ці паразити також безпосередньо доведені як справжня причина захворювання. Це може бути зроблено лише таким чином, щоб паразити були повністю відокремлені від хворого організму і звільнені від усіх продуктів хвороби [...], а хвороба з усіма її особливими властивостями була спричинена заново введенням ізольованих паразитів у здоровий організм . "

На 10-му Міжнародному медичному конгресі в Берліні в 1890 р. Кох висловився «Про бактеріологічні дослідження», а тепер, у певному сенсі, поєднав себе та Леффлера:

"Але якби це можна було довести:

спочатку, що паразита можна виявити у кожному окремому випадку даної хвороби за умов, що відповідають патологічним змінам та клінічному перебігу захворювання;

По-друге, що воно не виникає при будь-якому захворюванні, крім випадкового та непатогенного паразита; і

третій, що він повністю ізольований від організму і достатньо часто розмножується в чистих культурах, здатний відтворити хворобу;

тоді це вже не могло бути випадковим випадком захворювання, але в будь-якому випадку не можна думати про будь-яке інше відношення між паразитом та хворобою, окрім того, що паразит є причиною захворювання ".

Сьогодні ці постулати більше не потрібні в такій суворій формі, але вони є популярним історичним посиланням в інфекціологічних дослідженнях.

Сучасна форма постулатів

У «золотий вік мікробіології», який послідував за відкриттями Луї Пастера та Коха, постулати Коха були беззастережно дійсними. Було відкрито численні інфекційні захворювання та розроблено терапію та щеплення. Однак сьогодні ми знаємо, що існують також патогени, з якими не всі постулати Коха можуть бути виконані. Наприклад, віруси не можна культивувати на простих культуральних середовищах, як і певні бактерії (Рікетсії, Хламідіоз, Трепонеми). Інші збудники впливають на тварин по-різному, ніж на людей, так що третій постулат порушується (наприклад, у випадку збудника, що викликає гонорею, Neisseria gonorrhoeae). Інші патогени, такі як вірус HI, виявляються лише в першу чергу за допомогою сучасних молекулярно-біологічних методів. Тому потрібно було переробити "постулати":

Перший постулат стосується регулярного, наприклад мікроскопічного, виявлення збудника в продуктах даного захворювання. Другий постулат стосується очищення збудника поза хворим організмом. Третій постулат визначає дані про патогенні властивості чистопородного збудника. Четвертий сформульований постулат, доданий сьогодні, також включає докази імунологічних взаємозв’язків патоген-господар.

Перший постулат

Знаходження природного розташування облігатних збудників відповідає першому постулату. Кожен збудник має певний спектр хазяїна або певний спорідненість до тканин або органів. Патогенні властивості збудника та чутливість господаря є взаємними. Тож одне обумовлює інше і навпаки. Найкраща форма взаємної адаптації - симбіоз, співіснування збудника та господаря із взаємною вигодою. Наприклад, люди, які виділяють тифозні бактерії, мають імунітет до власних мікробів, що є надзвичайно небезпечним для неімунних людей. Різні механізми передачі забезпечують поширення певних патогенних мікроорганізмів, якщо хазяїн і разом з ним “місцезнаходження” гинуть або якщо паразити піддаються захисту господаря. Інші механізми передачі пов'язані з подальшим існуванням сайту.

Коротше кажучи: підозрюваний збудник захворювання завжди повинен бути пов’язаний із захворюванням і не повинен бути виявлений у здорових тварин.

Другий постулат

Виконання другого постулату ставить особливі вимоги до роботи культурального середовища щодо умов вирощування. Слід моделювати природні екологічні умови збудника та зберігати його патогенні властивості.

Коротше кажучи: підозрюваний збудник повинен вирощуватися в чистій культурі.

Третій постулат

Третій постулат заснований на доведенні патогенних властивостей збудника. Шукані характеристики повинні бути кількісно перевіреними за допомогою лабораторних методів. Адгезія та проникнення, репродуктивна сила та патогенність - властивості, які залежать від вірулентності, тобто кількості необхідних збудників та імунітету, захисту господаря. В експериментах на тваринах вимірюється або потенціал проникнення та розмноження збудників та/або їх патогенність. Якщо патогенний ефект у тварини відсутній або якщо його фактори в експериментах на тваринах відрізняються від факторів на людях, порівняння між експериментальною інфекцією та інфекцією у людей є сумнівним.

Коротше кажучи: чиста культура підозрюваного збудника повинна спровокувати захворювання у здорових тварин.

Додаток: четвертий постулат

Додатковий четвертий постулат стосується імунологічних взаємозв’язків збудник-господар. Тут патоген визначається з точки зору його здатності стимулювати білі кров’яні клітини (лейкоцити) хазяїна виробляти антитіла, як тільки він проник і розмножився. Антитіла - це білкові молекули, які утворюються внаслідок нового синтезу та виділяються в рідини організму проти збудника збудника або вже є. Завдяки своїй специфічній структурі вони здатні зменшувати або нейтралізувати патогенну ефективність збудника, його репродуктивну силу або його патогенність після зв’язування з патогеном або його патогенними виділеннями. Наявність таких молекул антитіл також є важливим показником постійних контактів або закінчився термін їх дії між тканинами хазяїна та патогенами.

Зокрема, збільшення або зменшення вимірюваних ефектів антитіл у крові хазяїна є допоміжним засобом для розпізнавання, коли патогени не розмножуються або важко розмножуються, коли планується вакцинація та визначається їхній успіх або коли стан готовності і, отже, розповсюдження збудника в населення слід обстежити.

Коротше кажучи: організм повинен бути повторно ізольований і бути ідентичним вихідному збуднику.