William Bynum: A tudomány rövid története (részlet)

Posted on 2016. november 2. szerda Szerző:

0


bynum_a-tudomany-rovid-bor240

Köhögés, tüsszentés, betegségek

Amikor folyik az orrunk, köhögünk vagy kavarog a gyomrunk, gyakran azt mondjuk, hogy „elkaptunk” valamilyen bacilust vagy vírust, ami alatt valamilyen mikroorganizmust értünk. Az „elkapni valamit” kifejezés annyira természetes számunkra, hogy nehéz elképzelnünk, milyen elképesztő volt, amikor valaki azzal az elmélettel állt elő, hogy a betegségeket mikrobák okozhatják. Az évszázadokkal korábbi orvosok úgy magyarázták a betegségeket, hogy azok a testnedvek belső változásaiból fakadnak. Az orvosok még nemrég is úgy tudták, hogy a betegségek a rossz alkati tulajdonságok (ma úgy mondanánk, hogy a „rossz gének”), a mértéktelen evés vagy ivás, illetve egyes rossz szokások (pl. az éjszakázás) számlájára írhatók. Senki sem gondolta, hogy egy kívülről jött élő szervezet okozhat betegséget. Ez egészen új elképzelés volt, amely oda vezetett, hogy jelentősen újra kellett értelmeznünk a betegség fogalmát.

A régebbi korok orvosai a betegség csíráiról beszéltek. A vírus szót is gyakran használták, de az akkoriban egyszerűen „mérget” jelentett. Megszokott dolog volt, hogy emberek különböző − véletlen vagy szándékos – mérgezésekben halnak meg. Ebben a csíraelméletben az volt az újdonság, hogy egy parányi élőlényt, egy mikroorganizmust tekintett külső forrásnak. Ehhez a felfogáshoz a hadviselés nyelvezete járult: a szervezetnek „védelme” volt e kórokozó ellen, és „harcba szállt” a fertőzéssel. A csíraelmélet fordulópontot jelentett az orvostudományban.

Az előző fejezetben már találkoztunk legfőbb bajnokával, Louis Pasteurrel. Ő fokozatosan jutott el a csírák elméletéig. Szorgalmasan kutatta, milyen szerepet játszanak a mikroorganizmusok az élelmiszerek előállításában: a sörfőzésben, a bor erjesztésében, a kenyérsütésben. A tej és más tejipari termékek pasztőrözése az ő felfedezésére épül. A pasztőrözött tejet arra a hőmérsékletre hevítik, amelynél a benne lévő csírák elpusztulnak. Így tartósabb lesz, és biztonságosan lehet fogyasztani.

Innen még mindig egy nagy lépés volt hátra annak kimutatásáig, hogy a baktériumok, az élesztő, a gombák és más mikroorganizmusok emberi és állati betegségeket okozhatnak. Az csak a kezdet, hogy ezeket a mikroorganizmusokat meg lehet nézni mikroszkóp alatt, ám annak kimutatása, hogy egy adott betegséget ezek, és csakis ezek okoznak, egy újabb fegyvertény. Amiket ma fertőző betegségeknek nevezünk, azok mindig halálos kórok voltak. A bubópestis (vagy „fekete halál”) magas lázzal és nagyon fájdalmas duzzanatokkal, fekélyekkel járt. Az 1340-es évektől kezdve több mint 300 év leforgása alatt többször végigsöpört Anglia kis- és nagyvárosain. A házi patkányokon élő legyek terjesztették, amelyek − miután a patkányok pestisben elpusztultak − áttelepültek az emberekre. A kiütéssel és lázzal járó himlő, tífusz és skarlát is sok áldozatot szedett. A házaspároknak nyolc vagy több gyermekük is születhetett, többségüket még gyermekként, betegségben elveszíthették.

Amikor az orvosok ezeket a betegségeket megvizsgálták, kétféle magyarázatot találtak rájuk. Egyes, az egész közösségeket sújtó betegségekről úgy vélték, hogy ezek fertőzőek, érintkezés útján emberről emberre terjednek oly módon, hogy egy egészséges ember hozzáér egy beteghez, illetve annak ruháihoz vagy ágyneműjéhez. A szörnyű sebhelyekkel járó himlő fertőző betegségnek bizonyult, különösen azért, mert akik korábban nem estek át rajta, azok hozzátartozójuk ápolásakor gyakran megkapták.

