Die meisten Ärzte hatten um 1900 akzeptiert, dass Bakterien die Ursache vieler Volkskrankheiten wie Cholera, Tuberkulose, Typhus und Scharlach waren. Es gab jedoch noch viel über die Ausbreitungsmuster dieser und anderer Krankheiten zu lernen.
Mit dem Aufkommen von Keimen hielt die Sprache der Kriegsführung Einzug in die Medizin. Der Körper schien sich gegen die Eindringlinge zu wehren – manchmal erfolgreich, manchmal nicht. Im späten 19. Jahrhundert reiften zwei grundlegende Theorien der Immunologie.
Eine, die Idee des Russen Élie Metchnikoff, argumentierte, dass die weißen Blutkörperchen der Schlüssel seien. Diese zirkulieren im Blut und finden sich an Entzündungsstellen. Eiter besteht hauptsächlich aus toten weißen Blutkörperchen, und Metchnikoff beobachtete sie mit seinem Mikroskop. Er injizierte Fremdkörper wie Dornen und beobachtete, wie weiße Blutkörperchen Bakterien angriffen. Er nannte sie „Phagozyten“ und bejubelte sie als die Krieger des Körpers.
Die alternative immunologische Theorie wurde von dem deutschen Wissenschaftler Paul Ehrlich ausgearbeitet, der Pionierarbeit bei der Entwicklung der experimentellen Pharmakologie leistete. Ehrlich argumentierte, dass der Körper „Antikörper“ produzieren kann, Proteine, die wie ein Schlüssel in ein Schloss in Fremdkörper („Antigene“) passen.
Seine chemische Theorie erklärte viel über Infektionen, einschließlich der Frage, warum eine Erstinfektion oft Immunität gegen eine spätere Exposition gegenüber derselben Krankheit hervorruft. Pocken wurden immer als Beispiel verwendet, da die Leute sie nie zweimal bekamen.
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Beide Theorien erklärten einen Teil des Problems und sowohl weiße Blutkörperchen als auch chemische Antikörper sind Teil der modernen Immunologie. Aber je mehr Wissenschaftler über das Immunsystem erfuhren, desto komplexer stellte sich heraus, dass es ist.
Ein weiteres Rätsel um die Ausbreitung von „Keimen“ wurde von Robert Koch aufgeklärt, der maßgeblich an der ursprünglichen Keimtheorie beteiligt war. Er argumentierte, dass manche Menschen Keime beherbergen könnten, ohne selbst krank zu sein. Dieser „Trägerstaat“ wurde im Fall von Mary Mallon, einer irischen Köchin, die in New York mehrere Familien mit Typhus infizierte, dramatisch verwirklicht.
„Typhus Mary“ wurde zu einer Célèbre, als ihr unverschuldeter Zustand diagnostiziert und sie als Gefahr für die Öffentlichkeit inhaftiert wurde. Sie scheidet Typhus-Bazillen in Kot und Urin aus, war aber davon nicht betroffen.
Die Keimtheorie verlieh den Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens neue Befugnisse, um Menschen gegen ihren Willen zu isolieren und einzudämmen.
Die Organismen verstehen, die Krankheiten verursachen
Bakterien waren nicht die einzigen Organismen, die Krankheiten verursachen konnten. Parasitäre Würmer waren schon lange bekannt, und 1898 krönte Ronald Ross fünf Jahre Forschung in Britisch-Indien mit der Entdeckung von Plasmodien in den Speicheldrüsen von Moskitos. Plasmodien sind Mikroorganismen, die erstmals 1880 von Charles Laveran im Blut von an Malaria erkrankten Menschen beobachtet wurden.
Ross‘ Beitrag bestand darin zu zeigen, dass der Parasit durch die Stiche der weiblichen Anopheles-Mücke übertragen wurde. Dies und die Entdeckung, dass Gelbfieber durch die Stiche einer anderen Mückengattung, Aedes, übertragen wurde, machte die medizinische Entomologie (das Studium von Insekten) zu dieser Zeit zu einer aufregenden neuen Disziplin.
Es zahlte sich bald aus, als Charles Nicolle, der in Tunesien arbeitete, zeigte, dass Zecken und Läuse Typhus übertragen. Ross, Laveran und Nicolle haben jeweils Nobelpreise gewonnen, was auf die bahnbrechende Natur dieser Forschung hinweist.
Der Infektionserreger des Gelbfiebers war ein typisches Beispiel, von dem schließlich gezeigt wurde, dass es durch ein Virus verursacht wird. Das Wort war in der Medizin alt und bedeutete ursprünglich einfach „Gift“.
Als sich die Labormethoden verbesserten und Wissenschaftler begannen, mit einer Reihe von Krankheiten wie Gelbfieber, Pocken und Tollwut zu arbeiten, wurde gezeigt, dass diese Mittel die Filter passieren, die Bakterien einfangen.
