Постулаты Коха

Постулаты ( / kɒx / ) Коха KOKH ^{[ 2 ]} Четыре критерия, предназначенные для установления причинно-следственной связи между микробом и заболеванием . Постулаты были сформулированы Робертом Кохом и Фридрихом Леффлером в 1884 году на основе более ранних концепций, описанных Якобом Генле , а утверждения были уточнены и опубликованы Кохом в 1890 году. ^{[ 3 ]} применил эти постулаты для описания этиологии холеры туберкулеза и Кох , которые теперь приписывают бактериям . Постулаты были неоднозначно распространены на другие заболевания. Более современные концепции микробного патогенеза не могут быть рассмотрены с использованием постулатов Коха, включая вирусы (которые являются облигатными внутриклеточными паразитами ) и бессимптомные носители . Они в значительной степени были вытеснены другими критериями, такими как критерии Брэдфорда Хилла для определения причинности инфекционных заболеваний в современном общественном здравоохранении и постулаты Молекулярного Коха для микробного патогенеза. ^{[ 4 ]}

Постулаты

Четыре постулата Коха: ^{[ нужна ссылка ]}

Микроорганизм должен присутствовать в изобилии у всех организмов, страдающих этим заболеванием, но не должен обнаруживаться у здоровых организмов.
Микроорганизм необходимо выделить из больного организма и вырастить в чистой культуре .
Культивируемый микроорганизм должен вызывать заболевание при попадании в здоровый организм.
Микроорганизм необходимо повторно изолировать от инокулированного больного экспериментального хозяина и идентифицировать как идентичный исходному специфическому возбудителю.

Однако позднее Кох отказался от универсалистского требования первого постулата, когда обнаружил бессимптомных переносчиков холеры. ^{[ 5 ]} и, позднее, брюшного тифа . ^{[ 6 ]} В настоящее время известно, что субклинические инфекции и бессимптомное носительство являются общей чертой многих инфекционных заболеваний, особенно вирусных заболеваний, таких как полиомиелит , простой герпес , ВИЧ/СПИД , гепатит С и COVID-19 . Например, полиовирус вызывает паралич лишь у небольшого процента инфицированных. ^{[ 6 ]}

Второй постулат не применим к патогенам, неспособным расти в чистой культуре. Например, вирусы зависят от проникновения и захвата клеток-хозяев, чтобы использовать их ресурсы для роста и размножения, и не способны расти в одиночку. ^{[ 7 ]}

Третий постулат определяет «следует», а не «должен», поскольку эксперименты Коха с туберкулезом и холерой показали, что не все организмы, подвергшиеся воздействию инфекционного агента, заражаются инфекцией. ^{[ 8 ]} Некоторые люди могут избежать заражения, поддерживая свое здоровье для правильного функционирования иммунной системы, приобретая иммунитет от предыдущего контакта или вакцинации или посредством генетического иммунитета, такого как серповидно-клеточный признак и серповидно-клеточная анемия, придающие устойчивость к малярии . ^{[ 9 ]}

Другие исключения из постулатов Коха включают данные о том, что некоторые патогены могут вызывать ряд заболеваний, например, вирус ветряной оспы, вызывающий ветрянку и опоясывающий лишай . И наоборот, такие заболевания, как менингит, могут быть вызваны различными бактериальными, вирусными, грибковыми и паразитарными патогенами. ^{[ 10 ]}

История

Роберт Кох разработал постулаты, основанные на патогенах, которые можно было выделить методами XIX века. ^{[ 11 ]} Тем не менее, Кох уже знал, что возбудитель холеры, Vibrio cholerae , может быть обнаружен как у больных, так и у здоровых людей, что лишало законной силы его первый постулат. ^{[ 5 ]}^{[ 8 ]} С 1950-х годов постулаты Коха считались устаревшими для эпидемиологических исследований, но их по-прежнему учат подчеркивать исторические подходы к определению микробных возбудителей болезней. ^{[ 3 ]}^{[ 12 ]}

