معلومة

10.1D: مسلمات كوخ - علم الأحياء


أهداف التعلم

  • قائمة مسلمات كوخ

إن افتراضات كوخ هي أربعة معايير مصممة لتأسيس علاقة سببية بين الميكروب المسبب والمرض. صاغ كل من روبرت كوخ وفريدريش لوفلر هذه الافتراضات عام 1884 وصقلها ونشرها كوخ عام 1890. طبق كوخ الافتراضات لتحديد مسببات الجمرة الخبيثة والسل ، ولكن تم تعميمها على أمراض أخرى.

تم تطوير افتراضات كوخ في 19ذ القرن كمبادئ توجيهية عامة لتحديد مسببات الأمراض التي يمكن عزلها بتقنيات اليوم. حتى في زمن كوخ ، تم الاعتراف بأن بعض العوامل المعدية كانت مسؤولة بوضوح عن المرض على الرغم من أنها لم تستوف جميع الافتراضات. محاولات لتطبيق افتراضات كوخ بشكل صارم لتشخيص الأمراض الفيروسية في أواخر 19ذ القرن ، في وقت لم يكن بالإمكان رؤية الفيروسات أو عزلها في الثقافة ، ربما أعاق التطور المبكر لمجال علم الفيروسات. حاليًا ، يتم قبول عدد من العوامل المعدية كسبب للمرض على الرغم من عدم استيفائها لجميع افتراضات كوخ. لذلك ، في حين أن افتراضات كوخ تحتفظ بأهمية تاريخية وتستمر في إبلاغ نهج التشخيص الميكروبيولوجي ، فإن استيفاء جميع الافتراضات الأربعة ليس مطلوبًا لإثبات السببية.

مسلمات كوخ

مسلمات كوخ هي التالية:

  1. يجب العثور على الكائنات الحية الدقيقة بكثرة في جميع الكائنات الحية التي تعاني من المرض ، ولكن لا ينبغي أن توجد في الكائنات الحية الصحية.
  2. يجب عزل الكائن الدقيق عن كائن حي مريض وتنمو في ثقافة نقية.
  3. يجب أن تسبب الكائنات الحية الدقيقة المستزرعة المرض عند إدخالها في كائن حي صحي.
  4. يجب إعادة عزل الكائن الدقيق عن المضيف التجريبي الملقح والمريض وتحديده على أنه مطابق للعامل المسبب الأصلي المحدد.

لقد أثرت مسلمات كوخ أيضًا على العلماء الذين يفحصون التسبب الميكروبي من وجهة نظر جزيئية. في الثمانينيات ، تم تطوير نسخة جزيئية من افتراضات كوخ لتوجيه تحديد الجينات الميكروبية التي تشفر عوامل الضراوة.

النقاط الرئيسية

  • صاغ كل من روبرت كوخ وفريدريك لوفلر هذه الافتراضات عام 1884 وصقلها ونشرها كوخ عام 1890.
  • افترض 1: يجب أن توجد الكائنات الحية الدقيقة بكثرة في جميع الكائنات الحية التي تعاني من المرض ، ولكن لا ينبغي أن توجد في الكائنات الحية الصحية.
  • افترض 2: يجب عزل الكائن الدقيق عن كائن حي مريض وتنمو في مزرعة نقية.
  • افتراض 3: يجب أن يسبب الكائن الدقيق المستنبت المرض عند إدخاله في كائن حي صحي.
  • افترض 4: يجب إعادة عزل الكائن الدقيق عن المضيف التجريبي الملقح والمريض وتحديده على أنه مطابق للعامل المسبب الأصلي المحدد.

الشروط الاساسية

  • مسلمات كوخ: أربعة معايير مصممة لإنشاء علاقة سببية بين ميكروب مسبب ومرض
  • يفترض: عنصر أساسي ؛ مبدأ أساسي.

1. أساسيات علم الأحياء

يستخدم العلماء منهجية للتحقيق المنهجي في الظواهر الطبيعية. تستخدم هذه الطريقة المعلومات أو الملاحظات الموجودة للحصول على معلومات معروفة أو التحقق من صحة المعرفة السابقة. تأتي أنواع المعرفة هذه من المعلومات التجريبية (التجريبية) أو المقاسة. يشار إلى البيانات التجريبية والمقاسة (أو المعرفة) باسم الملاحظات . في حين تجريبي تأتي البيانات من التجارب ، وقد تطور العلم إلى نمط من الاستفسار باستخدام التجريب . يستخدم العلم التجريبي قاعدة المعرفة الموجودة مسبقًا لطرح سؤال قابل للاختبار يسمى أ فرضية . كطفل صغير ، علمنا بشكل غير صحيح أن الفرضية هي تخمين متعلم . لا تتطلب صياغة الملاحظات والقياسات السابقة في خط تحقيق متماسك أي تخمين. غالبًا ما يكون لدى الأشخاص & # 8220theories & # 8221 حول شيء ما ، عندما يكون لديهم بالفعل فرضيات تستند إلى ملاحظاتهم وافتراضاتهم.

العلوم التجريبية

اختبار الفرضيات هو الوسيلة التي يتم من خلالها إجراء العلوم التجريبية. تم تصميم العلوم التجريبية لتعزيز فهم المشكلة وإزالة التحيزات من التفسير. الهدف من اختبار الفرضيات هو تجربة كل طريقة ممكنة لاستبعاد صحة الفرضية. من خلال القيام بذلك ، يزيل المجرب أي تحيزات في التصميم التجريبي. إذا كان المجرب غير قادر على إبطال الفرضية ، تصبح الفرضية أكثر صحة وأكثر قدرة على العمل كمتنبئ بالظواهر.

التجارب تستخدم ضوابط . في تجربة خاضعة للرقابة ، هناك تحكم إيجابي وسلبي. تعمل عناصر التحكم هذه كمراجع في التجربة. أ مراقبة إيجابية هي حالة تجريبية حيث سيتم إنتاج النتيجة المتوقعة التي يتم اختبارها. هذه المراقبة ضرورية لتقييم صحة الاختبار أو العلاج. يمكن أن تكون هناك حالات متعددة تستخدم كعنصر تحكم إيجابي لفحص حساسية التجربة. أ سيطرة سلبية هي حالة تجريبية حيث من المعروف أن النتيجة المتوقعة لن تحدث. يأتي هذا النوع من التحكم أحيانًا في شكل علاج وهمي أو وهمي مثل إعطاء شخص ما حبة سكر (a الوهمي ).

