ROZDZIAŁ 27
Kaszel, kichanie i choroby
Gdy mamy katar, kaszel lub niestrawność, często mówimy, że "złapaliśmy" bakterie albo wirusa. Mamy wówczas na myśli jakiś rodzaj drobnoustrojów. "Łapanie" choroby jest dla nas czymś tak naturalnym, że trudno nam sobie wyobrazić, jak zszokowani byli kiedyś ludzie, gdy ktoś przedstawił pomysł, że choroby mogą być wywoływane przez zarazki. Wieki temu lekarze twierdzili, że dolegliwości, na które cierpimy, wynikają z wewnętrznych zmian w "humorach". Jeszcze całkiem niedawno lekarze uważali, że za chorobę mogą obwiniać złą konstytucję (dziś powiedzielibyśmy raczej "złe geny"), zbytnie folgowanie sobie w jedzeniu i piciu albo złe nawyki, takie jak nieprzesypianie nocy. Nikomu nie przyszło do głowy, że przyczyną choroby mogą być żywe organizmy z zewnątrz. Była to nowa koncepcja, która zmusiła lekarzy do ponownego przemyślenia tego, czym tak naprawdę jest choroba.
W dawnych czasach lekarze mówili o "ziarnach" choroby. Często używali też słowa "wirus", ale wówczas oznaczało ono po prostu "truciznę". To, że ludzie umierali od przypadkowego lub celowego zatrucia, nie było niczym nowym. Natomiast nowatorskie było to, że zewnętrznym źródłem choroby są małe żyjątka zwane mikroorganizmami. Do opisu infekcji zastosowano język wojskowy: "zaatakowane" przez zarazki ciało "broniło się" i mogło "zwalczyć" chorobę. Teoria ta stanowiła punkt zwrotny w historii medycyny.
Jej najważniejszego bohatera, Ludwika Pasteura, poznaliśmy w poprzednim rozdziale. Badacz stwierdził, że choroby są wywoływane przez drobnoustroje. Intensywnie zajmował się badaniem roli mikroorganizmów w wielu codziennych sytuacjach, takich jak warzenie piwa, fermentacja winogron czy pieczenie chleba. Pasteryzacja mleka i innych produktów mlecznych opiera się na dokonanych przez niego odkryciach. Zajrzyj do lodówki, a zapewne na opakowaniu któregoś z produktów znajdziesz to słowo. Pasteryzowanie mleka polega na podgrzaniu go do takiej temperatury, w której giną zawarte w nim bakterie. Dzięki temu mleko można dłużej przechowywać i bezpiecznie pić.
Udowodnienie, że bakterie, drożdże, grzyby i inne mikroorganizmy mogą powodować ludzkie i zwierzęce choroby, wymagało jeszcze wykonania wielkiego kroku. Zobaczyć mikroorganizmy pod mikroskopem to jedno, a udowodnić, że to one, a nie co innego, powodują konkretne choroby, to już zupełnie inna sprawa. Choroby zakaźne zawsze dziesiątkowały ludność. Morowe powietrze, czyli dżuma (albo czarna śmierć), wywoływało wysoką gorączkę i bolesne wrzody na ciele. Dżuma przez trzysta lat, począwszy od lat czterdziestych XIV wieku, wielokrotnie atakowała brytyjskie miasta. Roznosiły ją pchły pasożytujące na szczurach śniadych. Gdy szczury padły, insekty przeniosły się na ludzi. Ospa prawdziwa, tyfus i szkarlatyna, objawiające się wysypką i gorączką, również zbierały śmiertelne żniwo. Rodzice mogli się doczekać ośmiorga dzieci lub więcej, ale większość potomstwa umierała na choroby wieku dziecięcego.
Lekarze badający te schorzenia próbowali wyjaśnić je na dwa sposoby. Niektórzy sądzili, że choroby całych społeczności są zaraźliwe. To oznaczało, że przenoszą się z jednej osoby na drugą przez kontakt - gdy zdrowy dotknął chorego albo jego ubrań bądź pościeli. Wydawało się, że ospa prawdziwa, powodująca brzydkie zmiany na skórze, jest chorobą zakaźną, zwłaszcza dlatego, że zapadali na nią zdrowi, którzy pielęgnowali chorych krewnych lub znajomych.
