Открытие болезнетворных патогенов является важной деятельностью в области медицинской науки. Многие вирусы , бактерии , простейшие , грибки , гельминты ( паразитические черви ) и прионы идентифицируются как подтвержденные или потенциальные патогены. В Соединенных Штатах программа Центров по контролю и профилактике заболеваний , начатая в 1995 году, выявила более сотни пациентов с опасными для жизни заболеваниями, которые считались имеющими инфекционную причину, но которые не могли быть связаны с известным патогеном. [1] Связь патогенов с болезнью может быть сложным и противоречивым процессом, в некоторых случаях требующим десятилетий или даже столетий для достижения.
Факторы, которые были определены как препятствующие идентификации патогенов, включают в себя следующее:
Бактерии Vibrio cholerae передаются через загрязненную воду. [10] После попадания в организм бактерии колонизируют кишечный тракт хозяина и вырабатывают токсин, который заставляет жидкости организма течь через слизистую оболочку кишечника. Смерть может наступить через 2–3 часа от обезвоживания, если не оказать лечение. [11]
До открытия инфекционной причины считалось, что симптомы холеры вызваны избытком желчи у пациента; [12] болезнь холера получила свое название от греческого слова χολή , что означает желчь. Эта теория согласуется с гуморизмом и привела к таким медицинским практикам, как кровопускание . [12] Бактерия была впервые описана в 1849 году Габриэлем Пуше, который обнаружил ее в кале пациентов с холерой, но он не оценил значимости этого присутствия. [13] Первым ученым, который понял значимость Vibrio cholerae, был итальянский анатом Филиппо Пачини , который опубликовал подробные рисунки организма в «Микроскопических наблюдениях и патологических выводах о холере» в 1854 году. [4] Он опубликовал дополнительные статьи в 1866, 1871, 1876 и 1880 годах, которые были проигнорированы научным сообществом. [4] Он правильно описал, как бактерии вызывают диарею, и разработал методы лечения, которые оказались эффективными. [4] В то время как эпидемиологические карты Джона Сноу были хорошо известны и привели к удалению ручки насоса на Брод-стрит (например, вспышка холеры на Брод-стрит в 1854 году ), в 1874 году научные представители из 21 страны единогласно проголосовали за то, чтобы постановить, что холера была вызвана экологическими токсинами из миазмов или облаков вредных веществ, которые плавают в воздухе. [14] В 1884 году Роберт Кох заново открыл Vibrio cholerae как причинный элемент холеры. Некоторые ученые выступили против новой теории и даже выпили культуры холеры, чтобы опровергнуть ее:
Кох объявил о своем открытии холерного вибриона в 1884 году. Его выводы основывались на постоянном обнаружении своеобразной «бациллы коммы» в стуле больных холерой и неспособности продемонстрировать этот организм в фекалиях других людей. Не было возможности воспроизвести типичную холеру у лабораторных животных. В то время «микробная теория» болезни еще не получила всеобщего признания, и заявление Коха было воспринято с большим скептицизмом, особенно после того, как было обнаружено, что подобные «бациллы коммы» иногда можно было найти в фекалиях людей, не страдающих холерой, а часто и во всех видах других сред — колодезной и речной воде, сыре и т. д. Теперь мы знаем, что это были сапротрофные виды вибрионов, которые можно дифференцировать от холерного вибриона с помощью культуральных и иммунологических методов. Но правильность мнения Коха была наглядно продемонстрирована фон Петтенкофером и Эммерихом, которые, сомневаясь в этиологической связи организмов Коха, намеренно пили его культуры. У фон Петтенкофера развилась лишь временная диарея, а Эммерих страдал от типичного и тяжелого приступа холеры.
