Bakteriologi. De infame små krypene ingen visste fantes.

Innhold på denne siden: Mikroskop | Pasteur | Koch | Armeuer Hansen og lepra | Vaksine | Antibiotika | Bakterienes hevn

Bakterier og sykdom

Utviklingen av bakteriologien på slutten av 1800-tallet var en medisinsk revolusjon. Teorien om at sykdom skyldtes ørsmå mikrober var langt fra ny, men hadde liten oppslutning blant toneangivende leger. Mot slutten av 1800-tallet kunne forskere vise en direkte sammenheng mellom bakterier og sykdom.

Biomedisinsk laboratorium. Foto høyre: US National Library of Medicine. Foto venstre: Fra Mikrobiologisk inst. på Rikshospitalet. 2003/1-89


En bakteriologs arbeidspult, slik den kan ha sett ut. Bilde fra utstillingen.

Bakteriologien førte til ny forståelse av bakteriene som årsak til smitte. Den ga også innsikt i hvordan bakterier ble overført fra ett menneske til et annet. Det ble lettere å iverksette forebyggende tiltak. Bakteriologisk forskning rundt 1900 utviklet vaksiner. Leger og helsemyndigheter i industrialiserte land fikk kontroll med flere infeksjonssykdommer.

De fleste sykehus innredet egne laboratorier for bakteriologiske undersøkelser. Bakteriologien ble et av de viktigste medisinske fagområdene, også i undervisning av legestudenter.

Det usynlige blir synlig

Bakterier er mikroskopiske, encellede organismer. De finnes overalt i naturen, i jord og vann, i dyrs og menneskers hud, i slimhinner og fordøyelsesorganer. Alle mennesker har for eksempel vel 1 kg bakterier i tarmkanalen. Bakterier er viktige for fordøyelsen og for dannelse av enkelte vitaminer. Noen bakterier er sykdomsfremkallende.

Siden bakterier er for små til å ses med det blotte øye, har kunnskapen om bakterier vært avhengig av utviklingen av mikroskopet. Hovedproblemet med tidlige mikroskoper var at de ikke ga gode nok forstørrelser. Bildene ble uklare og var omgitt av fargede, frynsete kanter.

Først på 1830-tallet ble det mulig å lage en linse der forstørrelsene kunne ses klart under mikroskopet. På 1880-tallet ble to viktige forbedringer introdusert. Carl Zeiss utviklet en forbedret linse i 1880, og Ernst Abbe introduserte en ny metode for å konsentrere lyset under preparatet i 1886. Mangel på elektrisk lys gjorde forskerne avhengige av dagslys, som ofte ga for lite lys. Nye metoder for å dyrke bakterier og oppnå rene bakteriekulturer ble også utviklet.

I 1878 oppdaget den tyske forskeren Carl Weigert at han kunne farge bakterieprøvene med anilinfarger. Bakteriene trakk til seg fargestoff som gjorde det mulig å skille dem fra dødt materiale. Rundt 1880 ble agar tatt i bruk i dyrking av bakterier. Agar var langt bedre egnet enn de tidligere materialene. Forbedringene av mikroskopet og de nye metodene for farging og dyrking av bakterier gjorde det mulig å se selv de minste formene for bakterier.

Eksempler på bakteriebilder slik de kunne framtre for bakeriologene etter hvert som mikroskopene og fargingsteknikkene bedret seg:

Louis Pasteur (1822-1895)


Lois Pasteur (1822-1895). Foto hentet fra www.pasteur-lille.fr

Den franske kjemikeren Louis Pasteur ble verdensberømt på grunn av sitt arbeid innen mikrobiologien. I 1854 begynte Pasteur å studere gjæring. I løpet av få år viste han hvordan forskjellige typer gjæring var et resultat av bestemte slag bakterier og gjærsopp. Han viste også at mikrobene måtte tilføres prosessen utenfra.

I 1864 fikk Pasteur i oppgave å hjelpe vinbønder som fryktet konkurs på grunn av uhell med vinleggingen. Pasteur fant ut at en mikroorganisme var årsaken til at vinen ble sur. Han klarte å fjerne denne ved å varme opp vinen til 55°C i kort tid. Metoden har senere fått navnet pasteurisering. De samme prinsippene ble tatt i bruk til øl og melk, og var et viktig skritt for å oppnå ren mat. Dette var særlig viktig for melk, som var en smittekilde for flere sykdommer, blant annet tuberkulose.