Znacznie trudniej było wyjaśnić szerzenie się innych chorób wskutek zarażania się. Lekarze mieli teorię, że te choroby były powodowane przez "miazmaty", czyli cuchnące lub niezdrowe zapachy albo opary. Twierdzili, że choroby miazmatyczne zdarzają się z powodu niezdrowych zaburzeń w atmosferze: fetoru gnijących roślin i ścieków czy brzydkich zapachów z pokoju chorego. W XIX wieku najbardziej obawiano się epidemii cholery. Powszechnie występowała w Indiach, ale w latach dwudziestych XIX wieku rozszerzyła się na resztę świata. W ciągu sześciu lat dotarła do Wielkiej Brytanii, gdzie wywołała panikę, ponieważ była nowa i przerażająca. Objawiała się silną biegunką i wymiotami. Często zabijała w ciągu jednego dnia, a mająca dreszcze ofiara umierała wręcz niegodną śmiercią.
Międzynarodowe podróże przyspieszyły rozprzestrzenianie się tej choroby. Jednak postępuje ona wolniej. Gdy europejscy lekarze obserwowali, jak cholera powoli obejmuje Azję i Europę Wschodnią, nie mogli się zdecydować, czy przenosi się ona z jednej osoby na drugą (zarażenie) czy jest miazmatyczną epidemią. Wielu ludzi obawiało się, że szerzy się za pośrednictwem powietrza, którym przecież wszyscy oddychają.
Urzędnicy, w zależności od wyznawanej teorii, mogli na różne sposoby próbować powstrzymać szerzenie się choroby. Jeśli za jej przyczynę uważali zarażenie, najlepiej było zastosować kwarantannę, czyli izolować chorych. W przypadku miazmatów skuteczne powinno być sprzątanie i poprawienie jakości powietrza. Najbardziej intensywna debata na ten temat rozpoczęła się jednak po pierwszym ataku cholery w Wielkiej Brytanii pod koniec 1831 roku. Wybuchła panika, a opinie medyczne były podzielone. Wydawało się, że kwarantanna nie pomaga. Gdy choroba powróciła w 1848 i 1854 roku, błyskotliwy londyński lekarz John Snow (1813-1858) ustalił, co ją wywołuje. Rozmawiał z mieszkańcami i starannie zaznaczał na mapie każdy kolejny przypadek cholery w sąsiedztwie. W ten sposób nabrał pewności, że choroba przenosi się przez wodę z publicznej pompy w Soho, dzielnicy położonej w centralnym Londynie. Był przekonany, że woda została zakażona kałem i wymiocinami ofiar cholery. Pobrał więc próbki wody, aby zbadać je pod mikroskopem. Choć nie udało mu się zidentyfikować żadnej konkretnej przyczyny choroby, jego działania zwróciły uwagę lekarzy i naukowców na wpływ czystej wody na zdrowie publiczne.
Badania Snowa pokazały, jak szerzy się cholera, ale nadal nie wiedziano, co ją wywołuje. Do tego potrzebne było laboratorium, takie jak miał Pasteur. Francuski uczony kontynuował badania mikroorganizmów, a rząd poprosił go, aby zbadał chorobę jedwabników niszczącą francuski przemysł tkacki. Pasteur, wraz z całą rodziną, posłusznie przeniósł się na południe Francji, gdzie produkowano jedwab. Próbując ustalić przyczynę problemów, korzystał z pomocy żony i dzieci. Okazało się, że chorobę wywołuje mikroorganizm infekujący larwy jedwabników. Pasteur pokazał, jak można uniknąć zarażenia, i tym samym ocalił francuski przemysł jedwabniczy.
Ten sukces skłonił Pasteura do dalszych badań nad chorobami. Naukowiec chciał wykazać, że mikroorganizmy wywołują wiele chorób, na które cierpią ludzie i zwierzęta. Zaczął od wąglika - choroby zwierząt hodowlanych, czasami przenoszącej się na ludzi. W naszych czasach choroba ta nie występowała do czasu, kiedy terroryści zagrozili, że użyją jej jako broni biologicznej. Wąglik objawia się brzydkimi zmianami skórnymi, a jeśli choroba przenosi się przez krew, może być nawet śmiertelna. Wywołuje ją duża bakteria, którą stosunkowo łatwo wykryć. Była to pierwsza choroba ludzka, której udało się zapobiegać za pomocą szczepień.