من خلال استخدام العلم التجريبي واختبار الفرضيات ، يمكن أن يساعد التحسين المتزايد للمعرفة الحالية في تصميم فرضيات جديدة. اختبار الفرضيات هو إعادة تكرارية. وهذا يعني أننا نستخدم المعرفة الجديدة لمواصلة تعزيز فهمنا للكون.

الطريقة العلمية هي عملية تكرارية تعتمد على اختبار ومراجعة المعرفة. (CC-BY-NC-SA جيريمي سيتو)

نظريات

أ نظرية علمية يأتي من إثبات متكرر لفرضيات تم اختبارها متعددة. وهذا يعني أن الفرضيات والملاحظات والتجارب المؤكدة تسمح للعلماء بصياغة فكرة متماسكة تدمج عدة أدلة مثبتة. كما هو الحال مع الفرضيات ، تم تصميم النظريات لتكون تنبؤية وقابلة للتزوير. في اللغة العامة ، غالبًا ما نسمع كلمة نظرية لتعني تخمينًا ، وكما تمت مناقشته بالفعل ، يمكن صياغة التخمينات القائمة على الأدلة في فرضيات قابلة للاختبار.

عندما يتم قبول نظرية من قبل مجموعة سكانية سائدة من المتخصصين ، يشار إليها باسم أ مبدأ علمي . مثال على مبدأ علمي هو نظرية التطور عن طريق الانتقاء الطبيعي. تم تأكيد العديد من الفرضيات المختبرة التي تؤدي إلى فهم الانتقاء الطبيعي كأسلوب للتطور. تسمح هذه النظرية للعلماء بفهم الارتباط الأساسي لجميع الكائنات الحية على هذا الكوكب. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوحد المجالات المتباينة في علم الأحياء التي يمكن أن تستخدم النظرية بطريقة تنبؤية. لذلك يشار إليها أيضًا باسم أ مبدأ التوحيد علم الأحياء.

Koch & # 8217s المسلمات: دراسة حالة للمنهج العلمي

نشر روبرت كوخ تنقيحًا لمعايير تحديد الطبيعة المسببة للميكروبات والأمراض تسمى كوخ & # 8217s المسلمات تم تطوير هذه المعايير لأول مرة مع فريدريش لوفلر والمفاهيم المستعارة التي وصفها جاكوب هنلي. تم تطبيق معايير Koch & # 8217s الأربعة لأول مرة لوصف مسببات الكوليرا والسل ، والمعايير الأربعة لمسلمات Koch & # 8217s هي:

  1. يجب العثور على الكائنات الحية الدقيقة بكثرة في جميع الكائنات الحية التي تعاني من المرض ، ولكن لا ينبغي أن توجد في الكائنات الحية الصحية.
  2. يجب عزل الكائن الدقيق عن كائن حي مريض وتنمو في ثقافة نقية.
  3. يجب أن تسبب الكائنات الحية الدقيقة المستزرعة المرض عند إدخالها في كائن حي صحي.
  4. يجب إعادة عزل الكائن الدقيق عن المضيف التجريبي الملقح والمريض وتحديده على أنه مطابق للعامل المسبب الأصلي المحدد.

تمثيل رسومي لفرضيات Koch & # 8217s. الائتمان: مايك جونز [CC-BY-SA 3.0]

تطبيق مسلمات Koch & # 8217s والمنهج العلمي

ارتبطت البكتيريا ذات الشكل الحلزوني لأول مرة ببطانة المعدة في أواخر القرن التاسع عشر ، لكن العلماء لم يتمكنوا من استنبات هذه الكائنات الحية. في أواخر سبعينيات القرن الماضي ، تصور عالم الأمراض روبن وارين هذه البكتيريا في معدة المرضى الذين يعانون من قرحة في المعدة. ومع ذلك ، كانت الحكمة التقليدية في ذلك الوقت تشير إلى أن القرحة ناتجة عن الإجهاد و / أو استهلاك الطعام الحار. كان باري مارشال قادرًا على زراعة هذه البكتيريا في المختبر. بينما كان هناك شك في الطبيعة المسببة للبكتيريا هيليكوباكتر بيلوري مع التهاب المعدة والقرحة ، تمكن باحثون آخرون من التحقق من هذه العلاقة.


بدأت هذه الملاحظات من مصادر متعددة في استيعاب افتراضات Koch & # 8217s # 1 (المرتبطة بالمرض) و # 2 (المعزولة والمزروعة). لإرضاء الفرضية الثالثة لـ Koch & # 8217s ، تم إجراء إدخال البكتيريا المعزولة إلى نماذج حيوانية ولكنها فشلت في إعادة تكرار المرض. حتى لا يثني ذلك ، شرب مارشال ثقافة البكتيريا بنفسه. باستخدام التنظير الداخلي ، تمكن مارشال من إظهار أن لديه بطانة معدة صحية قبل الابتلاع وشرح تطور التهاب المعدة بعد تناول المرق. كان الافتراض الرابع لـ Koch & # 8217s راضياً أيضًا من خلال قدرته على إعادة عزل العامل الممرض المسبب. بعد معاناته من التهاب المعدة ، تمكن مارشال من التعافي من خلال استخدام المضادات الحيوية. في عام 2005 ، حصل مارشال ووارن على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب لهذه المساهمة.


مسلمات كوخ ، كوفيد ، وتضليل ثقوب الأرانب

رأي: خذ عالمًا ألمانيًا من القرن التاسع عشر ، وهو مرض القرن الحادي والعشرين وأضف الإنترنت - والنتيجة هي طفرة خطيرة في هراء إنكار كوفيد ، كما كتب الأستاذ المساعد سيوكسي ويلز.

