病気の細菌説

細菌説は、現在多くの病気に対して受け入れられている科学的理論である。この説では、病原体または「細菌」と呼ばれる微生物が病気を引き起こす可能性があるとされている。拡大しないと見えないほど小さいこれらの生物は、人間や他の動物、その他の生物宿主に侵入する。宿主内での成長と繁殖が病気を引き起こす可能性がある。「細菌」とは、細菌だけでなく、原生生物や真菌などのあらゆる種類の微生物、またはウイルス、プリオン、ウイロイドなど、病気を引き起こす可能性のある他の病原体を指す。^{[1]病原体によって引き起こされる病気は}感染症と呼ばれる。病原体が病気の主な原因である場合でも、環境要因や遺伝要因が病気の重症度や、潜在的な宿主が病原体にさらされたときに感染するかどうかに影響を与えることが多い。病原体は、人間と動物の両方で、個人から個人へと伝染する病気の媒介物である。感染症は、病原微生物（ウイルス、細菌、真菌）や寄生虫などの生物学的因子によって引き起こされます。

細菌学の基本的な形態は、1546 年にジローラモ・フラカストロによって提唱され、 1762 年にマルクス・フォン・プレンツィによって拡張されました。しかし、ヨーロッパではそのような見解は軽蔑され、科学者や医師の間ではガレノスの 瘴気説が依然として支配的でした。

19世紀初頭までに、ヨーロッパでは最初のワクチンである天然痘ワクチン接種が一般的になっていましたが、医師たちはそれがどのように機能するか、またその原理を他の病気に応用する方法を知りませんでした。1850年代後半にルイ・パスツールの研究で移行期が始まりました。この研究は後に1880年代にロベルト・コッホによって拡張されました。その10年の終わりまでに、瘴気説は病気の細菌説と競争するのに苦労していました。ウイルスは1890年代に最初に発見されました。最終的に、細菌学の「黄金時代」が訪れ、その間に細菌説は多くの病気を引き起こす実際の微生物の特定に急速につながりました。^[2]

瘴気説は、19世紀末に細菌説が定着するまで、病気の伝染に関する有力な説であったが、科学界ではもはや正しい病気の説明として受け入れられていない。この説では、コレラ、クラミジア感染症、黒死病などの病気は、瘴気（古代ギリシャ語で「汚染」）によって引き起こされるとされていた。瘴気とは、腐敗した有機物から発生する有毒な「悪臭」の一種である。^[3]瘴気は、腐敗した物質（瘴気）の粒子で満たされた有毒な蒸気または霧であると考えられており、その悪臭で識別できる。この説では、病気は汚染された水、汚れた空気、劣悪な衛生状態などの環境要因によって生じるとされていた。この説によれば、このような感染症は個人間で伝染するものではなく、そのような蒸気を発生させる場所にいる人々に影響を及ぼすとされていた。^[4]

古代ギリシャの歴史家トゥキュディデス（紀元前 460年頃-紀元前 400年頃）は、アテネのペストに関する記述の中で、病気が感染者から他の人に広がる可能性があることを初めて記した人物である。^{[5] [6]}

直接接触で広まらない伝染病の広がりに関する一つの説は、空気中に存在し、空気を通して拡散する胞子のような「種子」（ラテン語：semina ）によって広まるというものであった。ローマの詩人ルクレティウス（紀元前 99年頃-紀元前 55年頃）は、その詩『物事の本質について』（紀元前56 年頃）の中で、世界には様々な「種子」が存在し、その一部は吸入または摂取すると人を病気にする可能性があると述べた。^{[7] [8]}

ローマの政治家マルクス・テレンティウス・ウァロ（紀元前116年 - 紀元前27年）は、著書『農業三書』（紀元前36年）の中で次のように書いている。「沼地の近くでも注意が必要だ。なぜなら、そこには目に見えない小さな生き物が生息しており、それが空気中に浮遊して口や鼻から体内に入り込み、深刻な病気を引き起こすからだ。」^[9]

ギリシャの医師ガレノス（紀元129年 -  200年/216年頃）は著書『熱病原性について』（紀元 175年頃）の中で、一部の患者は「熱の種」を持っている可能性があると推測した。^{[7] : 4}また著書『熱の諸型について』 （紀元 175年頃）では、疫病は「ある種の疫病の種」が空気中に存在することで広がると推測した。^{[7] : 6}また著書『伝染病学』（紀元 176年 - 178年頃）では、患者が熱から回復する過程で再発する可能性があるのは、体内に「病気の種」が潜んでいるためであり、医師の治療計画に従わなければ、その病気が再発する可能性があると説明した。^{[7] : 7}

