Pogromcy bakterii

„Dziś nie jestem już ten sam co ubiegłej jesieni i na wiosnę tego roku. Wtedy byłem człowiekiem bojaźliwym, niepewnym, miotanym wątpliwościami. Nie sypiałem, martwiąc się o zaszczepionych ludzi, a kiedy zasnąłem, dręczyły mnie sny o wściekliźnie. Dziś jednak jestem pewny”. Ludwik Pasteur

Zapamiętałem jedną rzecz z Dragon Age: Origins, bo to w końcu blog o grach. Krasnoludy nie wierzyły w antropologicznych bogów, ale czciły swoich przodków, którzy podnieśli standard ich życia albo odkryli nową gałąź technologii. Odkrywcy byli wnoszenie do panteonu „bóstw”, a ich dokonania były skrupulatnie zapisywane w archiwach.  Szkoda, że ludzie na tej planecie nie wypracowali takiego przekonania przez wieki, bo było by ono o wiele zdrowsze niż to z czym mamy do czynienia dzisiaj tj. religią. Temat, który chcę poruszyć jest znany chyba wszystkim (przynajmniej mam taką nadzieję), więc nie wiem czy warto o nim pisać. Byłem trochę chory ostatnim czasem i można bezpiecznie orzec, że ból fizyczny jest doskonałym nauczycielem, więc warto o tym jednak napisać, choćby z szacunku albo wdzięczności dla tytanów nauki. Przeto pogromcy bakterii.

Ludwik Pasteur był (być może, bo większość wciąż wskazuje Newtona) najwybitniejszym naukowcem jakiego znał ten gatunek. Urodził się 27 grudnia 1822 roku w Dole, nie opodal Dijion w rodzinie garbarza. Ludwik nie poszedł w ślady ojca. Początkowo wykładał chemię, ale szybko został dyrektorem  studiów przyrodniczych w renomowanej paryskiej uczelni Écoles Normales Supérieures. W 1864 roku wygłosił wykład na Sorbonie. Podczas prelekcji pokazał płyn organiczny w zapieczętowanym pojemniku. „Pozostaje on czysty  od momentu, gdy przed laty zacząłem prowadzić doświadczenia. Jest nie skażony, ponieważ chroniłem go przed unoszącymi się w powietrzu zarazkami”. Cofnijmy się jednak. W 1851 roku w liście do swego przyjaciela pisze: „Jestem o krok od poznania tajemnicy, okrywająca ją zasłona robi się coraz cieńsza!”. Sześć lat później poznał arkany fermentacji alkoholu i stwierdził, że mikroskopijne organizmy (nazwał je mikrobami), powodują psucie się niektórych płynów. Doświadczenia dowiodły, że szkodliwe bakterie mogą być zniszczone w temperaturze 55 stopni Celsjusza bez szkody dla wina.  Proces ten nazwano pasteryzacją i zastosowaną tą metodę do wielu produktów spożywczych. Bakterie zaobserwowano po raz pierwszy ponad 200 lat temu (od czasów naszego naukowca). Wtedy jednak niesłusznie twierdzono, że mikroorganizmy są rezultatem gnicia, a nie jego przyczyną. Pasteur był pierwszym człowiekiem, który ten pogląd skorygował. Obalił również teorie samorództwa (abiogeneza), która ciągnęła się za nami od czasów Arystotelesa (np. pogląd, że myszy biorą się z gnicia itd.). Głosił teorię, że zarazki nie biorą się znikąd, lecz mają proste źródło – brud i kurz. Ludwik nie miał łatwego życia. Był zaledwie dzieckiem, gdy zmarła mu matka, a na dodatek przedwcześnie umarła trójka (z piątki) jego dzieci.

"When I approach a child, he inspires in me two sentiments; tenderness for what he is, and respect for what he may become."