Кох сформулировал свои постулаты слишком рано в истории вирусологии, чтобы признать, что многие вирусы не вызывают заболевания у всех инфицированных людей, как того требует первый постулат. Отрицание ВИЧ/СПИДа включает утверждения о том, что вирусное распространение ВИЧ/СПИДа нарушает второй постулат Коха, несмотря на то, что эта критика применима ко всем вирусам. Тем не менее, ВИЧ/СПИД соответствует всем остальным постулатам: все пациенты со СПИДом являются ВИЧ-положительными, а у лабораторных работников, подвергшихся воздействию ВИЧ, в конечном итоге развиваются те же симптомы СПИДа. ^{[ 13 ]} Аналогичным образом, доказательства того, что некоторые онковирусные инфекции могут способствовать развитию рака, подвергались несправедливой критике за несоответствие критериям, разработанным до того, как вирусы были полностью поняты как зависимые от хозяина. ^{[ 14 ]}

Бактериальный патоген Staphylococcus aureus демонстрирует летальное взаимодействие с условно-патогенными грибами Candida albicans последнего , используя внеклеточный матрикс для защиты от иммунных клеток хозяина и соединений антибиотиков. ^{[ 15 ]} Виды, образующие биопленки, стремятся слипать отдельные клетки на твердых или жидких поверхностях, плохо растут в чистой культуре и оставляют те, которые выживают, потенциально слишком слабыми, чтобы вызвать заболевание при переносе в здоровый организм, что нарушает второй и третий постулаты. ^{[ 16 ]}

Врачи Барри Маршалл и Робин Уоррен утверждали, что Helicobacter pylori способствует развитию язвенной болезни , но в начале 1980-х годов научное сообщество первоначально отвергало их выводы, поскольку не все инфекции H. pylori вызывают язвенную болезнь, нарушая первый постулат. ^{[ 17 ]}

Эффекты приоритета являются еще одной серьезной проблемой, поскольку успех патогенных бактерий зависит от других видов, уже колонизирующих эту среду обитания, поскольку самые ранние резидентные микробы создают условия окружающей среды, обеспечивая устойчивость к колонизации против определенных видов. ^{[ 18 ]}

Молекулярные постулаты Коха

В 1988 году микробиолог Стэнли Фалькоу разработал набор из трёх постулатов Молекулярного Коха для идентификации микробных генов, кодирующих факторы вирулентности . Во-первых, фенотип симптома заболевания должен быть связан со специфическим генотипом, встречающимся только у патогенных штаммов. Во-вторых, этот симптом не должен присутствовать, когда ассоциированный ген инактивирован. В-третьих, симптом должен вернуться при реактивации гена. ^{[ 19 ]}

Современное секвенирование ДНК позволяет исследователям определить, присутствуют ли гены конкретных патогенов только у инфицированных хозяев, предлагая модифицированный подход для определения корреляции между вирусами и некоторыми заболеваниями. Поскольку вирусы не могут расти в аксенических культурах, требуя захвата клетки-хозяина для роста и репликации, ученые ограничены анализом того, какие вирусные гены способствуют развитию заболеваний хозяина. Кроме того, этот метод подтвердил корреляцию между прионами (патогенными неправильно свернутыми белками) и такими состояниями, как болезнь Крейцфельдта-Якоба , поскольку постулаты Коха ориентированы на чужеродные микроорганизмы, а не на результаты мутаций хозяина. ^{[ 20 ]}

