Inleiding
Geschiedenis en wetenschappelijke grondslagen
Toepassingen en onderzoek
Gevolgen en problemen
BIBLIOGRAFIE
Inleiding
De ziektekiemtheorie stelt dat micro-organismen – organismen die, op één bekende uitzondering na, te klein zijn om gezien te worden zonder de hulp van een microscoop – zijn de oorzaak van vele ziekten. De micro-organismen zijn onder meer bacteriën, virussen, schimmels, algen en protozoa. De ziektekiemtheorie stelt ook dat de microben die een ziekte veroorzaken, kunnen worden hersteld en dezelfde ziekte zullen veroorzaken wanneer ze in een ander wezen worden geïntroduceerd. Deze theorie heeft eeuwenlang wetenschappelijk onderzoek doorstaan. Het is inderdaad met zekerheid bekend dat veel ziekten worden veroorzaakt door micro-organismen. Twee voorbeelden zijn miltvuur, veroorzaakt door de bacterie Bacillus anthracis, en bacteriële meningitis, veroorzaakt door Neisseria meningitidis.
Hoewel het nu een geaccepteerd onderdeel is van de microbiologie van infectieziekten en de basis vormt van een verscheidenheid aan disciplines, zoals hygiëne en epidemiologie (de studie van de oorsprong en verspreiding van infecties), de exacte redenen waarom sommige microben ziekten veroorzaken, worden nog steeds slecht begrepen en worden nog steeds onderzocht.
Geschiedenis en wetenschappelijke grondslagen
Millenia geleden, toen micro-organismen onbekend waren, werd aangenomen dat sommige ziekten een gevolg waren van goddelijke straf voor het slechte gedrag van een persoon. Ziekten die groepen mensen troffen, werden soms toegeschreven aan de vies ruikende gassen uit een nabijgelegen moeras of de dampen van de rioollagune. Hoewel het waar is dat sommige microben in de lucht kunnen komen en ziekten kunnen veroorzaken bij inademing (miltvuur is een voorbeeld), werd dit lange tijd niet herkend. Andere vermeende oorzaken van ziekte zijn onder meer dampen gecreëerd door de rotatie van de aarde of verstoringen in de aarde, waarvan werd gedacht dat deze hol was.
Een publicatie die teruggaat tot 36 v.Chr. stelde dat een ziekte het gevolg was van het inademen van kleine wezens die in de lucht. Deze vooruitziende blik was echter eeuwenlang de uitzondering. Met de ontwikkeling van de microscoop in de zeventiende eeuw door Robert Hooke (1635–1703) en Anton van Leeuwenhoek (1632–1723) werd het mogelijk om exemplaren, zoals water, te onderzoeken en levende organismen visueel te detecteren.
In die tijd was de heersende opvatting dat leven en ziekte spontaan voortkwamen uit niet-levend materiaal. Toen, in 1668, toonde de Italiaanse wetenschapper Francisco Redi (1627–1697) aan dat maden niet verschenen als rottend vlees in een afgesloten container werd bewaard, maar dat de maden verschenen als het vlees in de open lucht werd geplaatst. Dit impliceerde dat de maden in de lucht aanwezig waren die in contact kwamen met het vlees, in plaats van spontaan op het vlees te verschijnen.
WOORDEN OM TE WETEN
ASEPSIS: Zonder ziektekiemen, meer bepaald zonder micro-organismen.
KOOLZUUR: Een zure verbinding die, wanneer verdund met water, wordt gebruikt als een antiseptisch en desinfecterend middel.
KOEPOX: Koepokken verwijst naar een ziekte die wordt veroorzaakt door de koepokken of kattenpokken virus. Het virus is een lid van de orthopokkenvirusfamilie. Andere virussen in deze familie zijn de pokken- en vacciniavirussen. Koepokken is een zeldzame ziekte en is vooral opmerkelijk als basis van de formulering, meer dan 200 jaar geleden, van een injectie door Edward Jenner die succesvol bleek te zijn bij het genezen van pokken.
EPIDEMIOLOGIE: Epidemiologie is de studie van verschillende factoren die van invloed zijn op het voorkomen, de verspreiding, de preventie en de beheersing van ziekten, verwondingen en andere gezondheidsgerelateerde gebeurtenissen in een gedefinieerde menselijke populatie. Door de toepassing van verschillende analytische technieken, waaronder wiskundige analyse van de gegevens, kan de waarschijnlijke oorzaak van een besmettelijke uitbraak worden vastgesteld.