W 1796 roku Edward Jenner (1749-1823), angielski lekarz wiejski, wynalazł sposób zapobiegania ospie prawdziwej. Celowo wszczepił chłopcu wirusy podobnej, ale łagodniejszej krowianki (ospy krów). Czasami chorowały na nią dojarki i zauważono, że nie zapadają one na groźniejszą ospę. Jenner nazwał tę nową procedurę szczepieniem (po angielsku vaccination, od łacińskiego słowa vacca oznaczającego 'krowę'). Programy szczepień zaczęto wprowadzać w wielu krajach. Dzięki nim ograniczono występowanie poważnych chorób.
Pasteur chciał zrobić coś podobnego z wąglikiem, ale nie znano żadnej pokrewnej mu choroby. Nauczył się jednak osłabiać bakterie wąglika, zmieniając im warunki życia, takie jak temperaturę i dostępne pożywienie, oraz wystawiając je na działanie powietrza. Bakterie potrzebują odpowiednich warunków, aby się rozwijać - tak jak i my. Pasteurowi udało się zmniejszyć szkodliwość tych drobnoustrojów i na cześć Jennera nazwał osłabione bakterie szczepionką. Następnie zaprosił dziennikarzy, aby byli świadkami eksperymentu. Wstrzyknął swoją szczepionkę paru owcom i krowom. Później podał wąglika zaszczepionej i niezaszczepionej grupie zwierząt. Eksperyment zakończył się spektakularnym sukcesem: zaszczepione zwierzęta nie zachorowały, a niezaszczepione - padły. W ten sposób Pasteur pokazał światu potęgę nauk medycznych.
Po wągliku zaczęto badać wściekliznę. Tę straszną chorobę na ogół powoduje ugryzienie zakażonego nią zwierzęcia. Wścieklizna często kończy się śmiercią, a jej ofiary, w tym wiele małych dzieci, toczą pianę z ust i czują wodowstręt. Pasteur nie widział nawet, z czym ma do czynienia, ponieważ ówczesne mikroskopy nie dawały tak silnych powiększeń, by mógł zobaczyć bardzo mały wirus wścieklizny. Na podstawie objawów był pewien, że cokolwiek powoduje tę chorobę, atakuje mózg i rdzeń kręgowy, czyli najważniejszą część układu nerwowego. Dlatego użył rdzenia kręgowego królików, aby sztucznie "wyhodować" wirusy. Zmieniając warunki hodowli, mógł uczynić te drobnoustroje mniej lub bardziej szkodliwymi. Wykorzystał najsłabsze wirusy do sporządzenia szczepionki. Jej pierwsze podanie człowiekowi zakończyło się ogromnym sukcesem i rozsławiło Pasteura na całym świecie. Joseph Meister został pogryziony przez wściekłego psa. Zrozpaczeni rodzice chłopca przyprowadzili go do Pasteura, który zgodził się spróbować go uratować za pomocą serii zastrzyków. Pasteur był chemikiem, więc zastrzyki robił dziecku lekarz, ale szczepionki okazały się skuteczne. Chłopiec przeżył i pracował dla Pasteura do końca życia. Inni ludzie pogryzieni przez wściekłe zwierzęta przyjeżdżali do Paryża, aby zdobyć to cudowne lekarstwo. Przypadek udanego wyleczenia wywołał międzynarodową sensację. Ludzie ofiarowywali datki na założenie Instytutu Pasteura, w którym słynny chemik pracował do końca życia. Po ponad stu latach Instytut wciąż działa i odnosi sukcesy na polu naukowym.
Pasteur zawsze wyłamywał się ze schematów, czy to odnosząc niebywałe sukcesy, czy też badając mikroorganizmy. Inni naukowcy uznali jego metodę tworzenia szczepionek za zbyt trudną i niepraktyczną.