Más betegségek terjedését már nem volt ilyen könnyű fertőzéssel magyarázni. Egy orvosi elmélet kifejtette, hogy ezeket a betegségeket „miazmák”, azaz „bűzös kigőzölgések”, „ártalmas párák” okozzák, vagyis a miazmatikus betegségekért a légkörbe keveredett egészségtelen anyagok a felelősek: a rothadó növényzet vagy a csatorna bűze, a betegszoba rossz szagai. A 19. század elején a kolera volt a legrettegettebb járványos betegség. Indiában megszokott volt, de az 1820-as években a világ más részein is kezdett elterjedni. Hat évig tartott, míg Indiából eljutott Angliába, ahol a rémisztő betegség nagy pánikot okozott. A kolera nagyon erős hasmenéssel és hányással járt, amitől a beteg kiszáradt és nagy kínok közepette, emberi méltóságát elveszítve halt meg. Mindez gyakran egy nap alatt zajlott le.

Miközben az európai orvosok és hivatalnokok a kolera lassú terjedését figyelték Ázsiában és Kelet-Európában, nem tudták eldönteni, hogy a betegség emberről emberre, azaz fertőzéssel terjed-e, vagy miazmatikus járvány útján. Sokan amiatt aggódtak, hogy a betegség egy olyan közegben terjed, amelyben mindenki osztozik: a belélegzett levegőben.

Attól függően, hogy melyik elméletben hittek, a hatóságok különféle intézkedéseket foganatosíthattak, hogy megpróbálják megállítani a betegség terjedését. Ha a betegség érintkezéssel terjedt, akkor legjobb megoldás az volt, ha a betegeket izolálták és karanténba helyezték. Miazmás terjedés esetén a legfontosabb a takarítás volt, és a levegő minőségének javítása. A kolera váltotta ki a leghevesebb vitát, amikor 1831 végén először kitört Angliában. A pánik közepette az orvosi vélemények megoszlottak, de a karantén nem hozott sok sikert. Amikor a betegség 1848-ban és 1854-ben újra kitört, egy londoni orvos, John Snow (1813−1858) ragyogóan levezette, mi történik. Elbeszélgetve a helyi lakosokkal és gondosan, egyenként feltérképezve a környezetében előforduló eseteket, biztossá vált benne, hogy a kolerát egy, a London központi részén, a Sohóban működő közhasználatú szivattyú vize terjeszti. Úgy vélte, hogy ezt a vizet megfertőzte a kolerás betegek ürüléke és hányása, ezért mintát vett belőle, hogy mikroszkóppal megvizsgálja. Munkája nyomán kihangsúlyozta, hogy közegészségügyi szempontból fontos a tiszta víz.

Snow kutatása megmutatta, hogyan terjed a kolera, de azt nem, hogy mi okozza. Ehhez döntő fontosságú volt a laboratórium, különösen Louis Pasteur laboratóriuma. Miközben Pasteur folytatta mikroorganizmusokkal kapcsolatos kutatásait, a francia kormány felkérte, hogy vizsgálja ki azt a selyemhernyó-betegséget, amely kezdte tönkretenni a francia selyemipart. Pasteur kötelességtudóan, családjával együtt Dél-Franciaországba költözött, ahol selymet állítottak elő. Annak érdekében, hogy a probléma okát megtalálja, még feleségét és gyermekeit is munkára fogta. Kiderítette, hogy egy mikroorganizmusról van szó, amely megfertőzi a selyemhernyó lárváit. Arra is rájött, hogyan lehet ezt elkerülni, s ezzel a tudós megmentette a francia selyemipart.

Ez indította el Pasteurt a betegségek kutatásának útján. Demonstrálni akarta azt a meggyőződését, hogy sok emberi és állati betegséget mikroorganizmusok okoznak. A lépfenével kezdte, a farmokon nevelt állatok betegségével, amelyet néha az emberek is elkaptak. Ez a betegség a legutóbbi időkig szinte teljesen feledésbe merült, mostanában viszont egyike azoknak, amelyekkel a terroristák fenyegetnek bennünket. Csúnya keléseket okoz a bőrön, ha pedig a véráramba kerül, halálos is lehet. Egy olyan baktérium okozza, amelyet viszonylag könnyű kimutatni. A lépfene lett az első emberi betegség, amit Pasteur egy vakcina elkészítésével meg tudott előzni.

