Еще до выхода статьи Р. Коха в 1876 г. Юлиус Конгейм подчеркивал, что открытие Коха принадлежит к числу величайших научных достижений. Примечательно, что Конгейм был учеником Р. Вирхова, а великий патолог решительно отвергал всякую мысль о том, что причиной болезненных изменений в тканях могут быть вторгшиеся в организм живые образования. Выступление Конгейма было тем более весомым, что именно он еще до открытия Кохом возбудителя туберкулеза доказал специфику и заразность туберкулезного бугорка.
В нарождавшуюся эру бактериологии, в период между серединой 70-х и 80-х годов XIX века Р. Коху принадлежит ряд крупных исследований, позволивших его современникам назвать ученого отцом бактериологии При изучении возбудителя сибирской язвы Р. Кох использовал домашних серых мышей, применил вареный картофель как плотную питательную среду для выращивания болезнетворных микроорганизмов; он первым ввел окраску бактерий, использовал в бактериологических исследованиях мясо-пептонный желатин и агар.
Нельзя не упомянуть, что в эти же годы между Пастером и Кохом - двумя великими учеными из двух враждующих между собой стран - развернулась острая дискуссия. Историки науки предъявили обоим ученым обвинения в несоблюдении правил научных споров. Так, в сентябре 1882 г. на IV Международном конгрессе в Женеве Пастер сообщил о своем методе вакцинации, предупреждающем заболевание животных сибирской язвой. Р. Кох, выслушавший доклад Пастера («Об ослаблении зараз»), не захотел выступить на съезде с отрицательной оценкой открытия ученого, но вскоре опубликовал брошюру, в которой пытался доказать, что Пастер незнаком с методикой выращивания бактерий в чистых культурах, поэтому материалы Пастера не научны. Кох заявил, что ослабление патогенных свойств возбудителей инфекционных заболеваний в искусственно полученных бактериальных вакцинах невозможно. Это было его глубокой ошибкой. Возражая ему, Пастер утверждал, что ещё задолго до Коха он занимался «выделением и выращиванием микробов в чистом виде».
Долго, кропотливо и очень самокритично проверял ученый результаты своей работы, прежде чем сделать их достоянием общественности. Признание пришло к Роберту Коху только после его выступления в Бреславльском университете в 1876 г. На протяжении трех дней он демонстрировал слушателями опыты с мышами и бактериями сибирскои язвы. Отдельные моменты своих опытов Кох оформил в виде фотографий. Ученый соединял микроскоп с фотоаппаратом, а чтобы бактерии были лучше видны на снимках, подкрашивал их анилиновыми красителями. Это был первый триумф Роберта Коха. Ученый открыл причину заражения сибирской язвой у животных, но способа борьбы с болезнью не нашел. Преодолеть ее помогли прививки, разработанные французским ученым Луи Пастером в 1881 г.
Вскоре Роберт Кох переезжает в Берлин, где получает лабораторию и несколько человек в помощники.
Далее Кох задумался над тем, можно ли найти бактерии туберкулеза, болезни, которая тогда пожирала множество жертв. В Германии от туберкулеза умирал каждый седьмой житель, и против этой страшной болезни врачи были совершенно бессильны. Хотя медицина испокон веков считала туберкулез наследственной болезнью, Кох начал интенсивные поиски ее бактерии. Для первого опыта Кох использовал труп молодого рабочего, умершего от скоротечной чахотки. Он исследовал под микроскопом органы покойника, в основном легкие, усеянные узелками, возникшими во время болезни, но никаких микробов не обнаружил. Тогда Кох решил применить окраску препаратов на стеклышке; сделав мазок из субстанции, взятой из легкого, он высушивал его и затем помещал в раствор красителя синего, красного или фиолетового цвета. Рассматривая однажды под микроскопом такой препарат, окрашенный в синий цвет, Кох заметил между тканями легкого многочисленные тоненькие палочки, которые группировались по несколько штук сразу, наподобие коробки с папиросами. Одну палочку он нашел внутри клетки.
Ранее Кох нашел способ культивирования микробов не только на подопытных животных, но и в искусственной среде, например на разрезе сваренного картофеля или в мясном бульоне. Он попытался таким же способом культивировать и бактерии туберкулеза, но они не развивались. Однако когда Кох впрыснул содержимое раздавленного узелка под кожу морской свинке, та погибла в течение нескольких недель, и в ее органах Кох нашел огромное количество палочек. Кох пришел к выводу, что бактерии туберкулеза могут развиваться только в живом организме. Желая создать питательную среду, подобную живым тканям, Кох решил применить сыворотку животной крови, взятую на бойне. И действительно, в этой среде бактерии быстро размножались. Полученными таким путем чистыми культурами бактерий Кох заразил несколько сот подопытных животных разных видов, и все они заболели туберкулезом. На заседании Общества врачей в Берлине, состоявшемся 24 марта 1882 года, Роберт Кох с присущей ему скромностью рассказал, как ему удалось найти, а потом получить чистую культуру бактерий, и что эти палочки вызывают туберкулез.