لقد تلقيت عددًا قليلاً من الرسائل من أشخاص يعتقدون أن لديهم دليلًا على عدم وجود Covid-19 ، أو الفيروس المسؤول بشكل أكثر تحديدًا ، SARS-CoV-2. حتى أنهم يعتقدون أن لديهم الأوراق اللازمة لإثبات ذلك. وهذه الأوراق مقنعة إذا كنت لا تعرف غير ذلك. يأتي في شكل طلبات قانون المعلومات الرسمية للحكومات والجامعات والمؤسسات العلمية والأكاديمية في جميع أنحاء العالم. لكن هذا ليس غطاءً عالميًا. وبدلاً من ذلك ، فإن الأمر يتعلق بعثور الإنترنت على عمل عالم ميكروبيولوجي ألماني توفي منذ أكثر من مائة عام مع أشخاص ملتزمون بشدة بتعريف محدد للكلمة عزل.

لنبدأ مع عالم الأحياء الدقيقة الألماني. وُلد روبرت كوخ عام 1843 وكان بكل المقاييس شابًا ذكيًا للغاية. تدرب كطبيب قبل أن يصبح أحد مؤسسي علم الأحياء الدقيقة كمجال من العلوم التجريبية. قبل وفاته عام 1910 قدم الكثير من المساهمات الهامة. في سبعينيات القرن التاسع عشر اكتشف أن الجمرة الخبيثة تسببها البكتيريا عصيات الجمرة الخبيثة، وهي المرة الأولى التي يتم فيها ربط ميكروب معين بمرض معين. تبع ذلك في عام 1882 باكتشافه أن البكتيريا بطيئة النمو السل الفطري كان سبب مرض السل (TB). يُعرف مرض السل في ذلك الوقت باسم الاستهلاك ، وكان يُعتقد منذ فترة طويلة أنه مرض وراثي.

افتراضات كوخ ، ويعرف أيضًا بكيفية معرفة ما إذا كان الميكروب يسبب المرض

يشتهر روبرت كوخ أيضًا بـ "افتراضاته" ، الشروط الأربعة التي افترضها هو ومعلمه جاكوب هينلي أنه يجب استيفاءها حتى يتم اعتبار الميكروب سببًا للمرض. تم اكتشاف هذه الافتراضات الآن بواسطة الإنترنت وتطبيقها (بشكل سيئ) على Covid-19. هذه هي الطريقة التي تم بها وضع افتراضات كوخ لأول مرة منذ أكثر من 130 عامًا:

  1. يجب أن يكون الكائن الحي موجودًا دائمًا في كل حالة من حالات المرض.
  2. يجب عزل الكائن الحي من مضيف يحتوي على المرض وينمو في مزرعة نقية.
  3. يجب أن تسبب عينات الكائن الحي المأخوذة من مزرعة نقية نفس المرض عند تلقيحها في حيوان سليم حساس للإصابة في المختبر.
  4. يجب عزل الكائن الحي عن الحيوان الملقح ويجب تحديده على أنه نفس الكائن الأصلي الذي تم عزله أولاً عن المضيف الأصلي المصاب.

إذن ، في ضوء القرن الحادي والعشرين ، كيف تصمد المسلمات؟ حسنًا ، سرعان ما تخلى كوخ عن أول واحد مع اكتشاف أن الناس يمكن أن يكونوا حاملين للميكروبات المسؤولة عن الكوليرا وحمى التيفود. في السنوات التي تلت ذلك ، توصلنا إلى فهم أن العديد من الميكروبات يمكن أن تعيش في البشر وعليهم وتسبب المرض فقط في ظل ظروف معينة. لقد توصلنا أيضًا إلى فهم أن بعض الميكروبات يمكن أن تطلق سلسلة من ردود الفعل التي تؤدي إلى المرض بعد فترة طويلة من تطهير الجهاز المناعي من الكائن الحي المعني.

يجب أن تقرأ الفرضية الثانية شيئًا مثل: سيكون من الجيد لو أمكن عزل الكائن الحي وتنميته في ثقافة نقية. هذا لأننا لا نعرف حتى الظروف التي تنمو فيها العديد من الميكروبات خارج مضيفها. يأخذ المتفطرة الجذامية الذي يسبب الجذام. بقدر ما نعلم ، يمكن أن ينمو هذا فقط في البشر ، والمدرعات ذات تسعة نطاقات ، ولوحة قدم الفأر. فقط لأننا لا نستطيع أن ننميها في ثقافة نقية لا يعني أنها ليست مسؤولة عن الجذام. في الواقع ، باستخدام التسلسل الجيني ، نعلم أن هناك ميكروبات أكثر مما كنا قادرين على النمو في الثقافة النقية.

من الواضح أن المسلمات ثلاثة وأربعة يعانون من نفس المشكلة إذا كان الميكروب لا يمكن أن ينمو في الثقافة. سيكون من الأفضل أيضًا صياغة الافتراض الثالث كـ يجب أن يسبب نفس المرض عند تلقيحه في حيوان حساس في المختبر. انا اقول يجب وتحديد سريع التأثر لأننا نعلم الآن أيضًا أن بعض الميكروبات لا يمكن أن تسبب المرض في مضيف سليم ولكن يمكنها ذلك إذا كان المضيف يعاني من ضعف المناعة.

لكن انتظر! ماذا عن الفيروسات؟

أسوأ شيء في افتراضات كوخ هو أنها تمت صياغتها قبل ظهور الفيروسات. الفيروسات ليست مثل البكتيريا التي كان كوخ منشغلًا باكتشافها. تحتاج الفيروسات للسيطرة على خلية مضيفة لتتكاثر. بمعنى آخر ، يحولون الخلايا إلى مصانع منتجة للفيروسات. واعتمادًا على البروتينات الموجودة على سطح الفيروس ، قد يكون قادرًا فقط على إصابة خلايا محددة جدًا من أنواع مضيفة معينة ، أو مجموعة واسعة من الخلايا من العديد من الأنواع المختلفة.

لهذا السبب عندما يريد علماء الفيروسات عزل فيروس من عينة ، فإنهم يأخذون العينة أو جزءًا منها ويضيفونها إلى بعض الخلايا - عادةً ما يكون من السهل نسبيًا أن تنمو في المختبر - ثم يبحثون لمعرفة ما إذا كانت الخلايا تموت و / أو إذا كان هناك أي جزيئات فيروسية تم إطلاقها في حمام المغذيات السائلة التي تنمو فيها الخلايا.