См. также

Ссылки

^ Кох Р. (1876). «Исследование бактерий: V. Этиология сибирской язвы на основе онтогенеза ( PDF Bacillus » anthracis ) . Вклад Кона в биологию растений (на немецком языке). 2 (2): 277–310.
^ «Кох» . Полный словарь Random House Webster .
^ Jump up to: ^а ^б Эванс А.С. (октябрь 1978 г.). «Причинность и болезнь: хронологическое путешествие. Лекция Томаса Паррана» . Американский журнал эпидемиологии . 108 (4): 249–258. doi : 10.1093/oxfordjournals.aje.a112617 . ПМИД 727194 .
^ Фредрикс Д., Рамакришнан Л. (апрель 2006 г.). «Ацетобактерии: расширение спектра патогенов человека» . ПЛОС Патогены . 2 (4): е36. дои : 10.1371/journal.ppat.0020036 . ПМЦ 1447671 . ПМИД 16652172 .
^ Jump up to: ^а ^б Кох Р. (1893). «О современном состоянии бактериологической диагностики холеры». Журнал гигиены и инфекционных болезней (на немецком языке). 14 :319–38. дои : 10.1007/BF02284324 . S2CID 9388121 .
^ Jump up to: ^а ^б «10.1E: Исключения из постулатов Коха» . Свободные тексты по биологии . 20 июня 2018 г. Проверено 21 сентября 2021 г.
^ Инглис Т.Дж. (ноябрь 2007 г.). «Principia aetiologica: вывод причинности за рамки постулатов Коха» . Журнал медицинской микробиологии . 56 (Часть 11): 1419–1422. дои : 10.1099/jmm.0.47179-0 . ПМИД 17965339 .
^ Jump up to: ^а ^б Кох Р. (1884). «Этиология туберкулеза». Отчеты Императорского управления общественного здравоохранения (на немецком языке). 2 :1-88.
^ Арчер Н.М., Петерсен Н., Кларк М.А., Баки Кол.О., Чайлдс Л.М., Дурайсингх М.Т. (июль 2018 г.). «Устойчивость к Plasmodium falciparum в эритроцитах с серповидноклеточными признаками обусловлена кислородозависимым ингибированием роста» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (28): 7350–7355. Бибкод : 2018PNAS..115.7350A . дои : 10.1073/pnas.1804388115 . ПМК 6048551 . ПМИД 29946035 .
^ Слончевски Дж., Фостер Дж., Зинсер Э. (26 июня 2020 г.). Микробиология: развивающаяся наука (5-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WW Norton & Company . стр. 14–20. ISBN 978-0-393-93447-2 .
^ Уокер Л., Левин Х., Джакер М. (июль 2006 г.). «Постулаты Коха и инфекционные белки» . Акта Нейропатологика . 112 (1): 1–4. дои : 10.1007/s00401-006-0072-x . ПМЦ 8544537 . ПМИД 16703338 . S2CID 22210933 .
^ Хюбнер Р.Дж. (апрель 1957 г.). «Критерии этиологической связи распространенных вирусов с распространенными заболеваниями; дилемма вирусолога». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 67 (8): 430–438. Бибкод : 1957NYASA..67..430H . дои : 10.1111/j.1749-6632.1957.tb46066.x . ПМИД 13411978 . S2CID 84622170 .
^ Стейнберг Дж. (23 июня 2009 г.). «Пять мифов о ВИЧ и СПИДе» . Новый учёный . Проверено 14 января 2023 г.
^ Мур П.С., Чанг И (июнь 2014 г.). «Загадка причинно-следственной связи в вирусологии опухолей: случаи KSHV и MCV» . Семинары по биологии рака . 26 : 4–12. дои : 10.1016/j.semcancer.2013.11.001 . ПМК 4040341 . ПМИД 24304907 .
^ Тодд О.А., Питерс Б.М. (сентябрь 2019 г.). « Патогенность Candida albicans и Staphylococcus aureus и полимикробные взаимодействия: уроки, выходящие за рамки постулатов Коха» . Журнал грибов . 5 (3): 81. дои : 10.3390/jof5030081 . ПМЦ 6787713 . ПМИД 31487793 .
^ Хосаинзадеган Х., Халилов Р., Голизаде П. (февраль 2020 г.). «Необходимость пересмотра постулатов Коха и их применения к инфекционным и неинфекционным заболеваниям: мини-обзор». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний . 39 (2): 215–218. дои : 10.1007/s10096-019-03681-1 . ПМИД 31440916 . S2CID 201283277 .
^ Маршалл Б.Дж., Армстронг Дж.А., МакГечи Д.Б., Глэнси Р.Дж. (апрель 1985 г.). «Попытка выполнить постулаты Коха о пилорическом кампилобактерии». Медицинский журнал Австралии . 142 (8): 436–439. дои : 10.5694/j.1326-5377.1985.tb113443.x . ПМИД 3982345 . S2CID 42243517 .
^ Берд А.Л., Сегре Дж.А. (январь 2016 г.). «Инфекционная болезнь. Адаптация постулатов Коха». Наука . 351 (6270): 224–226. Бибкод : 2016Sci...351..224B . doi : 10.1126/science.aad6753 . ПМИД 26816362 . S2CID 29595548 .
^ Фальков С (1988). «Постулаты Молекулярного Коха применительно к микробной патогенности». Обзоры инфекционных болезней . 10 (Приложение 2): С274–С276. doi : 10.1093/cid/10.Supplement_2.S274 . ПМИД 3055197 .
^ Фредрикс Д.Н., Релман Д.А. (январь 1996 г.). «Идентификация микробных патогенов на основе последовательностей: пересмотр постулатов Коха» . Обзоры клинической микробиологии . 9 (1): 18–33. дои : 10.1128/CMR.9.1.18 . ПМК 172879 . PMID 8665474 .