В это время мир был возбужден найденным Пастером методом предупреждения заразных болезней с помощью прививок ослабленных культур бактерий, вызывающих сибирскую язву. Поэтому Кох считал, что ему удастся тем же способом спасти человечество от туберкулеза. Он приготовил вакцину из ослабленных бактерий туберкулеза, но предупредить заболевание с помощью этой вакцины не удалось. Тем не менее эта вакцина до сих пор применяется как вспомогательное средство при диагностике туберкулеза.
Прививка против туберкулеза была найдена только через несколько лет после смерти Роберта Коха. Это, однако, не уменьшает заслуги Коха в открытии бактерий, вызывающих туберкулез. Кроме того, Кох разработал метод селекции отдельных видов бактерий и их культивации в искусственных средах. В 1905 году Кох был удостоен Нобелевской премии, а открытые им бактерии получили название палочек Коха.
Значительный вклад Кох внёс и в изучение холеры. Холера была известна с древних времён. Долгое время она не выходила за пределы своего первоначального очага, располагавшегося на территории, где находятся современные государства Индия, Пакистан, Бангладеш. И лишь отдельные исторические памятники указывают на появление холеры в южном Китае, Персии (1364-1376), Аравии (1761-1763). Только в XIX столетии завоевательные войны и развивающиеся международные торговые связи обусловили распространение холеры по всему свету. С 1817 по 1876 г. наблюдалось четыре пандемии (эпидемия, охватывающая целые страны и материки) холеры, охватившие Азию, Африку, Европу, Австралию, Америку.
Заболевания холерой характеризовались тяжёлой интоксикацией, рвотой, обильным поносом и резким обезвоживанием организма. Проявления болезни очень разнообразны: от лёгкого поноса до бурно протекающего заболевания, которое через несколько часов после начала заканчивается смертью больного. В начале заболевания проявляются боли в животе, понос до 4 - 10 раз в сутки. Заболевшие испытывают сильную жажду и неприятный вкус во рту. Эти явления через 2 - 3 дня могут исчезнуть, и больные выздоравливают. У части больных заболевание переходит в следующую стадию. Понос учащается, появляются рвота, болезненные судороги в икроножных мышцах. Больные испытывают сильную жажду. Температура тела поднимается до 38 - 38,5ъ С. На этой стадии развитие заболевания часто прекращается, и больные выздоравливают. При дальнейшем обезвоживании организма заболевание переходит в следующую стадию, которая сопровождается понижением температуры тела до 35 - 34ъ С, мучительными судорогами мышц, частым и поверхностным дыханием. На этой стадии может наступить смерть больного, если ему своевременно не будет оказана помощь. Смертельные исходы у больных с тяжёлой формой холеры наблюдались в 30% случаев.
В 1883 г. холера была занесена в Европу. Из векового очага - Индии - она через море и пустынные пески Египта пришла сначала в Александрию, а затем на другую сторону Средиземного моря - в страны Европы.
Для изучения холеры Кох во главе специальной комиссии в 1881 г. едет в Египет, Индию, на острова Ява и Новая Гвинея. Результатом этой поездки явилось открытие им холерной бактерии, имеющей форму запятой, которую Кох обнаружил не только в желудке, кишечнике и экскрементах больных, но и в воде многочисленных прудов, которой пользовались местные жители. Кох установил, что устойчивость холерного вибриона во внешней среде подвержена значительным колебаниям. Холерный микроб в условиях низких температур, во льду сохраняется до нескольких месяцев. На белье при отсутствии света вибрион сохраняется более 20 суток, а в воде и на продуктах питания остаётся жизнеспособным до месяца. Прямой солнечный свет убивает вибрионов в течение нескольких часов, дезинфицирующие средства - через 1 - 5 минут, а кипячение - моментально. Восприимчивость человека к холере очень высока. Источником заражения являются больные люди или носители холерного вибриона. Заражение происходит через пищеварительный тракт, в результате попадания в организм бактерий с грязных рук, употребления заражённой воды и пищевых продуктов. Заболевание возникает через 2 - 3 дня, а иногда и через 6 суток после заражения. Эти открытия Коха дали сильный толчок для дальнейшего изучения эпидемиологии и профилактики холеры.
В 1896-1907 годах ученый предпринял ряд экспедиций в Африку, Индию и Индонезию для изучения и лечения свирепствующих там болезней.
В 1896 году в Восточной Африке он создал сыворотку для предупреждения и лечения чумы крупного рогатого скота, но ее возбудителя установить не удалось. Через год на эпидемии бубонной чумы в Индии Кох доказал, что ее переносчиками являются крысы. В 1899 году в Индонезии он организовал профилактику и лечение малярии при помощи хинина. В 1903 году в Родезии ученый обнаружил микроб - возбудитель африканской береговой лихорадки и установил ее переносчика - клещей.