بعبارة أخرى ، لا يمكن أن تنمو الفيروسات في ثقافة نقية كما هو موصوف في افتراضات كوخ لأنها تحتاج إلى خلية لتنمو فيها. هل يعني ذلك أن الفيروسات لا تسبب المرض؟ لا.

جلب مسلمات كوخ إلى القرن العشرين

منذ أكثر من 30 عامًا ، أعاد أحد قادة علم الأحياء الدقيقة المعاصرين البروفيسور ستانلي فولكو صياغة مسلمات كوخ لتحديثها بشكل أكبر. كان فولكو ، الذي توفي في عام 2018 ، في طليعة الباحثين في كيفية مساهمة جينات معينة تمتلكها ميكروبات معينة في قدرتها على التسبب في المرض. باختصار ، تنص "المسلمات الجزيئية" على ما يلي:

  1. يجب أن ترتبط السمة قيد التحقيق بأعضاء مسببة للأمراض من جنس أو سلالات مسببة للأمراض من نوع ما. الممرضة تعني القدرة على إحداث المرض.
  2. يجب أن يؤدي التعطيل المحدد للجين (الجينات) المرتبط بالصفة المشتبه بها إلى خسارة قابلة للقياس في الإمراضية أو الفوعة في مضيف حيواني مناسب. بمعنى آخر ، يجب أن يعني تعطيل الجين أو الجينات أن هناك مرضًا أقل.
  3. يجب أن يعيد تنشيط الجين أو الجينات قدرة الميكروب على إحداث المرض في مضيف حيواني مناسب.

حتى مع هذه الافتراضات المحدثة ، لا يزال من غير الممكن حاليًا إرضائها للعديد من الميكروبات التي تسبب الأمراض البشرية لأنها تعتمد على القدرة على النمو والتلاعب الجيني للميكروب المعني والحصول على نموذج حيواني مناسب. هذا لا يعني أن الافتراضات ليست مفيدة ، فقط أن علماء الأحياء المجهرية قد لا يستبعدون تمامًا تورط كائن حي أو جين في التسبب في المرض حتى لو لم تتحقق الافتراضات.

عندما لا تستحق الأدلة المزعومة الورق الذي كُتب عليها

بالعودة إلى الأدلة المستخدمة لإثبات عدم وجود الفيروس المسؤول عن Covid-19. هذا ما يُطلب من الحكومات والجامعات والمؤسسات العلمية والأكاديمية حول العالم:

"جميع السجلات الموجودة في حيازة [الاسم] أو حفظها أو التحكم فيها والتي تصف عزل فيروس SARS-COV-2 ، مباشرةً من عينة مأخوذة من مريض مريض ، حيث لم يتم دمج عينة المريض أولاً مع أي مصدر آخر للجينات المواد (مثل خلايا الكلى القرد المعروفة أيضًا باسم خلايا فيرو وخلايا الرئة من مريض السرطان). "

كما توضح نسخ الطلبات التي أرسلتها ما يلي:

"يرجى ملاحظة أنني أستخدم" العزلة "بالمعنى اليومي للكلمة: فعل فصل شيء (أشياء) عن كل شيء آخر. أنا لا أطلب تسجيلات كانت عبارة "عزل SARS-COV-2" تشير بدلاً من ذلك إلى: زراعة شيء ما ، أو أداء اختبار تضخيم (أي اختبار PCR) ، أو تسلسل شيء ما. "

بعبارة أخرى ، فإن الأشخاص الذين يطلبون أدلة على وجود فيروس SARS-CoV-2 المسؤول عن Covid-19 يصيغون طلبهم على وجه التحديد لاستبعاد الحصول على أي دليل على وجود الفيروس. كما أشرت ، تحتاج الفيروسات إلى خلية مضيفة لتتكاثر ، ولهذا السبب يتم دمج العينات مع "مصدر آخر للمواد الجينية". هذا مجرد علم الأحياء.

وفيما يتعلق باستخدام العزلة بالمعنى اليومي للكلمة ، بدلاً من التعريف المناسب للسؤال المطروح؟ حسنًا ، هذا مجرد سخافة دموية وعلامة واضحة على أن طلبات الأدلة هذه لم يتم تقديمها بحسن نية.

وقبل أن يركزوا على الصراخ بشأن exosomes البشرية ، فهذه ليست مسدس الدخان أيضًا. نعم ، exosomes (يشار إليها بشكل أكثر شيوعًا باسم الحويصلات) عبارة عن جزيئات صغيرة يمكن فصلها عن العينات عن طريق الطرد المركزي. الفرق المهم هنا هو أنها أجزاء من خلايانا تتبرعم وتتطلب بشكل عام كميات هائلة من المواد لعزلها عنها. لا يمكن تطبيق نفس العمليات على عينة صغيرة من الخلايا المأخوذة من مسحة أنف شخص ما.

لذلك بغض النظر عما يعتقده الناس حول "نظرية الفيروس" أو ما يعتقدون أن طلباتهم المزعجة على ما يبدو للحصول على أدلة تظهر ، فإن Covid-19 يستمر في إحداث دمار في جميع أنحاء العالم. المحزن هو أن مثل هذه الحجج عن سوء النية تقوض محاولات السيطرة على الوباء. وعواقب ذلك مميتة.

الأستاذ المساعد Siouxsie Wiles هو عالم ميكروبيولوجي من قسم الطب الجزيئي وعلم الأمراض في كلية العلوم الطبية والعلوم الصحية.

تعكس هذه المقالة رأي المؤلف وليس بالضرورة آراء جامعة أوكلاند.


إظهار / إخفاء الكلمات المراد معرفتها

الجمرة الخبيثة: مرض تسببه بكتيريا يمكن أن تصيب الحيوانات ، بما في ذلك البشر. يمكن أن تكون الجمرة الخبيثة مهددة للحياة. أكثر

بكتيريا: كائنات مجهرية وحيدة الخلية تنمو وتتكاثر في كل مكان على الأرض. يمكن أن تكون مفيدة أو ضارة بالحيوانات. أكثر

حضاره: "حساء" متنامي من الكائنات المجهرية والمواد المغذية التي يحتاجونها للبقاء على قيد الحياة.

