Robert Koch

Heinrich Hermann Robert Koch (fæddur 11. desember 1843, dáinn 27. maí 1910) var þýskur læknir og örverufræðingur. Hann þróaði margar þeirra grunnaðferða sem enn eru notaðar við ræktun baktería og er því oft sagður „faðir bakteríufræðanna“. Hann er þekktastur fyrir uppgötvanir sínar í sýklafræði, einkum fyrir að hafa fundið orsakavalda miltisbrands, berkla og kóleru og fyrir skilgreiningu sína á þeim skilyrðum sem uppfylla þarf til að tiltekin örvera geti óyggjandi talist orsök ákveðins sjúkdóms.

Lífvísindi 19. öld
Nafn:	Robert Koch
Fæddur:	11. desember 1843 í Clausthal í Neðra Saxlandi
Látinn	27. maí 1910 í Baden-Baden í Baden-Württemberg
Svið:	Örverufræði
Helstu viðfangsefni:	Bakteríur og hlutverk þeirra í ýmsum smitsjúkdómum. „Faðir bakteríufræðanna“
Markverðar uppgötvanir:	Skilyrði Kochs Orsakir miltisbrands, berkla og kóleru Dvalargró
Helstu ritverk:	Die Aetiologie der Milzbrand-Krankheit. Beiträge zur Biologie der Pflanzen 2: 277-311 (1876), Die Aetiologie der Tuberculose. Berliner Klinische Wochenschrift 19 (15): 221-230 (1882)
Alma mater:	Georg-August-háskólinn í Göttingen
Helstu vinnustaðir:	Hin konunglega prússneska rannsóknastofnun í smitsjúkdómafræðum (Das Königlich Preußische Institut für Infektionskrankheiten) í Berlín
Verðlaun og nafnbætur:	Nóbelsverðlaunin í læknisfræði 1905

Hann hlaut Nóbelsverðlaunin í læknisfræði árið 1905 fyrir að uppgötva berklabakteríuna. Hann hafði mótandi áhrif á störf Paul Ehrlichs og Gerhard Domagks.

Æviágrip

Robert Koch fæddist árið 1843 og ólst upp í námubænum Clausthal í Harzfjöllunum. Clausthal tilheyrði þá konungsríkinu Hannover en er nú í þýska sambandslýðveldinu Neðra-Saxland. Faðir hans, Hermann Koch, var embættismaður sem hafði umsjón með námarekstri á svæðinu (þ. Bergvogt). Móðir hans hét Mathilde og var Robert þriðji alls 13 barna þeirra hjóna. Robert var bráðgert barn og námsfúst, eins og sjá má á því að fimm ára gamall tilkynnti hann furðu lostnum foreldrum sínum að hann hefði kennt sjálfum sér að lesa með aðstoð dagblaða.

Námsárin

Að lokinni menntaskólagöngu í Clausthal hélt Koch til Göttingen og hóf nám í læknisfræði við Georg-August-háskólann 1862. Þar var Jakob Henle prófessor í líffærafræði en hann hafði nokkru áður birt kenningu þess efnis að smitsjúkdómar bærust milli manna með smitbærum lífverum. Henle og kenningar hans áttu eftir að hafa mikil áhrif á fræðastarf Kochs.

Hugur Kochs stóð á þessum árum mjög til ferðalaga og gældi hann við þá hugmynd að gerast skipslæknir en að læknanáminu loknu 1866 gaf hann þær hugmyndir upp á bátinn, í bili að minnsta kosti, og trúlofaðist æskuástinni sinni, Emmy Fraatz, prestsdóttur í Clausthal. Þau giftust árið eftir, þann 16. júlí 1867. Árið 1868 eignuðust þau sitt eina barn, Gertrude. Í millitíðinni hélt Koch til Berlínar og sótti námskeið í efnafræði. Þar kynntist hann meðal annars Rudolf Virchow sem átti eftir að hafa mikil áhrif á Robert.

Þorpslæknirinn

Robert vann um stutt skeið á sjúkrahúsi í Hamborg (þ. Allgemeine Krankenhaus) en gerðist svo þorpslæknir (þ. Landarzt) og starfaði um nokkura ára skeið í ýmsum þorpum þáverandi Prússlands, síðast í Wollstein (nú Wolsztyn í Póllandi). Hann þjónaði einnig sem herlæknir í fransk-prússneska stríðinu 1870-1871. Árið 1876 birti hann niðurstöður rannsókna á miltisbrandi sem hann hafði unnið að í hjáverkum meðfram læknisskyldum sínum í Wollstein allt frá því Emmy gaf honum smásjá í afmælisgjöf 1871. Niðurstöður hans, einkum hvað vaðar hæfileika miltisbrandsbakteríunnar til að mynda dvalargró, vöktu mikla athygli og urðu til þess að honum var boðin staða við Keisaralegu heilbrigðisstofnunina (þ. Kaiserliches Gesundheitsamt) í Berlín.

Berlínarárin

Í Berlín þróaði Koch frekar aðferðir sínar til ræktunar baktería og rannsókna á þeim. Hann sneri sér fljótlega að því að finna orsök berkla og síðar kóleru. Í tengslum við þessar rannsóknir fékk hann tækifæri til að svala útþrá sinni og lagðist í langa rannsóknaleiðangra til Egyptalands, Indlands, Suður Afríku og Jövu. Rannsóknirnar skiluðu honum aukinni frægð og frama. Árið 1885 var hann gerður að prófessor við Charité háskólasjúkrahúsið í Berlín. Árið 1891 var stofnuð sérstök rannsóknastofnun, Hin konunglega prússneska rannsóknastofnun í smitsjúkdómafræðum (þ. Das Königlich Preußische Institut für Infektionskrankheiten) sem hann veitti forstöðu. Nafn stofnuninnar var breytt 1912, tveimur árum eftir dauða Kochs, og heitir nú Robert Koch stofnunin.