В декабре 1906 года Кох отправился в Центральную Африку для изучения сонной болезни (трипаносомной лихорадки), где подтвердил, что ранее найденный ее возбудитель - это паразиты трипаносомы, и установил, что их переносчик африканская муха цеце, природный резервуар - антилопы, а «промежуточный хозяин» между антилопами и человеком - крокодил. Кох предложил эффективное средство для лечения сонной болезни - мышьяковистое соединение атоксил.
Ещё одним нововведением, предложенным Кохом, был иммерсионный объектив. До Коха предельное увеличение микроскопа, при котором можно было рассматривать микробы, составляло 400-500 раз. Применение объектива, погруженного в масло, позволило использовать линзы с большей кривизной, резко повысить разрешающую способность микроскопа и получить изображения при увеличении в 900-1400 раз.
Роберт Кох, скромный сельский врач, беззаветно посвятивший всю свою жизнь погоне за врагами человечества - микробами, Кох считается одним из основателей медицинской микробиологии.
3. Работы Р. Коха и развитие медицины
Возникновение «микробной теории» сопровождалось активным поиском ее основоположниками подходящих областей для применения этого нового знания. Довольно рано Л. Пастер, Р. Кох и их коллеги в других странах попытались предложить его врачам, вписав микробиологию в общую матрицу медицинского знания. Последнее привело не только к преобразованию медицины, но и к становлению новой дисциплины медицинской микробиологии. Этот процесс потребовал от первого поколения микробиологов основательного изучения проблемы инфекционных болезней, обнаружения возбудителей, изучения способа их распространения в природе и человеческих сообществах, а также разработки оригинальных способов борьбы с ними.
В рамках этого процесса микробиологи, которые первоначально называли себя «бактериологами», широко изучали самые разные болезни, избегая так называемой специализации. И хотя некоторые из них иногда сосредотачивали свое внимание лишь на определенных болезнях, в целом они сохранили верность универсализму. На этом фоне такая болезнь, как холера, была способна надолго приковать к себе внимание многих «охотников за микробами». В некоторых странах, в особенности в России на рубеже XIX и ХХ вв., где она продолжала оставаться угрозой национального масштаба, интерес к холере почти не ослабевал.
Представляется, что именно исследования холеры, как и исследования чумы в ту же эпоху, оказались способными существенно укрепить авторитет микробиологии, помочь самим микробиологам не просто установить союз с медиками, но и поставить их во главе медицинского сообщества.
В первые годы своего существования «микробная теория» Пастера и Коха имела достаточно много противников среди врачей. Эта ситуация существовала не только на родине основателей микробиологии, но и за ее пределами, например, в Великобритании и США. На Западе «золотой век» микробиологии настал лишь в последние два десятилетия XIX в., когда отцы-основатели нашли новые научные аргументы (например, теория «вирулентности») в защиту своих воззрений, а также стали широко транслировать новые знания об этиологии инфекционных болезней через специальные журналы («Annales de l'Institut Pasteur», «Zentralblatt fьr Bakteriologie») и лекционные курсы для врачей. Свою роль сыграли и политические обстоятельства, стимулировавшие в той или иной форме процесс сближения медицины и микробиологии. При этом в каждой стране для этого был найден свой собственный способ.
Б. Латур показывает, что во Франции Пастеру пришлось для этого использовать сложную стратегию убеждения врачебного сообщества, поскольку он не имел возможности апеллировать, например, к государству. Его «микробная теория» прежде всего пришлась по душе гигиенистам, которые занимали наиболее уязвимые позиции среди французских медиков. Благодаря усвоению пастеровской «науки о микробах» французские гигиенисты сумели укрепить свой авторитет.
Вслед за ними «пастеризации» подверглись военные и колониальные врачи, которым приходилось иметь дело не столько с отдельными пациентами, сколько с большими скоплениями людей. Лишь в последнюю очередь «наука Пастера» была воспринята практикующими врачами старой школы, которые рассчитывали благодаря этому сохранить свои лидирующие позиции в медицинской среде.
В Германии успех Коха был продиктован его хорошими связями с правящей бюрократией. Однако сильные позиции Коха в Берлине оспаривались некоторыми гигиенистами в других регионах страны во главе с Петтенкофером, чей авторитет был весьма велик в 1860-1870е гг.
Борьба между Кохом и Петтенкофером стала ключевым эпизодом немецкого случая противостояния медицины и микробиологии. Характерно, что главным камнем преткновения между двумя великими немцами стала холера. После того как в 1883 г. сначала в Египте, а затем в Индии Кох открыл микробного возбудителя холеры, завязалось его знаменитое противостояние с Петтенкофером.