Дальнейшее чтение

«Заражение: исторические взгляды на болезни и эпидемии» . Гарвардской библиотеки Программа открытых коллекций .
Кох Р. (апрель 1882 г.). «Этиология туберкулеза» . Berliner Klinische Wochenschrift [ Берлинский клинический еженедельник ] (на немецком языке) (15): 221–230.
Кох Р. (1884). «Этиология туберкулеза» . Имперского комитета здравоохранения (на немецком языке Информация ). 2 :1-88. английский перевод в Кох Р. (1962). «Этиология туберкулеза» . В Brock TD (ред.). Вехи в микробиологии . Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Prentice-Hall International. стр. 116–. OCLC 557930518 .

[pages_277-310-1] Кох Р. (1876). «Исследование бактерий: V. Этиология сибирской язвы на основе онтогенеза ( PDF Bacillus » anthracis ) . Вклад Кона в биологию растений (на немецком языке). 2 (2): 277–310.

[dict-2] «Кох» . Полный словарь Random House Webster .

[evans78-3] Jump up to: ^а ^б Эванс А.С. (октябрь 1978 г.). «Причинность и болезнь: хронологическое путешествие. Лекция Томаса Паррана» . Американский журнал эпидемиологии . 108 (4): 249–258. doi : 10.1093/oxfordjournals.aje.a112617 . ПМИД 727194 .

[4] Фредрикс Д., Рамакришнан Л. (апрель 2006 г.). «Ацетобактерии: расширение спектра патогенов человека» . ПЛОС Патогены . 2 (4): е36. дои : 10.1371/journal.ppat.0020036 . ПМЦ 1447671 . ПМИД 16652172 .

[Koch1893-5] Jump up to: ^а ^б Кох Р. (1893). «О современном состоянии бактериологической диагностики холеры». Журнал гигиены и инфекционных болезней (на немецком языке). 14 :319–38. дои : 10.1007/BF02284324 . S2CID 9388121 .

[bio.libretexts.org-6] Jump up to: ^а ^б «10.1E: Исключения из постулатов Коха» . Свободные тексты по биологии . 20 июня 2018 г. Проверено 21 сентября 2021 г.

[7] Инглис Т.Дж. (ноябрь 2007 г.). «Principia aetiologica: вывод причинности за рамки постулатов Коха» . Журнал медицинской микробиологии . 56 (Часть 11): 1419–1422. дои : 10.1099/jmm.0.47179-0 . ПМИД 17965339 .

[Koch1884-8] Jump up to: ^а ^б Кох Р. (1884). «Этиология туберкулеза». Отчеты Императорского управления общественного здравоохранения (на немецком языке). 2 :1-88.