Kolejne lata swojego życia przeznaczył na profilaktykę. Starał się wynaleźć szczepionkę przeciwko kurzej cholerze i wąglikowi – bakterii wywołującej niebezpieczne, powodujące śmierć ropnie najczęściej u owiec i bydła, ale także u człowieka. Pasteur zauważył, że po przebyciu choroby zwierzęta nie zapadały na nie po raz drugi. Wstrzykując im osłabione zarazki, można było uodpornić  je na całe życie! „Krótko mówiąc moja metoda polega na sprowokowaniu bakterii do wzajemnej walki, by się nawzajem unicestwiły”. Chyba nie musze mówić, jak bardzo przełomowe jest to odkrycie. W grudniu 1880 znajomy weterynarz przekazał Ludwikowi dwa wściekłe psy. Ludzie pogryzieni przez takie zwierzęta nie wykazywali symptomów (od 3 – 12  tygodni). Potem pojawiały się konwulsje, majki i paniczny lek przed połykaniem płynów. Po kilku dniach chory umierał przerażającą śmiercią. Pasteur chciał znaleźć lekarstwo za wszelką cenę, bo wiedział jak „leczy” się taką chorobę „oficjalnie” i było to dla niego odrażające. W tym czasie „leczenie” polegało na wypalaniu ran rozżarzonym pogrzebaczem albo kwasem karbolowym, co jest praktycznie równe średniowiecznym torturom, a taka kuracja, jak się domyślacie, kończyła się śmiercią. W 1885 Pasteur dowiedział się o tragicznym wypadku Josepha Meistera. Dziecko zostało dotkliwie pogryzione przez wściekłego psa. Miejscowy lekarz wysłał Jospeha na leczenie do słynnego chemika. Jeszcze tego samego dnia dr Jacques Grancher (współpracownik Pasteura) zaszczepił dziecko płynem pobranym z rdzenia kręgowego królika, który zdechł z powodu wścieklizny dwa tygodnie wcześniej. „Ostatniego dnia kuracji szczepiłem chłopca najzłośliwszym wirusem wścieklizny, jaki można było otrzymać – pobranym od psa, a wzmocnionym pasażem przez wiele królików. Skłoniły mnie do tego doświadczenia z pięćdziesięcioma wściekłymi psami. Kiedy pacjent się uodporni można mu podawać nawet najbardziej złośliwego wirusa, w każdej dawce, bez negatywnych efektów”.  Jednak minęły dwa tygodnie i nie było poprawy. Pasteur nie mógł znieść psychicznie atmosfery wokół sprawy (matka cały czas była przy łóżku dziecka, a Joseph cierpiał)  i postanowił wyjechać do Burgundii na krótką przerwę i w sprawach naukowych (kraina win, porady odnośnie pasteryzacji). „Każdego dnia spodziewałem się telegramu z wiadomością, że stało się najgorsze – że mały Joseph umarł”. Telegram nigdy nie nadszedł, a po powrocie do Paryża Ludwik ujrzał zdrowego Josepha. Przez następne półtora roku około 2500 ludzi z całej Europy było leczonych po ugryzieniu przez wściekłe zwierzęta tą samą metodą. Wszystkie one, z wyjątkiem 10 osób, przeżyły.  Joseph Meister został dozorcą w Instytucie Pasteura. Często przyprowadzał swoją córkę przed popiersie słynnego chemika. W 1940 roku Joseph nie był w stanie powstrzymać nazistów przed wtargnięciem do instytutu i mauzoleum Pasteura. Popełnił samobójstwo strzałem z rewolweru w głowę. Na grobowcu Ludwika zostały wyryte jego własne słowa:

„Prawo, któremu podlegamy – prawo do pokoju, pracy i zdrowia – zmusza nieustannie do wynajdywania nowych środków uwalniających człowieka od dręczących go plag”.

Praca Pasteura otworzyła drogę do immunologii. Dziś około trzydziestu chorobom, takim jak odra, dyfteryt czy choroba Heinego – Mediny, które mogą być śmiertelne lub spowodować trwałe kalectwo, można zapobiec poprzez szczepienia. Nie wspominając już o antyseptyce, którą później wprowadził Joseph Lister do praktyki chirurgicznej. „Dzięki odkryciom tego chemika od drugiej połowy XIX wieku długość życia ludzkiego na znacznym obszarze świata wydłużyła się prawie dwukrotnie. Ten olbrzymi wzrost ma prawdopodobnie większy wpływ na życie poszczególnego człowieka niż jakiekolwiek inne osiągnięcie w całej historii ludzkiego gatunku”. Chyba nie musze mówić, że to czyni Ludwika „ojcem” współczesnej cywilizacji i nie jest to przesada w żadnym wypadku.

Starałem się streścić zasługi tego geniusza w nieco poukładany i naukowy sposób, ale pozwólcie, że spojrzymy na to łopatologicznie. Być może wielu z nas zawdzięcza życie Ludwikowi. Może nie musieliście patrzyć na śmierć własnych dzieci dzięki niemu, a ponoć to największy strach rodziców. Pasteur oszczędził wielu dzieciom kalectwa, z którym musiałby walczyć całe życie – nie mówiąc już, że stałyby się prawdopodobnie pośmiewiskiem dla innych ze względu na swoje dolegliwości. Za każdym razem, gdy otwieracie piwo i po raz kolejnych rozczarowuje Was reprezentacja narodowa, to duch tego geniusza nad Wami się unosi. Przeto niech będzie pochwalony Ludwik Pasteur – Pogromca Bakterii.