— А. Т. Хенрици, Биология бактерий , DC Heath and Company, 1939. ASIN B00085GABK,
Фон Петтенкофер считал свой опыт доказательством того, что Vibrio cholerae безвреден, поскольку он не заболел холерой, употребляя эту культуру. Между 1849 годом, когда Пуше открыл Vibrio cholerae , и 1891 годом, более миллиона человек умерли от эпидемий холеры в Европе и России. [15] В 1995 году исследователи опубликовали исследование в журнале Science, объясняющее, почему некоторые люди могут быть инфицированы холерой без симптомов, что, возможно, объясняет, почему Петтенкофер не заболел. [6] Исследование показало, что ряд генетических мутаций у некоторых людей обеспечивает устойчивость к холерному токсину; но эти мутации имеют свою цену. Если их слишком много у человека, у него разовьется кистозный фиброз , неизлечимое и часто смертельное генетическое заболевание. [ необходима цитата ]
Лямблиоз — это заболевание, вызываемое заражением простейшими Giardia lamblia . Заражение Giardia может вызывать диарею, газы и боли в животе у некоторых людей. При отсутствии лечения инфекция может стать хронической. У детей хроническая инфекция Giardia может вызвать задержку роста (задержку роста) и снижение интеллекта. [16] В настоящее время инфекция Giardia общепризнанно считается заболеванием и лечится врачами с помощью противопротозойных препаратов. С 2002 года о случаях заражения Giardia необходимо сообщать в Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), согласно Таблице регистрируемых заболеваний CDC. [17] Лаборатория желудочно-кишечных паразитов Национального института здравоохранения США изучает почти исключительно Giardia . [ требуется ссылка ]
Однако лямблии пережили необычайно долгий период своего появления, с момента их открытия в 1681 году до 1970-х годов, когда было полностью признано, что заражение лямблиями является излечимой причиной хронической диареи:
Giardia lamblia была впервые обнаружена Левенгуком (1681), который нашел паразита в своих собственных {диарейных} каловых массах. Долгое время она считалась безвредным комменсальным организмом, но в последние годы была признана причиной кишечных заболеваний, часто приобретаемых путешественниками в зарубежные страны, лицами, пьющими загрязненную воду в этой стране, детьми в детских садах и гомосексуальными мужчинами. Это наиболее распространенный патогенный кишечный паразит в Соединенных Штатах, обнаруживаемый в 4% образцов кала, представленных в государственные лаборатории общественного здравоохранения для исследования на паразитов. Подтверждая его растущую значимость в Соединенных Штатах, симпозиум по лямблиозу, спонсируемый Агентством по охране окружающей среды , был проведен осенью 1978 года. [5]
— Дж. У. Смит, Лямблиоз , 1980
Некоторые из первых современных доказательств патогенности Giardia были получены во время Второй мировой войны , когда солдат лечили от малярии антипротозойным хинакрином , и их диарея исчезла, как и Giardia из образцов их стула. В 1954 году доктор Р. К. Рендторфф провел эксперименты на добровольцах-заключенных, заражая их Giardia . [18] В ходе эксперимента, хотя у некоторых заключенных наблюдались изменения в привычках стула, он пришел к выводу, что это не может быть окончательно связано с инфекцией Giardia , а также указал, что у всех заключенных наблюдалось спонтанное очищение от Giardia . Его эксперименты были описаны на симпозиуме EPA по водной передаче Giardiasis в 1978 году:
[...] мы также включили Giardia lamblia , которая в то время, как правило, не считалась инвазивным патогенным паразитом человека. В 1950-х годах считалось, что Giardia иногда вызывает проблемы с диареей у детей, но ее появление было настолько распространенным, а у взрослых она так не имела клинической симптоматики, что большинство считало ее непатогенной. В результате мы чувствовали себя в безопасности, подвергая заключенных воздействию Giardia . [18]
— Выводы доктора Р.К. Рендторффа, обобщенные на симпозиуме Агентства по охране окружающей среды по передаче лямблиоза через воду, 1978 г.
В 1954–1955 годах в Орегоне (США) произошла вспышка инфекции Giardia , в результате которой заболело 50 000 человек. [19] Это было задокументировано в сообщении доктора Лайла Визи, которое было опубликовано лишь 15 лет спустя в The New England Journal of Medicine . В сообщении Визи отмечает, что он не смог найти издателя для своего отчета об эпидемии. Сообщение было повторно опубликовано в Трудах симпозиума EPA по водной передаче лямблиоза в 1979 году, и эта версия включала следующую цитату директора Совета по здравоохранению штата Орегон, предполагающую, что органы здравоохранения в 1954 году все еще приписывали диарею от Giardia другим причинам:
Хотя неопознанный вирус кажется наиболее вероятным этиологическим агентом, необычная распространенность цист Giardia lamblia в стуле пациентов, по-видимому, заслуживает упоминания. [19]
— Комментарий Совета по здравоохранению штата Орегон о вспышке лямблиоза в 1954–1955 гг., цитируемый в работе Veazie, 1979 г.