Wiele przyrządów laboratoryjnych do dziś używanych do badania bakterii wymyślił niemiecki rywal Pasteura Rober Koch (1843-1910). W odróżnieniu od Francuza był on lekarzem i prace badawcze rozpoczął w trakcie praktyki lekarskiej. Koch również badał dobrze widoczne bakterie wąglika. Ustalił, jak wąglik przenosi się ze zwierząt na ludzi i jak wygląda jego skomplikowany cykl życiowy. Czasami bakterie wąglika wchodzą w stan uśpienia, tworząc przetrwalniki. Bardzo trudno jest je zabić. W takiej postaci mogą infekować ludzi i zwierzęta, więc wywołują chorobę więcej niż jedną drogą. Mimo że bakteria wąglika jest jednokomórkowa, okazała się bardzo skomplikowanym organizmem.
Koch był pionierem stosowania fotografii do opisywania bakterii powodujących chorobę. Hodował bakterie na stałej galaretce, zwanej agarem. Dzięki temu mógł identyfikować i badać poszczególne kolonie (grupy bakterii). Panował u niego większy porządek niż w kolbach i miksturach Pasteura. Jeden z asystentów Kocha, Julius Petri, wynalazł małe naczynie laboratoryjne na pożywkę agarową do hodowania bakterii, zwaną dziś szalką Petriego. Koch docenił również zastosowanie barwników ułatwiających rozpoznawanie bakterii. Te innowacje zmieniły bakteriologię i pomogły międzynarodowej grupie lekarzy i naukowców w zbadaniu tych mikroorganizmów.
Koch był "łowcą mikrobów". (Mikrob to skrót od słowa "mikroorganizm"). Zidentyfikował szczepy bakterii wywołujących dwie poważne choroby XIX wieku. W 1882 roku ogłosił, że odkrył prątki gruźlicy. W tym stuleciu gruźlica zabiła więcej ludzi niż jakakolwiek inna choroba, a lekarze sądzili, że albo jest dziedziczna, albo wynika z niezdrowego stylu życia. Badania Kocha dowiodły, że to choroba zakaźna rozsiewana przez gruźlików. Różni się od innych chorób zakaźnych, takich jak grypa, odra, tyfus i cholera, ponieważ rozwija się powoli. Pomału się szerzy i pomału zabija. Zwykle w ciągu kilku lat niszczy płuca.
Drugim wielkim odkryciem Kocha było zidentyfikowanie bakterii wywołującej cholerę, kolejną przerażającą chorobę. Gdy w 1883 roku choroba pojawiła się w Egipcie, Francuzi i Niemcy wysłali tam naukowców, aby ustalili jej przyczynę. Badacze rywalizowali ze sobą. Jeden z francuskich uczonych zaraził się cholerą i zmarł. (Pasteur również chciał tam pojechać, ale był zbyt słaby fizycznie). Koch i jego niemieccy koledzy przypuszczali, że znaleźli właściwe drobnoustroje, ale nie mieli co do tego pewności. Koch udał się więc do Indii, gdzie cholera nigdy nie wygasała. Identyfikując przecinkowca cholery, potwierdził, że Snow miał rację - bakteria miała coś wspólnego z wodą. Znalazł zarazki zarówno w odchodach chorych, jak i w studniach, z których czerpali wodę.
Zrozumienie przyczyn chorób zakaźnych zapoczątkowało wprowadzanie lepszej kontroli i w końcu szczepień, które w ubiegłym wieku ocaliły życie milionom ludzi.
Pod koniec lat siedemdziesiątych XIX wieku poprawnie wyodrębniono wiele drobnoustrojów chorobotwórczych (później się okazało, że niektóre z nich wcale nie są niebezpieczne). Był to wyjątkowy okres i wielu lekarzy sądziło, że zapowiada on początek nowej medycyny i higieny. Udowodniono, jak ważna jest czystość wody, mleka oraz wszystkich innych napojów i pokarmów. Od tamtej pory lekarze zalecali, by myć ręce po skorzystaniu z toalety i zasłaniać usta, gdy się kaszle. Rozpoznanie kolejnych zarazków oznaczało, że lekarze mogli opracować szczepionki na więcej chorób. Umożliwiło to także rozwój nowoczesnej chirurgii.