ميكروب: كائن حي صغير جدًا لدرجة أنك ستحتاج إلى مجهر لرؤيته. أكثر

يفترض: مجموعة من القواعد المستخدمة للقول بأن شيئًا ما صحيح.

تلقائي: لتظهر فجأة بدون سبب واضح.

طهر: لإزالة أو قتل جميع البكتيريا.

اكتشاف "الأشرار"

حدثت العديد من الاكتشافات المهمة في علم الأحياء الدقيقة خلال القرن التاسع عشر. سؤالان رئيسيان يحتاجان إلى إجابات. أولاً ، هل ظهرت الميكروبات فجأة (تلقائيًا) في مادة متعفنة؟ اعتقد العديد من العلماء في ذلك الوقت أن الميكروبات يمكن أن تنمو في مادة ميتة دون أن تنتجها ميكروبات أخرى. إذا لم تظهر الميكروبات تلقائيًا ، فسيتعين عليها أن تأتي من عملية أخرى.

وجد العالم الفرنسي العظيم لويس باستير الجواب. أظهر أن الماء المغلي أو أي نوع من المواد التي يتم فيها قتل أو إزالة جميع الميكروبات (تسمى معقمة) ستبقى خالية من النمو البكتيري. هذا يعني أن الميكروبات لم تنمو تلقائيًا. ومع ذلك ، فإن السائل المعقم يظل خاليًا من البكتيريا فقط طالما أن البكتيريا المحمولة في الهواء لا "تصيب" هذا السائل.

السؤال الثاني يبدو سخيفا اليوم. أراد العلماء معرفة ما إذا كانت الميكروبات تسبب أمراضًا معينة. إذا فعلوا ذلك ، فكيف يمكن للمرء أن يتأكد من الميكروب المسؤول؟ أي البكتيريا كانت جيدة وأيها كانت سيئة؟ كان روبرت كوخ واحدًا من كثيرين ممن تولى مهمة الإجابة على هذا السؤال. طور العالم الألماني مجموعة من القواعد أو المسلمات. تساعدنا قواعد كوخ على معرفة الفرق بين الميكروبات الفعلية المسببة للأمراض وتلك غير الضارة.

اليوم ، لا يزال العلماء يستخدمون افتراضات كوخ. لكي يتم اعتبار الميكروب عاملاً مسببًا للمرض ، تنص قواعد كوخ على ما يلي:

استخدم كوخ افتراضاته الخاصة للتعرف على الجمرة الخبيثة ، وهي مرض يهدد الحياة. وأوضح أن جرثومة تسبب الجمرة الخبيثة في الماشية. بدأ العلماء في تصنيف جميع أنواع البكتيريا والأمراض التي تسببها باستخدام أفكار كوخ.


تم عزل فيروس Covid-19 عدة مرات

لم يتم عزل فيروس Covid-19 وفقًا لمسلمات كوخ ، وهذا يعني أن اختبارات تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) لا تعمل.

حكمنا

هذا غير صحيح. تم عزل Covid-19 عدة مرات. لا يحتاج إلى الالتزام بمسلمات كوخ لأنه فيروس ، وقد تم تجاهل قواعد كوخ على نطاق واسع الآن. تعتبر اختبارات تفاعل البوليميراز المتسلسل Covid-19 دقيقة للغاية بشكل عام.

طُلب منا & rsquove النظر في الادعاءات القائلة بأن فيروس Covid-19 لم يتم عزله ، ولا يفي بـ & ldquoKoch & rsquos & rdquo ، وهذا يعني أن اختبارات تشخيص PCR لا تعمل و rsquot.

عزل الفيروس

أولاً ، من الخطأ القول إن الفيروس المسبب لـ Covid-19 لم يتم عزله.

يعني عزل الفيروس أخذ عينة نقية من الفيروس من كائن مصاب حتى يمكن دراسته. هناك العديد من التقارير حول عزل الفيروس من قبل فرق حول العالم.

& ldquoSARS-CoV2 تم أخذ عينات منها بملايين المرات من الأشخاص المصابين ، بما في ذلك أولئك الذين تم اكتشاف إصابتهم في الأصل في الصين ، وقال الدكتور ستيفن جريفين ، عالم الفيروسات والأستاذ المساعد في معهد ليدز للأبحاث الطبية ، لـ Full Fact.

كوخ ورسكووس المسلمات

من الخطأ أيضًا أن نقول إن الفيروس الذي يسبب Covid-19 سيحتاج إلى تلبية افتراضات Koch & rsquos ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن Koch & rsquos يفترض أنه كان & rsquot مكتوبًا للفيروسات.

كانت افتراضات Koch & rsquos مجموعة من القواعد التي حددها العالم روبرت كوخ في عام 1890 لتقرير ما إذا كانت البكتيريا تسبب المرض. المعايير الأربعة الأصلية هي:

& ldquo1. يجب أن توجد الكائنات الحية الدقيقة في الحيوان المصاب ولا توجد في الحيوانات السليمة.

& ldquo2. يجب استخلاص الكائنات الحية الدقيقة وعزلها عن الحيوان المصاب ومن ثم تربيتها في المزرعة.

& ldquo3. يجب أن تسبب الكائنات الحية الدقيقة المرض عند تقديمه إلى حيوان تجريبي سليم.

& ldquo4. يجب استخراج الكائنات الحية الدقيقة من حيوان التجارب المريضة وإثبات أنها نفس الكائنات الحية الدقيقة التي تم عزلها في الأصل من أول حيوان مريض. & rdquo

كما لوحظ من قبل الكثيرين ، تمت كتابة هذه المعايير قبل اكتشاف الفيروسات ، لذلك فشلوا في تضمينها في نظرهم في ماهية المرض.

أوضح الدكتور غريفين أوجه قصور أخرى في قواعد Koch & rsquos.