瘴気と伝染の混合理論は、ペルシャの医師 イブン・シーナー（ヨーロッパではアヴィセンナとして知られる）が『医学典範』 （1025年）で提唱した。彼は、呼吸によって病気を他人に感染させることや、結核による伝染、水や土を介した病気の伝染について言及した。^[10]

中世初期、セビリアのイシドール(  560 年頃– 636年頃) は、著書『物の性質について』 (西暦 613 年頃) の中で「疫病をもたらす種子」 (ペスティフェラ セミナ) について言及しました。^{[7] : 20} 1345 年後半、イタリア、ボローニャのトンマーゾ デル ガルボ(  1305 年頃– 1370 年) は、著書『Commentaria non-parum utilia in libros Galeni』 (ガレノスの書籍に関する役立つ解説)の中でガレノスの「疫病の種」について言及しました。 。^{[7] : 214}

16世紀の宗教改革者マルティン・ルターは伝染説についてある程度の考えを持っていたようで、次のように述べている。「私は3度の疫病を生き延び、2箇所の疫病の跡がある人を何人も訪ねたが、触れたところ、痛みはなかった。神に感謝する。その後、家に帰ると、当時赤ん坊だったマーガレット（1534年生まれ）を抱き上げ、洗っていない手を彼女の顔に当てた。忘れていたからだ。そうでなければ、そんなことはしなかったはずだ。神を試すことになっていたからだ。」^[11] 1546年、イタリアの医師ジロラモ・フラカストロは、伝染病の性質、主な病原体の分類、これらの病気の予防と治療に関する理論を扱った3冊の本「伝染と伝染病について」を出版した。フラカストロは、感染した宿主との直接接触、媒介物との間接接触、または空気中の粒子を介して広がる「病気の種子」を非難した。^[12]

1668年、イタリアの医師フランチェスコ・レディは、生物が無生物から発生するという理論である自然発生を否定する実験的証拠を発表した。レディは、ウジ虫は覆われていない腐った肉からのみ発生することを観察した。肉をガーゼで覆った瓶に入れておくと、ウジ虫はガーゼの表面に現れ、後にこれは腐った肉の臭いが網目を通り抜けてハエを引き寄せ、卵を産ませるものであると理解された。^{[13] [14]}

微生物は、1670年代に、微生物学の先駆者であり「微生物学の父」とみなされているアントン・ファン・レーウェンフックによって初めて直接観察されたと言われています。レーウェンフックは、1674年に細菌、酵母細胞、水滴に群がる生物（藻類など）、毛細血管内の血球の循環を初めて観察し、記述したと言われています。「細菌」という言葉はまだ存在していなかったため、彼はこれらの微小な生物を「小さな動物」を意味する「アニマルクル」と呼びました。彼は、雨水、池や井戸水、人間の口や腸など、さまざまな水源からこれらの「非常に小さな動物」を分離することができました。

しかし、ドイツのイエズス会司祭で学者のアタナシウス・キルヒャー（または「キルヒナー」と綴られることが多い）は、これ以前にもそのような微生物を観察していた可能性がある。1646年に書かれた彼の著書の1つには、ラテン語の章があり、翻訳すると「顕微鏡で調べた自然界の物の素晴らしい構造について...酢や牛乳に無数の虫が溢れていると誰が信じるだろうか」とある。キルヒャーは、腐敗した死体、肉、牛乳、分泌物の中に見られる目に見えない生物を「虫」と定義した。顕微鏡を使った研究により、病気や腐敗、腐敗は目に見えない生物の存在によって引き起こされるという、おそらく彼が最初に抱いたであろう信念に至り、「熱病患者の血液には多くのものが発見されるかもしれない」と書いている。1656年にローマが腺ペストに襲われたとき、キルヒャーは顕微鏡でペスト患者の血液を調査した。彼は血液中に「小さな虫」または「動物」が存在することに気づき、この病気は微生物によって引き起こされたと結論付けた。

キルヒャーは感染症の原因を顕微鏡レベルの病原体と考えた最初の人物で、病気の細菌説を考案し、1658年にローマで出版された著書『医学物理研究』^{でその概要を示した。[15]}病気は微生物によって引き起こされるというキルヒャーの結論は正しかったが、彼が顕微鏡で見たものは実際には赤血球や白血球であり、ペスト菌そのものではない可能性が高い。キルヒャーはまた、隔離、検疫、感染者の衣服を焼却、細菌の吸入を防ぐためのマスク着用など、病気の蔓延を防ぐための衛生対策も提案した。血液中に生物が入り込んで存在すると最初に提唱したのはキルヒャーであった。