„To natura wyprodukowała penicylinę, ja ją tylko odkryłem”

Zaledwie na cztery lata przed śmiercią Pasteura rodzi (1881 rok) się w Szkocji Aleksander Fleming. Aleksander odziedziczył całkiem spory majątek w 1901 roku, ale nie spoczął na laurach i za namową brata zaczął studiować medycynę i zainteresował się bakteriologią. Fleming brał udział w I Wojnie Światowej jako kapitan Korpusu Medycznego Brytyjskiej Armii Królewskiej. Użyłem wcześniej tego cytatu, ale myślę, że warto go tu zostawić raz jeszcze:

Outside the Citadel of Arras, built by Vauban under Louis XIV, there were long queues of wounded men taking their turn to the surgeons who were working in a deep crypt with a high-vaulted roof. One day there were three thousand of them, silent, patient, muddy, blood-stained. Blind boys or men with smashed faces swathed in bloody rags groped forward to the dark passage leading to the vault, led by comrades. On the grass outside lay men with leg wounds and stomach wounds. The way past the station to the Arras-Cambrai road was a death-trap for our transport and I saw the bodies of horses and men horribly mangled there. Dead horses were thick on each side of an avenue of trees on the southern side of the city, lying in their blood and bowels”. Philipp Gibbs

Takie właśnie widoki towarzyszyły lekarzom podczas tego konfliktu i nasz bohater był jednym z nich. Podczas I Wojny Światowej wielu żołnierzy zmarło po zainfekowaniu ran lub z powodu dyzenterii (czerwonki) i bolało to trochę Aleksandra, bo nie potrafił im pomóc po wydostaniu się z piekła. Fatalne warunki, brak higieny, rozkładające się ciała, insekty, szczury i gnicie to niezbyt dobre środowisko służące rekonwalescencji. Po wojnie Aleksander poszukiwał substancji o działaniu bakteriobójczym, które nie szkodziłyby ludzkim i zwierzęcym tkankom. W 1928 roku Fleming zaobserwował, że bakterie hodowane w szklanym naczynku przestały się namnażać, gdy zaatakowała je pleśń zwana pędzlakiem (Penicillium). Fleming stwierdził niszczącą moc tej pleśni , ale nie był w stanie posunąć dalej badań. Dopiero w 1938 roku dwaj naukowcy pracujący w Oksfordzie, niemiecki biochemik Ernst Chain i australijski chemik Howard Florey, zainteresowali się odkryciem Fleminga. Dwa lata później otrzymali pierwszą penicylinę. Pierwszym pacjentem był policjant z bardzo poważna infekcją bakteryjną, która zaatakowała jego mózg i płuca. Stan jego zdrowia polepszał się w zdumiewającym tempie, ale nie starczyło antybiotyku na kontynuacje terapii i po miesiącu pacjent zmarł. W 1940 roku, gdy obawiano się inwazji Niemiec na Wielką Brytanię, Florey i Chain zrobili sobie rozmazy hodowli Penicillium na wewnętrznych stronach płaszczy, aby na wypadek nagłej ewakuacji każdy z nich mógł kontynuować badania w innym miejscu. Tak bardzo wierzyli, że ten lek jest czymś niewiarygodnym i ma być może nieokiełznany potencjał – i nie mylili się. II Wojna Światowa przyczyniła się do produkcji leków na wielką skalę, lecz brak środków finansowych w Zjednoczonym Królestwie spowodowała, iż penicylinę zaczęto wytwarzać w Stanach Zjednoczonych. W 1943 roku było jej już wystarczająco dużo, aby móc leczyć nią ofiary wojenne, a w 1950 roku zaspokojono światowe zapotrzebowanie na ten antybiotyk. Z powodzeniem leczono nim zapalenie płuc, błonicę, kiłę i zapalenie opon mózgowych. Miliony rannych żołnierzy z okresu II Wojny Światowej zawdzięcza życie tej wspaniałej trójcy. Odkrycie antybiotyków umożliwiło również rewolucje seksualną (leczenie kiły i rzeżączki) na tej planecie, więc jeżeli jesteście demonami namiętności, to wiecie do kogo słać modły. W 1945 nasi bohaterowie otrzymują nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny i dokonują rewolucji w leczeniu i samej medycynie. „Gdy obudziłem się rankiem 28 września 1928 roku, z pewnością nie miałem w planie dokonania rewolucji w medycynie. Ale coś takiego wtedy się stało.” Aleksander Fleming nigdy nie skomercjalizował swojego odkrycia.

Dziś wielu ludzi „krytykuje” antybiotyki, a raczej ich powszechne „przepisywanie” przez lekarzy na wszystkie dolegliwości. Istnieje również pogląd, że antybiotyki osłabiają gatunek ludzki i coś w tym jest, ale nie do końca. Tak naprawdę obecna farmakologia to wyścig z czasem i ewolucją bakterii – słynny szczep super gronkowca  z New Delhi jest  odporny prawie na wszystko. Antybiotyki nie niszczą wirusów (choć chodzą słuchy o przełomie w tej kwestii również), ponieważ do ich działania organizm musi posiadać własny metabolizm. Mikrobiolodzy mają nadzieję używać bakteriofagów do zwalczania super bakterii i wirusów. Instytut we Wrocławiu posiada kolekcje 300 gatunków bakteriofagów. Jako jedyny w Unii Europejskiej i praktycznie jedyny na świecie (Tbilisi) stosuje eksperymentalną metodę leczenia trudnych zakażeń bakteryjnych za pomocą bakteriofagów.