& ldquo الافتراض الأول على وجه الخصوص باطل حتى في وقت Koch & rsquos (الذي اعترف به لاحقًا) & rdquo أخبرنا. & ldquoFolks يعلمون أنه يمكنك التقاط ، على سبيل المثال الكوليرا دون أن تصبح بالضرورة على ما يرام - تعد العدوى بدون أعراض مشكلة كبيرة لهذه الأفكار (الافتراضات الأولى والثالثة) ، كما هو الحال مع وصول علم الأحياء الجزيئي! & rdquo

ومن المسلمات الأخرى التي افترضها كوخ ورسكووس أن البكتيريا يجب أن تكون قادرة على عزلها عن العائل. تتطلب الفيروسات ، على عكس البكتيريا ، خلايا مضيفة تتكاثر فيها ، لذلك لا يمكن عزلها بالطريقة نفسها التي يعرفها كوخ بالبكتيريا ، والتي وفقًا للدكتور جريفين ، تتطلب & ldquoculture كما هو الحال في قارورة الوسائط ، لذلك لا تتناسب الفيروسات مع هذه الفكرة. & rdquo

لذلك ببساطة ، فإن افتراضات Koch & rsquos ليست مقياسًا جيدًا لما يسبب المرض في عام 2020.

اختبارات PCR

نعلم أيضًا أن اختبارات PCR تحدد الفيروس المسبب لـ Covid-19 وتعمل بشكل جيد.

كما كتبنا من قبل ، فإن اختبارات PCR المستخدمة في اختبار Covid-19 حساسة للغاية ومحددة في اكتشاف Covid-19 ولا تخلط بين فيروسات كورونا الأخرى ، مثل تلك التي تسبب نزلات البرد ، لـ Covid-19.

& ldquo اختبار PCR صارم ومحدد بشكل لا يصدق ، ويتطلب تفاعلين منفصلين ليكونا إيجابيين. وقال الدكتور غريفين إن كل اختبار متسلسل أيضًا ، لذلك نعلم أنه فيروس SARS-CoV2 وليس فيروسًا آخر.

لذلك باختصار ، تم عزل Covid-19 ، ويفترض Koch & rsquos أنه لا يتعين على & rsquot التقديم عالميًا لشيء يسبب المرض ، وتؤدي الاختبارات لتحديد فيروس Covid-19 إلى النجاح.


10.1D: مسلمات كوخ - علم الأحياء

روبرت كوخ. المصدر: المعاهد الوطنية للصحة (http://ihm.nlm.nih.gov/images/B16692) عبر ويكيبيديا. انقر على الصورة لتكبيرها.

حصل روبرت هاينريش هيرمان كوخ على شهادته في الطب من جامعة جوتنجن عام 1866. عندما كان طالبًا عمل مع عالم التشريح والأنسجة العظيم هنلي. عمل كوخ كجراح في الحرب الفرنسية البروسية ، ثم من 1871 إلى 1880 مارس عمله كطبيب في Wollstein-Posen ، شرق بروسيا (بولندا الآن) ، وأصبح مهتمًا بشكل متزايد بعلم الجراثيم. في 1875-1876 ، أظهر كوخ أن العامل المحدد Bacillus anthracis موجود دائمًا في الحيوان المصاب ، وأن أبواغ العصيات أنتجت أيضًا الجمرة الخبيثة. أصبح هذان الافتراضان جزءًا من "مسلمات كوخ" الأربعة الأكثر تطورًا لجميع أنواع العدوى المرضية ذات المسببات البكتيرية.

كان كوخ أيضًا رائدًا في زراعة البكتيريا والبقع الخاصة والتطعيم ، وفي عام 1878 سيزور تفشي الكوليرا في مصر. في عام 1880 انتقل إلى برلين وبدأ تحقيقاته البكتريولوجية الرئيسية ، حيث عمل مع عدد كبير من التلاميذ الموهوبين وزملاء العمل. في عمل الجمرة الخبيثة حصل بالفعل على مساعدة من Gaffky و Loeffler. انظر CF: 141 هنا وهناك. "لطخة كوخ" كانت محلول كحولي لأزرق الميثيل في البوتاس / القلوي ، وتختلف عن "بقعة لوفلر" الخاصة بمعاونه فقط في تركيزات الكواشف المستخدمة ، أي. كوخ هو المتغير "الضعيف" عن قصد (CF 45).


كوخ & # 8217s المسلمات

لذا ناقش المنشور الأخير اكتشاف يرسينيا بيستيس، بكتيريا الطاعون الدبلي أثناء تفشي المرض في هونغ كونغ عام 1894. قد تتساءل كيف عرفوا أن لديهم الكائن الحي الصحيح. عمل كل من Yersin و Kitasato في وقت أو آخر مع روبرت كوخ في ألمانيا. يُعتبر كوخ أحد آباء علم الجراثيم ، وأول من ابتكر طريقة للحصول على ثقافة نقية فحسب ، بل طور مع زميله طبق بتري ووسائل الإعلام الثقافية التي لا تزال مستخدمة حتى اليوم. صعد كوخ إلى الشهرة العلمية باعتباره الشخص الذي أثبت ذلك عصيات الجمرة الخبيثة هو سبب مرض الجمرة الخبيثة ، ثم مرض الماشية الشائع في ألمانيا. كان كوخ أول شخص قام باستزراع الجمرة الخبيثة واكتشاف الأبواغ البكتيرية وطريقة جديدة للانتقال البكتيري في هذه العملية. وواصل عمله الرائد في مجال مرض السل والكوليرا. قضى كوخ سنواته الأخيرة في بحث محبط عن لقاح فعال لمرض السل ، والذي لا يزال بعيد المنال حتى اليوم. في حين أن لقاح التوبوكولين الخاص به لم ينجح ، فإن المركبات التي صنعها كوخ هي أساس اختبار السل المستخدم اليوم. على مدار مسيرته المهنية ، غالبًا ما تمت دعوته لدراسة أو تأكيد استنتاجات الآخرين حول معظم مسببات الأمراض الرئيسية في اليوم بما في ذلك الملاريا والتيفوس. يُنسب إلى الطلاب الذين دربهم كوخ إما اكتشاف أو إنتاج عمل تأسيسي على معظم مسببات الأمراض الرئيسية في القرن العشرين بما في ذلك الطاعون الدبلي والدفتيريا والدفتيريا وغيرها.