INFECTIECONTROLE: Infectiecontrole verwijst naar beleid en procedures die worden gebruikt om het risico van verspreiding van infecties te minimaliseren. , vooral in ziekenhuizen en zorginstellingen.
MICRO-ORGANISME: Micro-organismen zijn minuscule organismen. Met als enige nog bekende uitzondering een bacterie die groot genoeg is om zonder hulp gezien te worden, zijn individuele micro-organismen microscopisch klein. Om gezien te worden, moeten ze worden vergroot door een optische of elektronenmicroscoop. De meest voorkomende soorten micro-organismen zijn virussen, bacteriën, blauwgroene bacteriën, sommige algen, sommige schimmels, gisten en protozoa.
PUERPERALE KOORTS: Puerperale koorts is een bacteriële infectie die in het bloed aanwezig is (bloedvergiftiging) dat volgt op de bevalling. Het Latijnse woord puer, dat jongen of kind betekent, is de wortel van deze term. Puerperale koorts kwam veel vaker voor vóór de komst van moderne aseptische praktijken, maar er komen nog steeds infecties voor. Louis Pasteur toonde aan dat kraamvrouwenkoorts meestal wordt veroorzaakt door de Streptococcus-bacterie, die nu wordt behandeld met antibiotica.
SPONTANE GENERATIE: Ook bekend als abiogenese; de onjuiste verworpen veronderstelling dat levende wezens kunnen worden gegenereerd uit niet-levende wezens.
VACCINATIE: Vaccinatie is de inenting of het gebruik van vaccins om specifieke ziekten bij mens en dier te voorkomen door immuniteit tegen dergelijke ziekten te produceren. De introductie van verzwakte of dode virussen of micro-organismen in het lichaam om immuniteit te creëren door de productie van specifieke antilichamen.
In het begin van de achttiende eeuw werd opgemerkt dat mensen konden worden beschermd tegen het ontwikkelen van pokken door ze bloot te stellen aan pus van de laesies van andere mensen met de ziekte. Hoewel we dit nu erkennen als de basis van vaccinatie, was het idee – dat iets in de ziekte anderen zou kunnen beschermen tegen de ziekte – destijds revolutionair. De Engelse arts Edward Jenner (1749–1823) wordt erkend als de grondlegger van de vaccinatiepraktijk. Jenner merkte op dat melkveehouders die waren blootgesteld aan koepokken, een mildere ziekte vergelijkbaar met pokken, zelden pokken opliepen. Hij toonde aan dat het injecteren van mensen met vloeistof uit de koepokkenblaren (waarvan later werd aangetoond dat het het koepokkenvirus bevat, dat verwant is aan het pokkenvirus) bescherming bood tegen pokken.
In 1848 gaf de Hongaarse arts Ignaz Semmelweis ( 1818-1865) ontdekten dat een ziekte die kraamkoorts wordt genoemd, van lijken naar levende patiënten kon worden verspreid door bedienden die hun handen niet wasten tussen de autopsiekamer en de ziekenhuisafdeling. Door de handen te wassen, werd het aantal van deze infecties aanzienlijk verminderd. In 1854 toonde de Engelse arts John Snow (1813-1858) aan dat een aanhoudende cholera-epidemie in Londen werd veroorzaakt door water dat uit een bepaalde pomp kwam. Toen de waterstroom uit de pomp werd afgesloten, eindigde de uitbraak.
Maar zelfs met de toenemende hoeveelheid bewijs dat een of ander middel verantwoordelijk was voor verschillende ziekten, bleven veel artsen volhouden dat deze middelen niet bestaan omdat ze niet met het blote oog konden worden gezien. Als ze niet bestonden, konden ze geen ziekte veroorzaken. Het bleef aan Agostino Bassi (1773-1856), Louis Pasteur (1822-1895) en Robert Koch (1843-1910) om het nodige onderzoek te doen om de wetenschappelijke gemeenschap er eindelijk van te overtuigen dat ziektekiemen inderdaad ziekten veroorzaakten.
In 1835 stelde Bassi voor het eerst de kiemtheorie voor, toen hij de hypothese stelde dat een dodelijke ziekte van zijderupsen het gevolg was van een microscopisch klein levend organisme. De agent bleek vervolgens een schimmel te zijn die Beauveria bassiana werd genoemd. Vervolgens heeft Pasteur in het midden van de negentiende eeuw in een reeks experimenten overtuigend aangetoond dat het bederf van wijn, bier en voedsel werd veroorzaakt door iets in de lucht en niet door de lucht zelf.