Инфекция бактерией Helicobacter pylori является причиной большинства язв желудка. Открытие обычно приписывают австралийским гастроэнтерологам доктору Барри Маршаллу и доктору Дж. Робину Уоррену , которые опубликовали свои выводы в 1983 году. Пара получила Нобелевскую премию в 2005 году за свою работу. До этого никто на самом деле не знал, что вызывает язву желудка, хотя распространенное мнение состояло в том, что «стресс» играет свою роль. Некоторые исследователи предполагали, что язва является психосоматическим заболеванием. [20] [21] [22]
В книге H. Pylori Pioneers доктор Маршалл отметил, что другие врачи представили доказательства инфекции H. pylori еще в 1892 году. [3] Маршалл пишет, что более ранние сообщения были проигнорированы, поскольку они противоречили существующим убеждениям. Первое описание H. pylori было сделано в 1892 году Джулио Биццозеро , который идентифицировал кислотоустойчивые бактерии, живущие в желудке собаки. Позже была разработана теория, согласно которой ни одна бактерия не может жить в желудке. [3] Хотя эта теория не имеет научной основы, она стала камнем преткновения для ученых, отбивая у них охоту искать инфекционные причины язвы желудка. В 1940 году два врача, доктор А. Стоун Фриберг и доктор Луис Э. Баррон, опубликовали статью, описывающую спиральную бактерию, обнаруженную примерно у половины их гастроэнтерологических пациентов, страдающих язвой желудка. Доктор Джон Ликудис , греческий врач, был одним из первых врачей, которые лечили язву желудка как инфекционное заболевание. В период с 1960 по 1970 год он лечил антибиотиками более 10 000 больных язвой в Афинах. [23] Ликудис пытался опубликовать статью о своих открытиях, но они противоречили традиционной теории, и его работа так и не была опубликована. [3] За опытом Ликудиса в 1975 году последовала еще одна публикация в журнале Gut , в которой упоминались спиральные бактерии, живущие на границах двенадцатиперстной язвы. [24] Медицинское значение открытий Стира было проигнорировано, но он «продолжал публиковать статьи о H. Pylori , в основном в качестве хобби». [3]
H. pylori может инфицировать желудок некоторых людей, не вызывая язвы желудка. При исследовании бессимптомных носителей H. pylori исследователи выявили генетический признак под названием Interleuik-1 beta-31, который вызывает повышенную выработку желудочной кислоты, что приводит к язвам, если пациенты заражаются H. pylori . У пациентов без этого признака не развивается язва желудка в ответ на инфекцию H. pylori , но вместо этого они имеют повышенный риск развития рака желудка, если они заражаются. [7] Исследования других желудочно-кишечных инфекций также показали, что симптомы являются результатом взаимодействия между инфекцией и определенными генетическими мутациями у хозяина.
Существуют различные типы E. coli , некоторые из которых встречаются у людей и безвредны. Энтеротоксигенная Escherichia coli (ETEC) — это тип, который, как установлено, вызывает заболевание у людей, обладающий геном , который позволяет ему производить вещество, токсичное для людей. Крупный рогатый скот невосприимчив к его воздействию, но когда люди едят пищу, загрязненную фекалиями крупного рогатого скота, этот организм может вызвать заболевание. Сообщения о патогенной E. coli появляются в медицинской литературе еще в 1947 году. [25] Публикации, касающиеся вариантов E. coli, вызывающих заболевания, регулярно появлялись в медицинских журналах на протяжении 1950-х, 60-х и 70-х годов, [26] [27] [28] [29] [30], причем смертельные случаи среди людей и младенцев регистрировались с 1970-х годов. [31] [32] [33] Несмотря на более ранние сообщения, патогенная кишечная палочка не привлекала к себе внимания общественности до 1983 года, когда исследователь из CDC опубликовал статью, в которой ETEC была идентифицирована как причина серии вспышек необъяснимых геморрагических желудочно-кишечных заболеваний. [34] Несмотря на более ранние публикации о патогенных вариантах E. coli , исследователи столкнулись со значительными трудностями в установлении ETEC как патогена. [35]
СПИД был впервые зарегистрирован 5 июня 1981 года, когда CDC зарегистрировал кластер пневмонии Pneumocystis carinii (сейчас все еще классифицируемой как PCP, но известной как вызванной Pneumocystis jirovecii ) у пяти гомосексуальных мужчин в Лос-Анджелесе . [36] Открытие вируса заняло несколько лет исследований и было объявлено в 1984 году доктором Галло из Национального института рака США , доктором Люком Монтанье из Института Пастера в Париже и доктором Джеем Леви из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. [37]
Однако ВИЧ существовал задолго до отчета CDC 1981 года. Три самых ранних известных случая заражения ВИЧ:
Два вида ВИЧ заражают людей: ВИЧ-1 и ВИЧ-2 . Более вирулентный и более легко передающийся, ВИЧ-1 является источником большинства случаев заражения ВИЧ во всем мире, в то время как ВИЧ-2 передается не так легко и в основном ограничен Западной Африкой . [41] Как ВИЧ-1, так и ВИЧ-2 имеют приматное происхождение. Источником ВИЧ-1 является центральный обыкновенный шимпанзе ( Pan troglodytes troglodytes ), обитающий в южном Камеруне . [42] Установлено, что ВИЧ-2 произошел от дымчатого мангабея ( Cercocebus atys ), обезьяны Старого Света из Гвинеи-Бисау , Габона и Камеруна.