ومع ذلك ، فإن إحدى أهم مساهماته هي افتراضاته حول كيفية تحديد العامل الممرض الصحيح لمرض ما. لا تزال افتراضات Koch & # 8217s تعتبر المعيار الذهبي في تحديد العوامل الممرضة اليوم. في حين أن البيولوجيا الجزيئية يمكن أن تخبرنا كثيرًا عن الفيروسات المكتشفة حديثًا على وجه الخصوص وتعطينا تحديدًا افتراضيًا لمسببات الأمراض ، يجب علينا مقاومة اتخاذ المسار القصير والسهل نسبيًا لتحديد الهوية. آخر مُمْرِض رئيسي جديد أعلم أنه تم تأكيده من خلال مسلمات Koch & # 8217s هو فيروس نقص المناعة البشرية ، على الرغم من أنني متأكد من وجود آخرين في الآونة الأخيرة. تم تطوير افتراضات Koch & # 8217s عندما كانت البكتيريا هي مسببات الأمراض الوحيدة المعروفة.

إن مسلمات Koch & # 8217s لتحديد العامل الممرض هي:

  1. ابحث عن نفس البكتيريا في كل حالة المرض.
  2. زرعها من المرضى والمحافظة عليها نقي حضاره.
  3. تصيب حيوان الاختبار بالبكتيريا ويصاب بنفس المرض.
  4. اعزل البكتيريا عن حيوان الاختبار في مزرعة نقية.

يمكن أن يمثل كل من الافتراضات الثلاثة الأولى تحديًا. نحن نعلم الآن أن البكتيريا المسببة للأمراض غالبًا ما تسبب عدوى تحت الإكلينيكية أو تصبح نباتات طبيعية. بمعنى آخر ، توجد في الأشخاص الذين لا تظهر عليهم علامات أو أعراض العدوى. لا يزال يجب أن يكون موجودًا في جميع حالات المرض الملحوظ. إن الحصول على ظروف الاستزراع ومزيج المغذيات بشكل صحيح يجعل ظروف الاستزراع صعبة للغاية بالنسبة لبعض مسببات الأمراض. بالنسبة للفيروسات ، يجب ابتكار نظام استنبات قائم على الخلايا. وبالمثل ، تتطلب الفرضية الثالثة اكتشاف حيوان اختبار يمكن أن يصاب بالعدوى من قبل العامل الممرض. يمكن أن يكون هذا تحديًا خاصًا للفيروسات. تأخر تأكيد فيروس نقص المناعة البشرية كسبب للإيدز لعدة سنوات ، إذا كنت أتذكر بشكل صحيح ، بسبب عدم وجود حيوانات اختبار مناسبة. من غير الأخلاقي إجراء اختبار على البشر وقليل من أنواع الرئيسيات هي القادرة على الإصابة. وبطبيعة الحال ، تم اختبار العديد من حيوانات الاختبار الأخرى قبل أن يقبل المجتمع الطبي أنه لا يوجد خيار آخر غير هذه الرئيسيات.

بالنسبة لأولئك الذين يتكهنون بأن الجمرة الخبيثة كانت وكيل الموت الأسود ، لاحظ أن أشخاصًا مثل Yersin و Kitasato ، الذين تدربوا مع Koch ، سيعرفون بالتأكيد الفرق بين الجمرة الخبيثة والطاعون! بنى معلمهم كوخ حياته المهنية على اكتشافه ذلك عصيات الجمرة الخبيثة هو سبب الجمرة الخبيثة.


روبرت كوخ واكتشافاته

عمل على الجمرة الخبيثة وفي عام 1877 اكتشف عصيات نموذجية ( عصيات الجمرة الخبيثة ) مع نهايات مربعة في دم الماشية التي ماتت من الجمرة الخبيثة.

كما طور تقنية لعزل البكتيريا على طبق الثقافة. كان روبرت كوخ أول شخص يقوم بزراعة البكتيريا على وسائط الاستزراع الصلبة. استخدم الجيلاتين كعامل متصلب.

عندما انتشرت أخبار اكتشاف كوخ بسرعة من ألمانيا إلى إنجلترا والولايات المتحدة الأمريكية (عبر The Times ، و The New York Times) ، أصبح روبرت كوخ عالمًا مشهورًا. إنه معروف باسم "والد علم الجراثيم.”

في عام 1905 ، مُنح كوخ جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب ، والتي مُنحت للتحقيقات والاكتشافات المتعلقة بمرض السل "السل".

قدمت فرضية كوخ إرشادات لتحديد العامل المسبب لمرض معد.


1 المقدمة

في ديسمبر 2019 ، تم الإعلان عن فيروس كورونا الجديد (nCoV) الذي أطلق عليه & # x0201cSARS & # x02010CoV & # x020102 & # x0201d ، الذي أعلنت عنه منظمة الصحة العالمية (WHO) باعتباره مسؤولاً عن اندلاع COVID & # x0201019 ،

ذكرت. 1، 2 أظهر معدل الإصابة بـ SARS & # x02010CoV (المتلازمة التنفسية الحادة الوخيمة وفيروس كورونا # x02010) في عامي 2002 و 2003 و MERS & # x02010CoV (متلازمة الشرق الأوسط التنفسية & # x02010 فيروس كورونا) في عام 2012 إمكانية انتقال الفيروسات الناشئة حديثًا من الحيوان إلى إنسان وشخص لآخر. 3 ، 4 ، 5 إجمالاً ، تم الآن اكتشاف سبعة فيروسات كورونا بشرية (HCoVs) ، بما في ذلك HCoV229E و HCoV & # x02010OC43 و HCoV & # x02010NL63 و HKU1 و SARS & # x02010CoV و MERS & # x02010CoV و SARS & # x02010CoV #. 6 ، 7

In the last two decades, SARS𠄌oV and MERS𠄌oV have caused epidemics with mortality rates of approximately 9.5% and 34.4%, respectively. 8 مرض فيروس كورونا19 was the third highly epidemic disease to be detected, with a lower mortality rate than SARS and MERS, differing from country to country. According to WHO statistics, there are 45,678,440 (1 November 2020) confirmed cases in 219 countries caused by the high transmission capacity of SARS𠄌oV𠄂. 9 Hence, to characterize the acute infection in humans as a result of the SARS𠄌oV𠄂, scientists and governments have urgently taken decisive steps to monitor its outbreak and carry out etiological research. 10 In combination with advances in molecular technologies, the development of a viable vaccine appears to be imminent. 11 , 12

The higher transmissibility, varied clinical manifestations and lower pathogenicity of COVID� could be a result of diversity in the biology and genome structure of the SARS𠄌oV𠄂 compared to SARS𠄌oV and MERS𠄌oV. 13 , 14 This review focuses on the virus biology, clinical symptoms and potential diagnostic routes for achieve efficient prevention and reduction of COVID� mortality.