Pasteur hevdet at mikrober var årsak til sykdom. Dersom man kjente mikrobene, kunne man utvikle vaksiner. Han testet ut sin egen teori på sykdommen miltbrann (anthrax). Forsøk med å innpode dyr med fortynnede bakteriekulturer viste at de ble immune mot sykdommen. Etter 1880 arbeidet han med å utvikle en vaksine mot hundegalskap (rabies). I 1885 klarte han å helbrede en gutt som var bitt av en syk hund. Pasteur oppnådde en berømmelse i sin levetid som få andre forskere har opplevd.

Robert Koch (1843-1910)


Robert Koch (1843-1910). Foto hentet fra www.fhsu.edu/biology/koch.jpg

Den tyske legen Robert Koch skapte den moderne bakteriologien. Etter medisinstudiene arbeidet Koch som distriktslege på landsbygda. Han brukte fritiden til bakteriologiske studier. Koch vitenskapeliggjorde bakteriologien. Han utarbeidet systematiske, vitenskapelige metoder for å identifisere bakterier. Metodene, som ble kjent som Kochs postulater, beskrev hvilke kriterier som måtte oppfylles for å kunne knytte en bakterie til en bestemt sykdom.

Det var en verdenssensasjon da Koch under et foredrag i Berlins fysiologiske selskap i 1882, kunne avsløre bakterien som var årsaken til tuberkulose. Dermed avgjorde han det omstridte spørsmålet om sykdommens årsaker. Ved å vise at tuberkulose var en bakteriell sykdom gjorde han bakteriologien til et av de viktigste medisinske fagområdene.

Koch fikk stor innflytelse på både folkehelse og bakteriologi, og han ble like berømt i Tyskland som Pasteur i Frankrike. Hans metoder og resultater trakk besøkende fra hele verden. Mange kjente bakteriologer fra tiden rundt 1900 var elever av Koch. Blant dem var Nobelprisvinnerne Paul Ehrlich og Emil von Behring.

I 1890 hevdet Koch at han hadde funnet en kur mot tuberkulose. Nyheten spredte seg raskt, og syke strømmet til Berlin. Middelet som ble kalt tuberkulin, hadde imidlertid ingen effekt. Mange pasienter ble syke og noen døde. Kochs renomé ble skadet. Dette gjorde at Koch først fikk Nobelprisen i medisin i 1905. (Les mer om dette på Nobel e-Museum )

Armauer Hansen og lepra


Gerhard Armauer Hansen (1841-1912) Foto hentet fra Lepramuseet i Bergens hjemmesider, www.lepra.no

Gerhard Armauer Hansen (1841-1912) er uten sammenligning den mest kjente norske legen ute i verden. I 1873 oppdaget han leprabasillen. Det var første gang det ble påvist at en bakterie kunne være årsak til kronisk sykdom hos mennesket.

I første halvdel av 1800-tallet økte forekomsten av lepra (spedalskhet) i Norge. De fleste tilfellene fantes i fjordområdene på Vestlandet. I 1868 ble Armauer Hansen ansatt ved St. Jørgens hospital og Pleiestiftelsen for spedalske i Bergen. I 1870-71 foretok han studiereiser til Bonn og Wien. Der ble han kjent med internasjonal bakteriologisk forskning.

Undersøkelser av pasienter overbeviste Armauer Hansen om at lepra kunne være smittsomt. I 1873 studerte han vev fra en pasient i mikroskopet. Han fikk øye på noen stavformede legemer som han identifiserte som bakterier. Resultatene ble publisert på norsk.

Rapporten ble først kjent internasjonalt etter at en tysk forsker utga resultatene som sine egne i 1879. Det førte til en heftig strid om hvem som hadde oppdaget leprabasillen. Etter et besøk i Bergen konkluderte den kjente tyske patologen Rudolf Virchow med at Armauer Hansen hadde oppdaget leprabasillen først.

Les mer om Armauer Hansen og lepra på hjemmesidene til Lepramuseet i Bergen.

Vaksine og serumterapi

En vaksine består av drept eller forandret smittestoff (bakterier eller virus) fra en sykdom. Ved innsprøyting i kroppen fører den til immunitet mot sykdommen.

Den engelske legen Edward Jenner utviklet den første vaksinen mot kopper i 1796. Det gikk nesten hundre år før det kom flere nye vaksiner. Utviklingen av nye vaksiner var tett knyttet til veksten i bakteriologisk kunnskap på slutten av 1800-tallet.

Tyske bakteriologer hadde stor fremgang med serumterapi. Serum er en klar, gul væske som dannes når blodet koagulerer. Et av kroppens viktigste forsvarsvåpen mot infeksjoner er antistoffene som finnes i serum. Ved flere infeksjonssykdommer mangler de rette antistoffene. Kroppen kan tilføres tilstrekkelig mengde antistoff ved å sprøyte inn serum med stort antistoffinnhold.