18世紀にはさらに多くの提案がなされたが、なかなか普及しなかった。1700年、医師のニコラス・アンドリーは、天然痘やその他の病気の原因は「虫」と彼が呼ぶ微生物であると主張した。 ^[16] 1720年、リチャード・ブラッドリーはペストと「すべての伝染病」は顕微鏡でしか見ることができない「有毒な昆虫」によって引き起こされると理論づけた。^[17]

1762年、オーストリアの医師マルクス・アントニウス・フォン・プレンツィス（1705–1786）は『オペラ・メディコ・フィジカ』という本を出版した。この本では、土壌や空気中の特定の微生物が特定の病気を引き起こすという伝染理論が概説されていた。プレンツィスは、流行性かつ伝染性の病気（麻疹や赤痢など）と、伝染性だが流行性ではない病気（狂犬病やハンセン病など）を区別していると指摘した。^[18]この本では、アントン・ファン・レーウェンフックを引用して、そのような微生物がいかに遍在するかを示しており、潰瘍性創傷における細菌の存在を記述している点でも独特であった。結局、プレンツィスが唱えた理論は科学界に受け入れられなかった。

19世紀初頭、絹織物の生産が落ち込むことへの経済的懸念から、イタリアの昆虫学者アゴスティーノ・バッシは、フランス語で「ムスカルディン」、イタリア語で「カルシナッチョ」または「マル・デル・セーニョ」として知られる、幼虫の体に沿って白い菌の斑点を引き起こす蚕の病気を研究した。1835年から1836年にかけて、バッシは菌の胞子が個体間で病気を伝染させるという発見を発表した。バッシは、病気の幼虫を速やかに除去し、その表面を消毒することを推奨し、現代の予防医療で使用されている方法を概説した。^[19]イタリアの博物学者ジュゼッペ・ガブリエル・バルサモ・クリヴェッリは、バッシにちなんで原因菌の種に名前を付け、現在はボーベリア・バッシアナとして分類されている。^[20]

1838年、熱帯医学のフランス人専門家ルイ・ダニエル・ボーペルテュイは、病気に関する顕微鏡検査の先駆者となり、すべての感染症は「微生物」による寄生感染によるという理論を独自に構築した。友人のアデル・ド・ロスヴィル氏の助けを借りて、彼はパリのフランス科学アカデミーでその理論を公式発表した。1853年までに、彼はマラリアと黄熱病が蚊によって広がると確信した。彼は、黄熱病を媒介する特定の蚊のグループを「縞足蚊」の「国内種」と特定し、実際の媒介者であるネッタイシマカと認識した。彼は1854年にその理論をクマナの官報で発表した。彼の報告は公式委員会によって評価され、蚊の理論は却下された。^[21]

1847年、ウィーン総合病院（Allgemeines Krankenhaus ）に勤務していたハンガリーの 産科医イグナーツ・ゼンメルワイスは、医師や医学生の介助による出産では産褥熱による妊産婦死亡率が劇的に高いことに気づいた。しかし、助産婦が介助した出産は比較的安全だった。さらに調査を進めるうちに、ゼンメルワイスは産褥熱と医師による出産婦の診察との関連を突き止め、さらにこれらの医師はたいてい検死から直接来たことに気づいた。産褥熱は伝染病であり検死結果がその蔓延に関係していると主張したゼンメルワイスは、妊婦を診察する前に医師に塩素処理した石灰水で手を洗わせた。すると彼は、1年の間に死亡率が18%から2.2%に急激に減少したことを記録した。この証拠にもかかわらず、彼と彼の理論は当時の医学界の大半から拒絶された。^[22]

恐竜の化石の発見で有名なサセックスの医師ギデオン・マンテルは顕微鏡で時間を過ごし、著書『動物についての考察』（1850年）の中で「人類を苦しめる最も深刻な病気の多くは、目に見えない動物の生命の特異な状態によって引き起こされているのではないか」と推測した。^[23]

イギリス人医師ジョン・スノーは、 1854年のブロード・ストリートのコレラ流行を研究したことで、近代疫学の創始者とされている。^[24]スノーは、沼地の瘴気がマラリアを広めたと主張する18世紀初頭のイタリア人解剖学者ジョヴァンニ・マリア・ランチシの著作を批判し、腐敗した生物による悪臭がすべての症例に存在するわけではないと反論した。1849年のパンフレット「コレラの感染様式について」で、スノーはコレラが糞口経路で広がり、人間の下腸で増殖すると提唱した。^[25]