Vor diesen Entdeckungen erkannte Martinus Beijerinck (1851-1931) 1898, dass das Tabakmosaikvirus (er nannte es zuerst „Virus“) gezwungen war, sich in den Zellen der Pflanze zu vermehren, die es infizierte. Diese Idee, die heute als grundlegend für unser Verständnis von Viren angesehen wird, wurde zu Beijerincks Zeiten nicht gut aufgenommen, da sie gegen die herkömmliche wissenschaftliche Weisheit verstieß.
Laborwissenschaftler erkannten schließlich, dass Viren nicht einfach wie Bakterien in kleinen Kolonien auf Petrischalen wachsen würden. Kükenembryozellen wurden bald zum Medium der Wahl in Labors, und als Wissenschaftler immer geschickter bei der Manipulation dieser winzigen Partikel wurden, entdeckten sie viele Viren, die menschliche Krankheiten verursachten. Masern, Mumps, Windpocken, Pocken, Influenza, Kinderlähmung und die Erkältung gehörten zu den Krankheiten mit viralen Ursachen.
Die Influenza warf einen langen Schatten auf diese Forschung, da die spanische Grippepandemie von 1918-19 die verheerendste Epidemie der Geschichte bleibt und weltweit mehr als 25 Millionen Menschen tötete – mehr als die Verluste im Ersten Weltkrieg.
Es wurden jedoch Fortschritte erzielt. Von 1915 bis 1917 entdeckten Frederick W. Twort in London und Félix d’Herelle in Paris, was d’Herelle den „Bakteriophagen“ nannte:Viren, die Bakterien infizieren. Bakteriophagen wurden zunächst als eher merkwürdig als wichtig angesehen, aber in den nächsten drei Jahrzehnten trug ihre Analyse dazu bei, die Grundlagen der Molekularbiologie, der modernen Genetik und der Struktur der DNA zu legen.
Das Elektronenmikroskop:Sehen ist Glauben
Trotz zunehmender Kenntnisse über Viren in den frühen Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts verfügten die Wissenschaftler noch immer über kein Mikroskop, mit dem sie sichtbar gemacht werden könnten. Dies wurde in den frühen 1930er Jahren gelöst, als Ernst Ruska und andere das „Elektronenmikroskop“ erfanden. Dabei wurden Elektronenströme verwendet, um eine viel stärkere Vergrößerung zu erzielen, und Virologen konnten endlich sehen, womit sie es zu tun hatten.
Infektionsmuster bestätigten, dass bei vielen Viruserkrankungen eine einzige Episode die Person mit dauerhafter Immunität zurücklässt. Deshalb sind Krankheiten wie Mumps, Windpocken und Röteln überwiegend Kinderkrankheiten.
Ebenso sind Impfstoffe gegen Viren häufig wirksamer als solche gegen bakterielle Erkrankungen. Der Kuhpocken-Impfstoff von Edward Jenner stützte sich auf die Kreuzimmunität, die Kuhpocken gegen Pocken, eine viel ernstere Krankheit, verleihen.
Ein Impfstoff gegen Gelbfieber wurde in den 1930er Jahren entwickelt, und amerikanische Wissenschaftler arbeiteten daran, einen gegen Polio zu finden – wahrscheinlich die am meisten gefürchtete Krankheit junger Amerikaner in den mittleren Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts. Nach mehreren erfolglosen Versuchen verschiedener Wissenschaftler gab Jonas Salk 1955 bekannt, dass sein Impfstoff, der auf abgetöteten Polioviren basiert, ordnungsgemäß getestet wird.
Etwa zur gleichen Zeit stellte Albert Sabin seinen eigenen Impfstoff vor. Dies konnte oral auf einem Stück Zucker verabreicht werden, war also bei Jugendlichen sehr beliebt und war 1961 zum Impfstoff der Wahl geworden.
Für viele andere virale Kinderkrankheiten sowie die bakteriellen Krankheiten Keuchhusten und Diphtherie gibt es wirksame Impfstoffe. Die Fähigkeit, diese Keime zu verstehen und zu manipulieren, hat die Kindheit in den Industrieländern zu einer viel sichereren Zeit gemacht.
Kein medizinischer Eingriff ist jedoch völlig ohne Risiko, und der Widerstand der Bevölkerung gegen obligatorische Impfprogramme reicht bis ins 19. Jahrhundert zurück, als Pocken der einzige verfügbare Impfstoff waren.
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Ein universeller Schutz ist notwendig, um die „Herdenimmunität“ zum Schutz von Massenpopulationen zu schaffen. Die Pockenimpfung war Teil einer konzertierten Kampagne der Weltgesundheitsorganisation (WHO) gegen die Krankheit, die bis 1980 zu ihrer weltweiten Ausrottung führte.
Die Pockenkampagne wurde parallel zu einer durchgeführt, um Malaria auszurotten, hauptsächlich durch Versuche zur Mückenbekämpfung mit DDT. Die kumulativen toxischen Umweltauswirkungen in Verbindung mit der Entwicklung einer weit verbreiteten Mückenresistenz gegen das Insektizid schränkten jedoch die Wirksamkeit der Kampagne ein. Es wurde nach etwa einem Jahrzehnt stillschweigend aufgegeben.