In In 1875 werd concreet bewijs geleverd voor de kiemtheorie door Robert Koch, die aantoonde dat Bacillus anthracis de oorzaak was van miltvuur bij runderen en schapen.
Kochs stapsgewijze benadering van zijn experimenten legde de basis voor een reeks voorwaarden waaraan moet worden voldaan om aan te tonen dat een bepaald micro-organisme de oorzaak is van een bepaalde ziekte. De volgende voorwaarden werden bekend als de postulaten van Koch.
De postulaten van Koch sloegen de spijker in de doodskist van de theorie van spontane generatie. Toen wetenschappers eenmaal accepteerden dat de ziektekiemtheorie geldig was en begonnen te zoeken naar meer voorbeelden van door microbiële ziekten veroorzaakte ziekten, gingen de sluizen open. Tegen het einde van de negentiende eeuw was vastgesteld dat microben waren verantwoordelijk voor ch olera, buiktyfus, difterie, longontsteking, tetanus, meningitis en gonorroe, als enkele voorbeelden.
Ook in de negentiende eeuw toonde de Engelse arts Joseph Lister (1827-1912) aan dat de ontwikkeling van infecties in patiënten na een operatie kunnen drastisch worden verminderd als een spray carbolzuur tijdens de operatie over de wond werd aangebracht en het chirurgische verband dat op de wond werd aangebracht, in de chemische stof werd gedrenkt. Aangezien van carbolzuur bekend was dat het de microben doodt die in het riool aanwezig zijn, hielp Lister mensen ervan te overtuigen dat micro-organismen belangrijk waren bij postoperatieve infecties.
DUITSE ARTS ROBERT KOCH (1843-1910)
Robert Koch wordt beschouwd als een van de grondleggers van de bacteriologie. Hij was een pionier op het gebied van principes en technieken bij het bestuderen van bacteriën en ontdekte de specifieke agentia die tuberculose, cholera en miltvuur veroorzaken. Hiervoor wordt hij ook beschouwd als een pionier op het gebied van de volksgezondheid, het helpen van wetgeving en het veranderen van de heersende opvattingen over hygiëne om de verspreiding van verschillende infectieziekten te voorkomen. Voor zijn werk over tuberculose ontving hij in 1905 de Nobelprijs.
Kochs postulaten
- Het specifieke micro-organisme moet in elk geval van de ziekte aanwezig zijn.
- Dat micro-organisme moet kunnen worden geïsoleerd uit een persoon of een ander wezen met de betreffende ziekte en moet kunnen worden gekweekt in een zuivere vorm vrij van andere organismen. (deze toestand is sindsdien gewijzigd, aangezien niet alle organismen kunnen in het laboratorium worden gekweekt.Met moleculaire technieken voor identificatie van organismen die zijn gebaseerd op de detectie van bepaalde unieke sequenties van genetisch materiaal, hoeft de microbe niet altijd te worden gekweekt om aan deze voorwaarde te voldoen.)
- Het micro-organisme dat wordt gewonnen uit de zuivere cultuur is in staat om de ziekte te veroorzaken wanneer het wordt geïntroduceerd in een voorheen gezond testdier.
- Het micro-organisme kan worden teruggewonnen uit het geïnfecteerde wezen en er kan worden aangetoond dat het hetzelfde is als de oorspronkelijk herstelde of gedetecteerde microbe.
Toepassingen en onderzoek
De kiemtheorie wordt toegepast op infectiebeheersing in ziekenhuizen, de behandeling van voedsel en water en inspanningen om de verspreiding van infecties in natuurlijke omgevingen te beheersen . Voorbeelden van de laatste zijn de verschillende vaccinatie- en ziektepreventieprogramma’s die onder leiding staan van instanties als de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) en de Amerikaanse Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Zelfs in de huidige tijd gaat het onderzoek door om de microben te identificeren die verantwoordelijk zijn voor ziekten, om hun aanwezigheid snel en nauwkeurig te detecteren en om strategieën te bedenken die de specifieke ziekten minimaliseren of volledig voorkomen.
Gevolgen en problemen
De kiemtheorie is uitermate belangrijk voor het begrijpen en voorkomen van een verscheidenheid aan ziekten. Kennis dat micro-organismen door ziekten voortgebrachte inspanningen kunnen veroorzaken om te voorkomen dat de microben in contact komen met mensen, voedsel, water en andere materialen. De praktijken van desinfectie, sterilisatie, persoonlijke hygiëne en juiste voedselbereiding hebben hun basis in de kiemtheorie.