1796-ban Edward Jenner (1749−1823) egy angol vidéki orvos találta meg a himlő megelőzésének módját: egy fiút szándékosan beoltott tehénhimlővel, egy, a fekete himlőhöz hasonló, de sokkal enyhébb betegséggel. A tehénhimlőt időnként elkapták a fejőlányok, és megfigyelték, hogy ezek a lányok mintha védettséget szereztek volna a veszélyesebb himlővel szemben. Jenner vakcinációnak nevezte el új eljárását (a latin vacca, azaz tehén szóból), és sok országban megkezdődtek a vakcinációs, azaz védőoltási programok. Ezek segítségével ez a feketehimlő sokkal ritkábbá vált.

Pasteur valami hasonlót akart előállítani a lépfene ellen, de nem voltak ezzel közeli rokonságban álló betegségek. Ezért inkább megtanulta, hogyan lehet a lépfene-baktériumokat legyengíteni oly módon, hogy megváltoztatjuk az életkörülményeiket − pl. a hőmérsékletet, a rendelkezésükre álló táplálékot − vagy levegőnek tesszük ki őket. A baktériumoknak is megfelelő életkörülményekre van szükségük, csakúgy, mint nekünk. Pasteurnek sikerült a lépfene-baktériumokat sokkal kevésbé hatékonyakká tennie, és ezeket a legyengített baktériumokat – Jenner tiszteletére – vakcinának nevezte el. Aztán újságírókat hívott meg, hogy tanúi legyenek egy kísérletnek. Miután néhány juhot és marhát beoltott a vakcinájával, lépfene-baktériumokat adott nekik – és egy „kontrollcsoportnak” is. A kísérlet remekül sikerült: az általa beoltott állatokra nem hatott a baktérium, míg a védelmet nem kapott állatok elpusztultak a betegségtől.

A lépfene után jött a veszettség. Ez egy szörnyű betegség, amelyet általában a fertőzött állat harapása okoz, és többnyire halálos. Áldozatainak – akik sokszor kisgyermekek – habzik a szájuk, és még vizet sem tudnak inni. A veszettséggel kapcsolatban figyelemre méltó, hogy Pasteur még csak nem is láthatta azt, amivel foglalkozik. A veszettség vírusa olyan parányi, hogy az ő és kortársai rendelkezésére álló mikroszkópok nem voltak képesek láthatóvá tenni azt. Pasteur azonban az áldozatok tüneteiből tudta, hogy bármi okozza is a veszettséget, az az idegrendszer központját képező agyat és gerincvelőt támadja meg. Ezért nyulak gerincvelőjét használta a vírus mesterséges kitenyésztésére. A tenyésztési körülmények változtatásával különböző erősségű vírusokat tudott előállítani. A gyengébb vírusból vakcinát készített. Az első eset, amelyben embernél használta, óriási sikert hozott, s ennek nyomán Pasteur világhírű lett. Egy Joseph Meister nevű kisfiút megharapott egy veszett kutya. Kétségbeesett szülei Pasteurhöz vitték, aki vállalta, hogy egy oltássorozattal megpróbálja megmenteni a gyerek életét. Az oltásokat egy orvos adta be – Pasteur kémikus volt –, s a vakcináció elsöprő sikerrel járt: a kisfiú életben maradt. Ettől kezdve mások is, akiket veszett állat harapott meg, Párizsba siettek, hogy megkapják az új csodaszert. A sikeres kezelés nemzetközi szenzációt keltett, és Pasteurnek sokan pénzt adományoztak a Pasteur Intézet létrehozására, ahol a tudós haláláig dolgozott. Az intézet ma, több mint egy évszázaddal alapítása után is sikeresen működik.