Emil von Behring.
Foto hentet fra Nobel e-Museum,
www.nobel.se

Den tyske bakteriologen Emil von Behring (1854-1917) fikk den første Nobelprisen i medisin i 1901 for å ha utviklet et serum mot difteri i 1891. Difteri, også kalt strupehoste, var en fryktet sykdom. Den rammet særlig barn, og kunne ha en dødelighet på over femti prosent. Difteriserum ble tatt i bruk i Norge i 1895. Behring var også med på å utvikle en motgift mot stivkrampe. (Les mer om von Behrings nobelpris på Nobel e-Museum )

De første vaksinene:

Krigen mot bakteriene. Sulfapreparater og antibiotika.


Bilde fra utstillingen. Bakgrunnsbildet viser difterivaksinering i Kristiania, 1909.

Bakteriologien skapte en visjon om at kjemiske og biologiske medisiner kunne ødelegge bakteriene. I mellomkrigstiden kom sulfapreparater på markedet. Medisinene var et sideprodukt fra den kjemiske fargestoffindustrien. Sulfapreparatene drepte ikke bakteriene, men hindret dem i å reprodusere seg selv.

I 1935 introduserte det tyske kjemiske selskapet I.G. Farben preparatet Prontosil. Det var basert på fargestoff til tekstilindustrien og kunne kurere angrep av streptokokker. I 1938 introduserte det britiske selskapet May & Baker middelet M&B639, som virket sterkt på pneumokokker og streptokokker. Det kunne blant annet kurere gonoré på fem dager.

Flere forskere hadde erfart at muggsopp kunne hemme bakterievekst. I 1928 fant den britiske forskeren Alexander Fleming det første antibiotikum, penicillinet. Det var basert på muggsoppen Penicillium notatum. Penicillinet ble funnet ved en tilfeldighet. Det virket sterkt på enkelte bakterier som stafylokokker, streptokokker, gonokokker og meningokokker. Fleming arbeidet ikke videre med resultatene.

Først 10 år senere tok forskerne Howard Florey og Ernst Chain opp arbeidet, og i 1940 kom gjennombruddet. Produksjon av penicillin skjøt fart under den andre verdenskrig, i USA i 1941 og i Storbritannia i 1943.

I 1945 fikk Fleming, Florey og Chain Nobelprisen i medisin for oppdagelsen. Penicillinet hadde stor effekt på enkelte sykdommer. Dødeligheten av lungebetennelse falt fra 30 prosent til 6 prosent. Lungebetennelse ble en mindre truende sykdom enn før. I etterkrigsårene kom stadig nye typer antibiotika på markedet.

Antibiotika

Bakteriologien - læren om bakteriene - reiste spørsmålet: finnes det biologiske stoffer som kunne ødelegge sykdomsfremkallende bakterier? Folkemedisinen mente at spesielle typer muggsopp kunne helbrede sykdom. Var det vitenskapelig grunnlag for å mene dette? Kunne slike stoffer oppdages? Kunne det finnes "gode" bakterier som slo ut sykdomsfremkallende bakterier?

Rundt 1900 ga forskeren Paul Vuillemin organismer som dreper en annen for selv å kunne overleve betegnelsen antibiosis. I 1941 introduserte mikrobiologen Selman Waksman begrepet antibiotika.

Vidundermedisinen penicillin

Den nye vidundermedisinen penicillin ble utviklet i et omfattende samarbeid mellom britiske og amerikanske forskere, offentlige helsemyndigheter og farmasøytisk industri under 2. verdenskrig. Masseproduksjon av penicillin kom i gang i USA fra 1942 og noe senere i Storbritannia.

Virkningen av penicillin ble testet på soldater med sårinfeksjoner i Nord-Afrika i 1943. Resultatene var strålende. Ved invasjonen i Normandie i juni 1944 ble det produsert nok penicillin til å dekke de alliertes behov.

Grunnlaget for vidundermedisinen var en oppdagelse den skotske bakteriologen Alexander Fleming gjorde i 1928 under eksperimenter med stafylokokker. Flemming fant ut at sopparten Penicillium notatum utviklet et biprodukt under veksten som ødela stafylokokkene. Han publiserte resultatene i 1929, men hverken han selv eller andre la større vekt på fenomenet han hadde observert.

Første penicillin i Norge

Det første penicillin kom til Norge etter frigjøringen i 1945. Myndighetene tildelte noen sykehus en egen penicillinkvote. Etterspørselen var langt større enn tilbudet.

Apotekkontoret i Helsedirektoratet sendte tidlig i 1946 ut brev om at penicillin bare måtte anvendes i tilfeller hvor det sto om pasientens liv. Ved Rikshospitalet måtte det sendes søknad i hvert enkelt tilfelle til "Penicillin-komiteen" ved professor dr. med Olav Hanssen.