Kennis dat veel ziekten worden veroorzaakt door micro-organismen, en dat de microben van persoon tot persoon kunnen worden verspreid en van een levenloos oppervlak naar een persoon stimuleerde de ontwikkeling van technieken om microbiële verspreiding te minimaliseren of te voorkomen. Een voorbeeld is asepsis – de behandeling van levende en niet-levende oppervlakken om geassocieerde micro-organismen te doden of de groei ervan te voorkomen. Aseptische techniek is een van de hoekstenen van onderzoeksmicrobiologie en is van cruciaal belang in de geneeskunde. Tot het midden van de negentiende eeuw maakte de afwezigheid van aseptische technieken tijdens operaties chirurgie tot een risicovolle procedure. Na de toepassing van technieken om microbiële besmetting van wonden en de verspreiding van micro-organismen in de lucht te minimaliseren, daalde het sterftecijfer na een operatie echter enorm. De infectiebeheersingspraktijken die tegenwoordig in ziekenhuizen gebruikelijk zijn, zijn het resultaat van de kiemtheorie.
Evenzo weet men dat sommige ziekteverwekkende bacteriën, virussen en protozoa – met name die welke normaal in hun darmkanaal verblijven – kan worden verspreid via de vervuiling van water door uitwerpselen, aanleiding tot de implementatie van technieken voor waterbehandeling. Technieken voor drinkwaterbehandeling die filtratie, chlorering of blootstelling van het water aan ozon of ultraviolet licht omvatten, zijn ontworpen om mogelijk schadelijke microben in het water te doden.
De technieken van de moderne moleculaire biologie hebben een belangrijke plaats in de kiemtheorie. Detectie en identificatie van micro-organismen op basis van de aanwezigheid van doelwitsequenties van genetisch materiaal maakt infectiecontrole sneller en efficiënter. Bovendien is het gebruik van antilichamen en andere verbindingen om de hechting van microben aan levende en niet-levende oppervlakken te blokkeren nuttig om de verspreiding van infecties te minimaliseren.
De discipline van de epidemiologie is geworteld in de kiemtheorie. Epidemiologie is in wezen de omgekeerde kiemtheorie. In plaats van het pad te volgen van de bron van een microbe naar de ziekte, begint een epidemioloog met een ziekte en bepaalt vervolgens op verschillende manieren de bron en geografische verspreiding van die specifieke ziekte. Een uitbraak van een ziekte in 2006 die plaatsvond in verschillende staten van het middenwesten in de Verenigde Staten, was bijvoorbeeld terug te voeren op een oogst van biologische spinazie die besmet was met de bacterie Escherichia coli O157: H7. Epidemiologie is ook belangrijk bij het ontwerpen van strategieën om een aanhoudende ziekte-uitbraak te bestrijden en bij het minimaliseren van de kans op toekomstige ziekten.
Strategieën om de verspreiding van ziekteverwekkende micro-organismen te minimaliseren zijn vaak verstandig. Bezorgdheid over het potentieel voor microbiële veiligheid thuis en op de werkplek heeft echter een gevoel van urgentie gecreëerd dat niet in verhouding staat tot het risico van de microben. De schappen van supermarkten zijn bekleed met antibacteriële producten die zijn ontworpen om een huis vrijwel microbenvrij te houden. Hoewel dit misschien verstandig lijkt, heeft het in feite geleid tot de ontwikkeling van verhoogde weerstand van sommige microben tegen de chemicaliën die worden gebruikt om ze te bestrijden of te doden. Bovendien stapelt het bewijs zich op dat het menselijke immuunsysteem blootstelling aan micro-organismen vereist om het systeem voorbereid en in staat te houden tot een snelle en efficiënte reactie.De strategie van het desinfecteren van een huis kan bijdragen aan een toename van allergische ziekten, aangezien het immuunsysteem te sterk kan reageren wanneer het wordt geconfronteerd met een vreemde stof, zoals een micro-organisme.
Zie ook door bloed overgedragen pathogenen; Desinfectie; Koch’s postulaten.
BIBLIOGRAFIE
Boeken
Ewald, Paul. Plague Time: The New Germ Theory of Disease. New York: Anchor, 2002.
Tierno, Philip M. Het geheime leven van ziektekiemen: wat ze zijn, waarom we ze nodig hebben en hoe we ons daartegen kunnen beschermen. New York: Atria, 2004.
Waller , John. De ontdekking van de kiem: twintig jaar die de manier waarop we over ziekte denken veranderde. New York: Columbia University Press, 2003.
Brian Hoyle