1855年に出版されたこの本の第2版では、スノーはコレラは人間の上皮細胞よりも小さな細胞によって引き起こされると理論づけ、1884年にロベルト・コッホが細菌種コレラ菌が原因物質であると確認することにつながった。生物学的起源を認めたスノーは、水を沸騰させて濾過することを推奨し、現代の沸騰水勧告の先例となった。^[25]

スノーは、テムズ川から下水に汚染された水を供給していたサザーク・アンド・ヴォクソール水道会社に関連する特定の送水ポンプとコレラ症例との関連を統計的に分析し、この会社が供給する地域では、上流のよりきれいなシーシング・ウェルズから水を汲んでいるランベス水道会社のポンプを使用している住民よりも14倍多くの死者が出ていることを示した。スノーはセント・ジェームズ教区の保護委員会に汚染されたポンプのハンドルを撤去するよう説得したことで称賛されたが、恐怖を感じた住民が地域から逃げ出したため、この流行の症例はすでに減少しつつあると指摘した。^[25]

19世紀半ば、フランスの微生物学者ルイ・パスツールは、女性生殖器をホウ酸で治療すると、粘膜へのダメージを避けながら産後感染症を引き起こす微生物を死滅させることを示した。^[26]

レディの研究を基に、パスツールは栄養液を入れたスワンネックフラスコを作り、自然発生を否定した。フラスコの内容物は湾曲したチューブを取り除いて外部環境の空気と直接接触した時のみ発酵するため、パスツールは細菌が環境に定着するためには感染部位間を移動しなければならないことを実証した。^[27]

バッシと同様に、パスツールは細菌理論の研究を拡張し、カイコに茶色の斑点を引き起こす病気であるペブリンを研究しました。 ^[20]スイスの植物学者カール・ネーゲリが1857年にノゼマ・ボンビシスという真菌を発見した一方で、パスツールはその発見を応用してカイコの卵の換気とスクリーニングの改善を推奨しました。これは病気の監視の初期の形態でした。^[27]

1884年、ドイツの細菌学者ロバート・コッホは、特定の微生物と疾患との因果関係を確立するための4つの基準を発表しました。これは現在コッホの原則として知られています。^[28]

1. この微生物は、病気にかかっているすべての生物に豊富に存在するはずですが、健康な生物には存在しないはずです。
2. 微生物は病気の生物から分離され、純粋培養されなければなりません。
3. 培養された微生物は、健康な生物に導入されると病気を引き起こすはずです。
4. 微生物は、接種された罹患した実験宿主から再分離され、元の特定の原因物質と同一であることが確認されなければなりません。

コッホは生涯を通じて、コレラの無症候性キャリアが第一公準に違反するなど、これらの公準が普遍的に適用できるものではないことを認識していた。同じ理由で、第三公準は「しなければならない」ではなく「すべきである」と規定されている。なぜなら、病原体への以前の曝露の違いにより、感染性因子にさらされたすべての宿主生物が感染するわけではないからである。^{[29] [30]}第二公準を制限するものとして、ウイルスは絶対細胞内寄生虫であるため純粋培養では増殖できず、第二公準を満たすことは不可能であることが後に発見された。^{[31] [32]同様に、}プリオンとして知られる病原性のミスフォールドタンパク質は、自己複製するのではなく、その構造を他のタンパク質に伝達することによってのみ拡散する。^[33]

コッホの原則は、相関関係が因果関係を意味するわけではないことを強調したことで歴史的に重要な意味を持っているが、多くの病原体は、すべての基準を満たしていなくても、特定の疾患の原因物質として認められている。^[34] 1988年、アメリカの微生物学者スタンレー・ファルコウは、微生物遺伝子と病原性因子との相関関係を確立するために、コッホの原則の分子バージョンを発表した。^[35]

パスツールの細菌発酵に関する論文を読んだ後、イギリスの外科医ジョセフ・リスターは、骨が皮膚を突き破る複雑骨折は環境微生物にさらされて感染する可能性が高いことを認識した。彼は、石炭酸が効果的な消毒剤として傷の部位に塗布できることを認識した。^[36]

• アレクサンダー・フレミング
• 細胞理論
• クーティ
• 疫学
• 細菌理論否定論
• 新興感染症の歴史
• ロバート・フック
• ルドルフ・ヴィルヒョウ
• 酵素症

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