Предполагается, что ВИЧ, вероятно, передался человеку в результате прямого контакта с приматами, например, во время охоты, разделки скота или межвидового полового контакта. [43]
Cyclospora — это желудочно-кишечный патоген, вызывающий лихорадку, диарею, рвоту и сильную потерю веса. Вспышки заболевания произошли в Чикаго в 1989 году и других районах США. [35] Но расследование CDC не смогло выявить инфекционную причину. Открытие причины было сделано г-ном Рамачандраном Раджа, руководителем лаборатории медицинской клиники в Катманду , Непал. Г-н Раджа пытался выяснить, почему местные жители и гости заболевают каждое лето. [35] Он обнаружил необычно выглядящий организм в образцах стула больных пациентов. Но когда клиника отправила слайды с организмом в CDC, он был идентифицирован как сине-зеленые водоросли, которые безвредны. Многие патологи видели то же самое раньше, но отвергли это как не имеющее отношения к болезни пациента. [35] Позже организм был идентифицирован как особый вид паразита, и было разработано лечение, чтобы помочь пациентам с инфекцией. В Соединенных Штатах о случаях заражения циклоспорой необходимо сообщать в CDC в соответствии с Таблицей регистрируемых заболеваний CDC.
Процесс выявления новых инфекционных агентов продолжается. Одно исследование показало, что существует большое количество патогенов, которые уже вызывают заболевания у населения, но они еще не были должным образом идентифицированы. [1]
Многие недавно появившиеся патогены поражают желудочно-кишечный тракт . Например, есть три желудочно-кишечные протозойные инфекции, о которых необходимо сообщать в CDC: [46] Giardia , Cyclospora и Cryptosporidium . Ни один из них не был известен как значимый патоген в 1970-х годах.
На рисунке 1 показана распространенность желудочно-кишечных простейших в исследованиях, проведенных в Соединенных Штатах и Канаде. [45] [44] Наиболее распространенные простейшие в этих исследованиях некоторые исследователи считают новыми инфекционными заболеваниями, поскольку в медицинской и общественной сферах здравоохранения еще не существует консенсуса относительно их важности в роли заболеваний человека. [47] [48] Исследователи предположили, что их лечение может быть осложнено различными мнениями относительно патогенности, отсутствием надежных процедур тестирования и отсутствием надежных методов лечения. [49] Как и в случае с недавно обнаруженными патогенами до них, исследователи сообщают, что эти организмы могут быть ответственны за заболевания, для которых не была найдена четкая причина, такие как синдром раздраженного кишечника . [50] [51] [52]
Dientamoeba fragilis — одноклеточный паразит, который поражает толстый кишечник, вызывая диарею, газы и боли в животе. Австралийское исследование выявило пациентов с симптомами СРК, которые на самом деле были инфицированы Dientamoeba fragilis . [51] Их симптомы исчезли после лечения. Исследование, проведенное в Дании, выявило высокую частоту заражения Dientamoeba fragilis в группе пациентов с подозрением на желудочно-кишечное заболевание инфекционной природы. [53] Исследование также показало, что для выявления инфекции могут потребоваться специальные методы.
Blastocystis — это одноклеточный простейший, который поражает толстый кишечник. Врачи сообщают, что у пациентов с инфекцией проявляются симптомы боли в животе, запора и диареи. [54] [55] [56] Одно исследование показало, что 43% пациентов с СРК были инфицированы Blastocystis по сравнению с 7% в контрольной группе. [49] Дополнительное исследование показало, что у многих пациентов с СРК, у которых не удалось идентифицировать Blastocystis , наблюдалась сильная реакция антител на микроорганизм, что является типом теста, используемого для диагностики некоторых труднообнаруживаемых инфекций. [52] Другие исследователи также сообщили, что для выявления инфекции у некоторых людей могут потребоваться специальные методы тестирования. [57] В то время как некоторые ученые считают, что открытие того, что пациенты с СРК являются носителями протозойной инфекции, имеет важное значение, другие исследователи сообщили, что, по их мнению, наличие инфекции не имеет медицинского значения. [47] Исследователи сообщают, что инфекция может быть устойчива к распространенным протозойным методам лечения в лабораторных исследованиях культуры, [49] и в опыте с пациентами,; [47] поэтому выявление инфекции Blastocystis может не оказать немедленной помощи пациенту. Исследование желудочно-кишечных инфекций в Соединенных Штатах, проведенное в 2006 году, показало, что инфекция Blastocystis стала основной причиной протозойной диареи в этой стране. [44] Blastocystis была наиболее часто идентифицируемой протозойной инфекцией, обнаруженной у пациентов в канадском исследовании 2006 года. [45]
{{cite book}}
: |journal=
проигнорировано ( помощь )