Bemühungen, Polio den Pocken ins Vergessen folgen zu lassen, waren erfolgreicher, obwohl es immer noch Gebiete gibt, in denen die Gesundheitsinfrastruktur schwach ist.
Die Bedrohung durch Pandemien und neu auftretende Infektionen
Diese Triumphe und Misserfolge müssen neben anderen Krankheiten gesehen werden. Das Influenzavirus ist äußerst instabil, und neue Stämme verlangen nach Impfstoffen, die hauptsächlich gegen den aktuellen Stamm gerichtet sind. Einige der Stämme, die Schweine oder Hausgeflügel befallen, stellen die größte Bedrohung dar, da sie die Artbarriere durchbrechen und menschliche Populationen bedrohen können. Dies könnte zu einer weiteren globalen Pandemie führen, wie sie beim Ausbruch des Coronavirus im Jahr 2020 zu beobachten war.
Darüber hinaus hat die Neuzeit das Problem neu auftretender Infektionen gesehen. Nirgendwo wird die Kraft von „Bakterien“, Leid und Tod zuzufügen, besser veranschaulicht als in den frühen 1980er Jahren in den USA von dem, was zuerst als GRID (gay-related immunodeficiency) und dann als AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome) bezeichnet wurde.
Zu den frühen Symptomen gehörten Fieber und Schweißausbrüche, Abgeschlagenheit und Schwäche, eine seltene Art von Tumor (Kaposi-Sarkom) und Infektionen durch Organismen, die normalerweise keine Bedrohung für den Menschen darstellen. Das Syndrom wurde bald in Haiti bei intravenösen Drogenkonsumenten und Hämophilen entdeckt, und seine rasche Ausbreitung erregte weltweit Besorgnis.
1983 wurde das Virus, das jetzt als Human Immunodeficiency Virus (HIV) bezeichnet wird, unabhängig voneinander von zwei Gruppen entdeckt. Das Virus wurde mit ziemlicher Sicherheit erstmals Anfang des 20. Jahrhunderts in Afrika aus Schimpansenfleisch erworben, das mit dem Simian Immunodeficiency Virus infiziert war.
Es schwelte mehrere Jahrzehnte lang im Menschen, bis es durch veränderte soziale Bedingungen zu einer Epidemie entfacht wurde, die sich von Afrika nach Haiti und dann in die USA ausbreitete.
HIV ist Teil der modernen Krankheitslandschaft geworden. Wie bei mehreren Infektionskrankheiten, einschließlich Syphilis, hat sich HIV von einer akuten zu einer chronischen Krankheit gewandelt, da sich der Keim und der menschliche Körper aneinander gewöhnt haben. Als das am besten untersuchte Virus der Geschichte hat es zu innovativen Arzneimitteltherapien geführt, obwohl es so wandelbar ist, dass sich ein Impfstoff als schwer fassbar erwiesen hat.
HIV ist nicht die einzige „aufkommende“ Krankheit, die im letzten halben Jahrhundert aufgetaucht ist:Ebola-Virus, West-Nil-Fieber, Legionärskrankheit, Lyme-Borreliose, Coronavirus und SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) sind ebenfalls Teil unserer modernen Welt.
Zudem haben viele Keime Resistenzen gegen Medikamente entwickelt und eine medikamentenresistente Malaria oder Tuberkulose kann wie eine neue Krankheit wirken. Darüber hinaus sind moderne Krankenhäuser zu Brutstätten für MRSA (Methicillin-resistenter Staphylococcus aureus) geworden.
Vor einem halben Jahrhundert dachten viele, der Mensch habe die Keime weitgehend besiegt. Dieser Optimismus war leider verfrüht.
Als ob neu auftretende Infektionskrankheiten nicht genug wären, wurde eine ganz neue Art von Infektionserregern als Ursache von Scrapie bei Schafen, boviner spongiformer Enzephalopathie (BSE) bei Kühen und Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJD) und Kuru bei Menschen identifiziert. Der „Agent“, ein fehlgefaltetes Protein, wurde 1982 von Stanley Prusiner als Prion bezeichnet.
Obwohl Prionen nicht im herkömmlichen Sinne leben, gelten sie als „infektiös“ in ihrer Fähigkeit, andere Proteine zu veranlassen, sich falsch zu falten und dadurch für die normalen Stoffwechselprozesse von Proteinen undurchlässig zu werden. Diese Schurkenproteine verursachen irreversible Schäden am Nervensystem, die innerhalb weniger Monate zum Tod führen.
Am anderen Ende des Spektrums von Prionen wurde 1982 ein Bakterium gefunden, das mit Magengeschwüren in Verbindung gebracht wird. Die Arbeit beendete die jahrzehntelange Debatte über die Ursache von Geschwüren und bot eine viel wirksamere Therapie. Es brachte Robin Warren und Barry Marshall einen Nobelpreis für Arbeiten ein, die theoretisch ein Jahrhundert früher hätten gemacht werden können.
Während der Krieg gegen Krankheiten weiter tobt, ist es gut zu wissen, dass es immer noch gelegentliche Triumphe gibt.
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