"Norsk penicillin var en ønskedrøm." Reklamebrosjyre for det første norskproduserte penicillin, lansert av Apothekernes Laboratorium (AL).

Nye typer antibiotika

Penicillin viste seg virksomt mot de fleste typer pussproduserende kokker, pneumokokker, gonokokker, meningokokker og difteribasiller, mot miltbrann, stivkrampe og syfilis. Bruken av penicillin reduserte dødeligheten ved lungebetennelse dramatisk. Utviklingen av nye antibiotika i 1950-årene utryddet tuberkulosen som folkesykdom. I slutten av 1950-årene lyktes forskerne omsider også i å løse det kompliserte problemet med å produsere syntetisk penicillin. Prisene falt og forbruket av antibiotika økte.

Utryddelse av bakterier og virus – optimisme og tilbakeslag

Bedre levekår, forebyggende tiltak og strømmen av nye vaksiner og antibiotika etter 1950 førte til en betydelig reduksjon i forekomsten av smittsomme og dødelige sykdommer. Optimismen og fremgangen var så stor at begeistrede mikrobejegere, leger og helsepolitikere hevdet det ville være mulig å utrydde de fleste dødelige infeksjonssykdommer. Ved inngangen til det nye årtusen er smittsomme sykdommer fortsatt årsak til rundt en tredjedel av alle dødsfall i verden.

Utryddelsen av kopper i 1970-årene, og håpet om snart å kunne knekke den siste rest av poliomyelitt i verden, er eksempler på imponerende helseforebyggende arbeid over landegrensene. Antall tilfeller av meslinger, kikhoste og stivkrampe er gått sterkt tilbake. Fortsatt dør 1,5 millioner barn i utviklingsland hvert år på grunn av mangel på vaksiner.

Malaria var den første sykdommen som ikke lot seg utrydde. Kampen mot malaria var godt i gang rundt 1960, og resultatene var til å begynne med gode. Malarimyggen ble forsøkt utryddet med insektmiddelet DDT. I løpet av få år dukket det opp en DDT-resistent mygg, som spredte seg med stor hastighet. Samtidig spredte malariaen seg til nye geografiske områder.

Tuberkulose er også på fremmarsj igjen. Sammen med AIDS er tuberkulose den sykdom som flest dør av i verden i dag. Utviklingslandene er hardest rammet.

Bakterienes hevn

Penicillin og antibiotika var 1950-tallet vidundermedisiner. Det gikk ikke lang tid før bakteriene gikk til motangrep. Gonokkene var de første bakteriene som utviklet resistens mot antibiotika. Var de nye medisinene virkelig så vidunderlige? Spørsmålstegnet har blitt større for hvert tiår.

Bakterienes resistens mot nesten ethvert antibiotika er blitt et av de store helseproblemene i verden. Så langt har Nederland og Norden klart seg bedre mot multiresistente bakterier enn andre rike land.

Hvordan kan vi verge oss mot resistente bakterier?

Farmasøytisk industri har en av løsningene på resistensproblematikken - antibiotika med nye egenskaper. Industrien bruker astronomiske summer på å utvikle, teste og få godkjent nye antibiotika som kan nedkjempe motstandsdyktige bakterier.

Det er atskillig billigere og minst like effektivt å redusere bruken av antibiotika. Rundt en tredjedel av antibiotikaforbruket går i dag med til behandling av øvre luftveisinfeksjoner – blant annet alminnelige forkjølelser. Til enhver tid har mer enn 5 prosent av pasientene i norske sykehus en infeksjon de har pådratt seg på sykehuset. Omfanget av urinveisinfeksjoner og lungebetennelser er størst. Sykehusbakteriene er særlig motstandsdyktige mot antibiotika, og kan først og fremst utryddes ved bedre hygiene i sykehusene.

Bakterier respekterer ikke landegrenser. Derfor er det viktig at alle land reduserer bruken og ikke bare noen få. I tillegg er det viktig å bruke de antibiotika vi har på en bedre måte.

 

Nettversjonen er utarbeidet av Norsk Teknisk Museum ved Dag K. Andreassen
Tidlig kirurgiFødsler, spedbarnsdødelighet, helseopplysning, seksualitetPolimyelittPsykisk helseTilbake til hovedsiden til Nasjonalt medisinsk museumBakteriologien - det usynlige synligTuberkuloseRontgen og radiologi - de første åreneModerne radiologiNye kirurgiske metoder og behandlingstilbud etter ca. 1960Dagens helseutfordringer: Livsstilssykdommer alt sammen?Undervisningsopplegg og omvisningstilbud

Sunn sjel i et sunt legeme. Nasjonalt Medisinsk Museum