Más tudósok nehézkesnek és komplikáltnak találták Pasteur módszereit. Azok közül a laboratóriumi eszközök közül, amelyeket a tudósok ma is használnak a baktériumok kutatására, sokat német riválisa, Robert Koch (1843−1910) orvos fejlesztett ki, aki a betegek kezelése közben kezdte el ezt a munkát. Ő is dolgozott lépfenével, amelynek jól látható baktériumai vannak. Kifürkészte, hogyan terjed a lépfene állatról emberre, és rájött, hogy a kórokozónak bonyolult életciklusa van. A lépfenebaktériumok időnként egyfajta hibernált állapotba, ún. „spórafázisba” kerülnek. A spórákat nagyon nehéz elpusztítani, és ezek is meg tudnak fertőzni embereket és állatokat úgy, hogy azokban többféleképpen fejlődhet ki a betegség. Bár a baktériumok csupán egy sejtből állnak, kiderült, hogy nagyon bonyolult szervezetek.

Koch elsőként használta a fényképezést arra, hogy dokumentálja a betegséget keltő baktériumokat. Baktériumait egyfajta szilárd zselében, ún. agar-agarban tenyésztette ki: így külön-külön tudta azonosítani és tanulmányozni az egyes baktériumtelepeket. Ez sokkal rendezettebb munkát tett lehetővé, mint Pasteur lombikjai és főzetei. Koch egyik asszisztense, Petri találta fel azt a kis edényt (a róla elnevezett Petri-csészét), amely a baktériumok tenyésztéséhez használt zselét tartalmazta. Koch a különböző baktériumok meghatározására alkalmas festékek használatát is értékelte. Ezek a fejlesztések megváltoztatták a bakteriológia arculatát, és segítettek az orvosok és tudósok nemzetközi csapatának e parányi szervezetek megértésében.

Koch igazi „mikrobavadász” volt.[1] A 19. század legfontosabb betegségei közül kettőnek a kórokozóját ő azonosította. 1882-ben bejelentette, hogy felfedezte a tuberkulózis bacilusát. A tuberkulózis több áldozatot szedett, mint a 19. század bármely más betegsége, de az orvosok úgy vélték, hogy ez vagy öröklött betegség, vagy az egészségtelen életmód következménye. Koch kutatásai kimutatták, hogy a tuberkulózis fertőző betegség, amely a betegről másokra is átterjed. Abban különbözik más járványos betegségektől (pl. az influenzától, a kanyarótól, a tífusztól és a kolerától), hogy lassú lefolyású: lassan terjed és fertőz, és lassan öl. A tuberkulózis általában évek alatt pusztítja el a tüdőt.

Koch második nagy felfedezése a kolera, a másik igen rettegett betegség baktériuma volt. Amikor 1883-ban Egyiptomban felütötte fejét a kór, a franciák és a németek tudósokat küldtek oda, hátha fel tudják fedni az okát. Ez egyfajta verseny volt. A francia tudóscsapat egyik tagja megkapta a betegséget és meghalt. (Pasteur oda akart menni, de túl gyenge volt az utazáshoz.) Koch és német kollégái úgy gondolták, lehet, hogy megtalálták a kórokozót, de ezt nem tudhatták biztosan. Ezért Koch továbbment Indiába, ahol a kolera akkoriban állandóan jelen volt. A kolerabacilus meghatározásával bebizonyította, hogy Snow-nak igaza volt: a vízben volt a kórokozó. A bacilust egyaránt kimutatta a betegek hasmenéses székletében és a kutakban, ahonnan ivóvizüket merítették. A fertőző betegségek okának megértése kikövezte az utat a víz ellenőrzése, és végül az oltások felé, amelyek az utóbbi száz évben számtalan millió életet mentettek meg.

William Bynum

William Bynum

Az 1870-es évek vége óta sok betegség kórokozóját pontosan meghatározták (és sok olyat is bejelentettek, amelyekről később kiderült, hogy egyáltalán nem veszélyesek). Ez izgalmas időszak volt, és rengeteg orvos vélte úgy, hogy új korszak kezdődik az orvostudományban és a higiéniában. Kiderült, milyen fontos, hogy tiszta legyen a víz, a tej és minden más, amit megeszünk és megiszunk. Ettől kezdve az orvosok azt tanácsolták, hogy a WC használat után mossunk kezet, és köhögéskor tegyük a kezünket a szánk elé. A kórokozók felfedezése után a tudósok oltóanyagokat, később pedig gyógyszereket tudtak előállítani. Így született meg a modern sebészet is.


[1] A mikroba a mikroorganizmus rövidítése. – A ford.

William Bynum:
A tudomány rövid története

Fordította: Boross Anna
Szerkesztette: Bogdanov Edit
Kossuth Kiadó, Budapest, 2016