[9] Арчер Н.М., Петерсен Н., Кларк М.А., Баки Кол.О., Чайлдс Л.М., Дурайсингх М.Т. (июль 2018 г.). «Устойчивость к Plasmodium falciparum в эритроцитах с серповидноклеточными признаками обусловлена кислородозависимым ингибированием роста» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 115 (28): 7350–7355. Бибкод : 2018PNAS..115.7350A . дои : 10.1073/pnas.1804388115 . ПМК 6048551 . ПМИД 29946035 .

[10] Слончевски Дж., Фостер Дж., Зинсер Э. (26 июня 2020 г.). Микробиология: развивающаяся наука (5-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: WW Norton & Company . стр. 14–20. ISBN 978-0-393-93447-2 .

[11] Уокер Л., Левин Х., Джакер М. (июль 2006 г.). «Постулаты Коха и инфекционные белки» . Акта Нейропатологика . 112 (1): 1–4. дои : 10.1007/s00401-006-0072-x . ПМЦ 8544537 . ПМИД 16703338 . S2CID 22210933 .

[huebner57-12] Хюбнер Р.Дж. (апрель 1957 г.). «Критерии этиологической связи распространенных вирусов с распространенными заболеваниями; дилемма вирусолога». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 67 (8): 430–438. Бибкод : 1957NYASA..67..430H . дои : 10.1111/j.1749-6632.1957.tb46066.x . ПМИД 13411978 . S2CID 84622170 .

[13] Стейнберг Дж. (23 июня 2009 г.). «Пять мифов о ВИЧ и СПИДе» . Новый учёный . Проверено 14 января 2023 г.

[moore13-14] Мур П.С., Чанг И (июнь 2014 г.). «Загадка причинно-следственной связи в вирусологии опухолей: случаи KSHV и MCV» . Семинары по биологии рака . 26 : 4–12. дои : 10.1016/j.semcancer.2013.11.001 . ПМК 4040341 . ПМИД 24304907 .

[todd19-15] Тодд О.А., Питерс Б.М. (сентябрь 2019 г.). « Патогенность Candida albicans и Staphylococcus aureus и полимикробные взаимодействия: уроки, выходящие за рамки постулатов Коха» . Журнал грибов . 5 (3): 81. дои : 10.3390/jof5030081 . ПМЦ 6787713 . ПМИД 31487793 .

[hrg19-16] Хосаинзадеган Х., Халилов Р., Голизаде П. (февраль 2020 г.). «Необходимость пересмотра постулатов Коха и их применения к инфекционным и неинфекционным заболеваниям: мини-обзор». Европейский журнал клинической микробиологии и инфекционных заболеваний . 39 (2): 215–218. дои : 10.1007/s10096-019-03681-1 . ПМИД 31440916 . S2CID 201283277 .

[17] Маршалл Б.Дж., Армстронг Дж.А., МакГечи Д.Б., Глэнси Р.Дж. (апрель 1985 г.). «Попытка выполнить постулаты Коха о пилорическом кампилобактерии». Медицинский журнал Австралии . 142 (8): 436–439. дои : 10.5694/j.1326-5377.1985.tb113443.x . ПМИД 3982345 . S2CID 42243517 .

[byrd16-18] Берд А.Л., Сегре Дж.А. (январь 2016 г.). «Инфекционная болезнь. Адаптация постулатов Коха». Наука . 351 (6270): 224–226. Бибкод : 2016Sci...351..224B . doi : 10.1126/science.aad6753 . ПМИД 26816362 . S2CID 29595548 .

[falkow88-19] Фальков С (1988). «Постулаты Молекулярного Коха применительно к микробной патогенности». Обзоры инфекционных болезней . 10 (Приложение 2): С274–С276. doi : 10.1093/cid/10.Supplement_2.S274 . ПМИД 3055197 .

[fredricks96-20] Фредрикс Д.Н., Релман Д.А. (январь 1996 г.). «Идентификация микробных патогенов на основе последовательностей: пересмотр постулатов Коха» . Обзоры клинической микробиологии . 9 (1): 18–33. дои : 10.1128/CMR.9.1.18 . ПМК 172879 . PMID 8665474 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]