Er hægt að sanna að veiran SARS-CoV-2 valdi COVID-19?

Innan veirufræðinnar gilda ákveðnar reglur um sönnunarbyrði til að hægt sé að álykta án verulegs vafa að ákveðin veira valdi tilteknum sjúkdómi. Hefðir sönnunarbyrðarinnar eru ólíkar eftir fræðigreinum, vegna viðfangsefna og aðferðanna sem við búum yfir. Veirufræðin byggir á forsendum (e. postulates) prússneska læknisins og örverufræðingsins Roberts Koch (1843-1910) um smitsjúkdóma. Útfærðar fyrir veirur hljóma forsendurnar svona:

  1. Mikið finnst af veirunni í sýktum einstaklingum en nær ekkert í heilbrigðum.
  2. Veiruna verður að vera hægt að einangra og hreinsa úr smituðum einstaklingum.
  3. Veiran veldur sjúkdómi ef hún berst í heilbrigða einstaklinga.
  4. Veiran sem einangrast úr tilteknum „smituðum“ einstaklingi verður að vera eins og sú sem smitaði viðkomandi.

Veirufræðingar hafa unnið út frá þessum forsendum í rúma öld. Spurningin um eiginleika SARS-CoV-2-veirunnar byggir á sömu hugmyndum. Til þess að meta hvort SARS-CoV-2 veldur COVID-19 voru athuganir og staðreyndir um SARS-CoV-2-veiruna mátaðar við þessar forsendur.

Forsendur þýska læknisins og örverufræðingsins Roberts Koch (1843-1910) um smitsjúkdóma eru notaðar þegar sýna þarf fram á að ákveðin veira valdi tilteknum sjúkdómi. Á myndinni sést Koch á rannsóknastofu sinni.

Veiran SARS-CoV-2 mælist í miklu magni í sýktum einstaklingum en nær engu eða litlu magni í þeim sem eru ekki eru með sjúkdóminn. Þetta uppfyllir því fyrstu forsendu Kochs. Undantekningar eru þeir sem hafa verið með smit en eru að jafna sig. Kjarnsýrugreiningar (PCR-aðferðir) greina erfðaefni veirunnar í þessum einstaklingum, en þær veirur eru skaddaðar og smita ekki. Veiran hefur einnig sést í rafeindasmásjá en vegna smæðar hennar þarf mikið af henni í sýni til að þær sjáist.

Frumulíffræðingum hefur tekist að rækta SARS-CoV-2 í frumurækt með því að taka sýni úr smituðum einstaklingum, hreinsa og einangra veiruagnir (með síum, þynningum og öðrum aðferðum) og setja veirurnar síðan á næmar frumur. Nýleg rannsókn byggði á að nota frumulínur sem nefnast VeroE6 og VeroCCL81, smita þær og einangra aftur veiruagnir. Rannsóknarhópurinn staðfesti með ákveðnum prófunum að engar aðrar veirur væru í ræktunum. Niðurstöðurnar uppfylla aðra forsendu Kochs.

Þó frumurækt sé ekki ekki gott líkan fyrir líffræði nefhols, berkja eða lungna almennt, er ræktun veirunnar í frumum sérstaklega mikilvægt skref fyrir rannsóknir á henni. Hreinsaðar SARS-Cov-2-veirur má nota í próf á mótefnasvari einstaklinga, rannsóknir á smitleiðum og fjölgunarferlum veirunnar, tjáningu erfðamengis hennar og virkni og síðast en ekki síst í tilraunir með bóluefni.

Til að kanna þriðju forsenduna gera veirufræðingar iðulega smittilraunir, eins og læknirinn og lífvísindamaðurinn Björn Sigurðsson og samstarfsmenn hans þegar þeir sýndu að mæðiveiran smitar kindur. Af augljósum ástæðum er ekki hægt að gera slíkar tilraunir fyrir veirur sem valda sjúkdómum í mönnum. Á upphafsárum veirufræðinnar var það þó gert, eins og hægt er að lesa um í svari við spurningunni Hvernig og hvenær fannst fyrsta veiran sem veldur sjúkdómi í mönnum?

Erfðafræðilegar aðferðir eru nú til dags notadrýgstar til að greina hvort smit sé til staðar og hvernig það berst milli einstaklinga. Besta aðferðin er raðgreining á erfðaefni veirunnar. [ 1 ] Litningur SARS-CoV-2 er 29.903 basar á lengd og hann er hægt að lesa með raðgreiningu erfðaefnis.

Stökkbreytingar á erfðaefni veiru sem berst milli einstaklinga (gráir hringir) má nota til að rekja smitið. Ættartré veiranna endurspeglar smitsöguna. Myndin sýnir einfaldað tilfelli. Sýndir eru litningar 5 gerða af veiru, sem eru ólíkir vegna 7 stökkbreytinga (litaðar línur). Þessir litningar mynda þá fimm ólíkar setraðir (e. haplotypes) sem einnig má kalla afbrigði. Sumar stökkbreytingar eru eldri (og finnast í tveimur eða fleiri gerðum), en aðrar yngri og finnast bara í einni gerð.

Niðurstöðurnar sýna að erfðaefni veirunnar finnst í fólki með COVID-19 en ekki öðrum. Gögnin afhjúpa einnig erfðabreytileika í erfðamengi veirunnar sem nota má til að rekja smitleiðir. Einstaklingur smitaður af útgáfu A af veirunni hefur fengið hana frá öðrum smituðum af sömu útgáfu. Það uppfyllir þriðju og fjórðu forsendur Kochs.

Þessar staðreyndir, og aðrar ekki tíundaðar hér, leiða til þeirrar ályktunar að SARS-CoV-2-veiran sé orsök COVID-19.