Już w latach sześćdziesiątych XIX wieku angielski chirurg Joseph Lister (1827-1912) wykorzystał odkrycia Pasteura. Zainicjował antyseptykę (postępowanie odkażające) na sali operacyjnej. Zapewne w domowej apteczce też masz jakiś środek odkażający. Lister używał kwasu karbolowego, zwanego też fenolem, używanego do dezynfekcji ścieków. Płukał w nim narzędzia chirurgiczne i bandaże zakładane na szwy. Później wynalazł przyrząd do spryskiwania fenolem ciała pacjenta i rąk chirurga podczas operacji. Lister porównał statystyki dotyczące swoich pacjentów ze statystykami dotyczącymi pacjentów lekarzy, którzy nie stosowali jego metod antyseptycznych. Przeanalizował też listy osób, które operował przed wprowadzeniem dezynfekcji. Na podstawie tego zestawienia stwierdził, że w higienicznych warunkach znacznie więcej operowanych osób przeżywa zabieg. Pacjenci nie umierali już w wyniku infekcji, które zaczynały się w operowanym miejscu i szerzyły poprzez układ krążenia. W eksperymentach obalających teorię samorództwa Ludwik Pasteur dowiódł, że zarazki przenoszą się także drogą powietrzną wraz z kurzem. Lister je zabijał dzięki stosowaniu procedur dezynfekcji kwasem karbolowym.
Koch nie tylko ulepszył narzędzia laboratoryjne Pasteura, dokonał też postępu w antyseptycznej chirurgii Listera. Celem Listera było zabicie wszelkich chorobotwórczych zarazków w ranie. Aseptyczna chirurgia Kocha miała polegać na niedopuszczeniu zarazków do rany. Koch wynalazł autoklaw, czyli urządzenie, które za pomocą gorącej pary sterylizowało instrumenty chirurgiczne. Aseptyczna chirurgia po raz pierwszy pozwoliła chirurgom bezpiecznie "wejść" do jam ciała (klatki piersiowej, brzucha i mózgu). Stopniowo doprowadziło to do zmian na sali operacyjnej i powstania takiej, jaką znamy dziś, z maskami i fartuchami chirurgicznymi, gumowymi rękawiczkami i sterylnym sprzętem.
Chirurgia nie rozwinęłaby się, gdyby nie zasady nowoczesnej higieny, a także anestezja, czyli znieczulanie. Wprowadzono ją w latach czterdziestych XIX wieku w Stanach Zjednoczonych. Była triumfem chemii w służbie medycyny, gdyż związki chemiczne usypiające ludzi - eter i chloroform - były produkowane w laboratoriach chemicznych. (Gaz rozweselający Humphry'a Davy'ego, czyli podtlenek azotu, był kolejnym z pierwszych środków usypiających). Usunięcie nieznośnego bólu, a czasami uniknięcie śmierci chorego na sali operacyjnej i porodowej wydawało się niemal cudem. Jednym z brytyjskich pionierów anestezji był John Snow, znany z badań nad cholerą. Jego kariera anestezjologa osiągnęła szczyt, gdy znieczulał królową Wiktorię podczas porodów ostatniej dwójki jej dzieci. Królowa, która wcześniej bez znieczulenia wydała na świat siedmioro dzieci, uznała, że to niesamowicie dobra rzecz.
Zrozumienie, czym są drobnoustroje chorobotwórcze, umożliwiło postęp w chirurgii. Lekarze dowiedzieli się, co wywołuje choroby zakaźne, które spowodowały tyle bólu i zgonów w historii ludzkości. Stworzono naukowe podstawy pod odkrycie przez Edwarda Jennera szczepionek chroniących przed konkretnymi chorobami. Podczas szczepienia warto znieść chwilowy ból spowodowany ukłuciem, ponieważ szczepionki dają nadzieję na wyeliminowanie wielu chorób zakaźnych na świecie (pod warunkiem, że wszyscy zostaną zaszczepieni). Dziś wiemy o bakteriach, wirusach i pasożytach znacznie więcej niż w czasach Pasteura i Kocha. Zdajemy też sobie sprawę (o czym dowiesz się z rozdziału 36), jak mikroorganizmy są sprytne i potrafią się adaptować. Przystosowały się do niektórych leków i terapii, którymi zwalczają je lekarze, i nabrały odporności, co było dla nas kolejną lekcją Darwinowskiej ewolucji. Jak uczył Karol Darwin, dobór naturalny sprzyja przetrwaniu najlepiej przystosowanych.