Skilnaður og annað hjónaband

Hjónaband þeirra Roberts og Emmy Koch reyndist ekki jafn heilladrjúgt og þau höfðu vonast til í upphafi og hafði verið nokkuð stirt milli þeirra hjóna allt frá því á Wollstein-árunum. Upp úr sauð þegar Koch felldi hug til ungrar leikkonu, Hedwig Freiberg að nafni. Hedwig var þá aðeins 17 ára, en hreifst mjög af þessum fræga vísindamanni og bauðst til að þjóna sem „tilraunadýr“ við rannsóknir hans á berklalyfinu túberkúlín, sem hann var þá að þróa. Þau Emmy skildu en skilnaðir þóttu all smánarlegir á þessum árum. Koch kvæntist Hedwig 13. september 1893 og voru þau gift allt til dánardægurs hans 1910, en hann lést úr hjartaáfalli á heilsuhæli í Baden-Baden.

Fræðastörf

Að dómi flestra sem hafa fjallað um sögu örverufræðanna mynda fræðastörf Kochs eina af meginstoðum þessarrar vísindagreinar á síðari helmingi nítjándu aldar og fram eftir þeirri tuttugustu. Hann hefur því verið nefndur „faðir bakteríufræðanna“ ásamt Pasteur. Að baki þeirri nafngift liggja annars vegar lykiluppgötvanir á borð við orsakir mannskæðra sjúkdóma eins og kóleru og berkla og hins vegar þróun á aðferðum við ræktun örvera og grunnrannsóknir á þeim sem enn eru í fullu gildi. Hér verður leitast við að greina frá helstu uppgötvunum og nýjungum Kochs og samstarfsfólks hans.

Miltisbrandur og dvalargró

Mynd úr grein Kochs, Aetiologie der Milzbrandkrankheit frá 1876

Í Wollstein kom Koch sér upp heimagerðri rannsóknaraðstöðu sem hann notaði í frístundum við smásjárskoðun á blóðsýnum úr miltisbrandssýktum dýrum, en miltisbrandur var þá nokkur skaðvaldur í sveitum Prússlands. Minnugur kenninga síns gamla lærimeistara, Jakobs Henle, þess efnis að smásæjar, smitbærar lífverur bæru að öllum líkindum ábyrgð á smitsjúkdómum, beitti Koch nýju Carl Zeiss-smásjánni sinni og skimaði eftir mögulegum sýklum. Honum var einnig kunnugt um rannsóknir þeirra Casimir Davaine og Pierre Rayer í París sem höfðu fundið staflaga bakteríur í blóðsýnum miltisbrandssýktra dýra og leitt líkum að því að bakteríurnar væru sýklar en gátu ekki fært á það sönnur. Koch fann þessar sömu bakteríur, fann upp aðferð til að rækta þær í hreinrækt og gat þannig rannsakað lífsferli þeirra. Hann sá að þó bakteríurnar sem slíkar væru viðkvæmar og þyldu illa miklar breytingar á umhverfisaðstæðum, þá gátu þær myndað lítil, harðger korn, dvalargró, sem þoldu óhagstæð umhverfisskilyrði og gátu að því loknu spírað líkt og fræ plantna og myndað nýjar bakteríufrumur. Með rannsóknum sínum sýndi hann ekki aðeins fram á það á óyggjandi hátt að bakterían, Bacillus anthracis, var miltisbrandssýkillinn, heldur gat hann einnig útskýrt hvernig hún smitaðist milli dýra. Hann sendi niðurstöður sínar til Ferdinands Cohn í Breslau en hann hafði þá skömmu áður lýst dvalargróum baktería fyrstur manna. Cohn hreifst mjög af rannsóknum Kochs, lét birta þær og bauð Koch að koma til Breslau til að sýna rannsóknaraðferðir sínar.

Smásjármyndir

Ljósmyndatæknin var tiltölulega nýkomin til skjalanna á þessum árum og fýsti Koch mjög að beita henni til að festa það á mynd sem hann sá í smásjánni. Síðustu árin í Wollstein gerði hann umfangsmiklar tilraunir í þessa veru með nokkrum árangri. Smásjárljósmyndun varð þó ekki að mikið notaðri tækni fyrr en all löngu síðar.

Hreinræktun, agar, Petriskálar

Í Wollstein hafði Koch fyrst og fremst ræktað bakteríur í vökvaæti og sóst eftir hreinræktun með því að raðþynna sýnin í dauðhreinsuðum þynningarvökva. Hann hafði þó, eins og Cohn og fleiri, ræktað bakteríur á niðursneiddum kartöflum og séð hvernig þær mynda kóloníur á yfirborði sneiðarinnar. Hann áttaði sig á því að með því að stinga platínuvír í eina kóloníu og strika hana út á aðra kartöflusneið gat hann fengið hreinrækt á föstu æti án þeirrar fyrirhafnar sem felst í raðþynningum.

Kartöflur voru að mörgu leyti óhentugt og ómeðfærilegt æti og þegar til Berlínar var komið tók Koch til við að þróa aðrar leiðir til að rækta bakteríur á föstu yfirborði. Hann hóf tilraunir með gelatin og fleiri hlaupefni. Eftir ábendingu frá eiginkonu aðstoðarmanns síns, Angelinu Hesse sem kunni margt fyrir sér í sultuhleypingum, ákvað Robert að nota agar, sem enn í dag er staðal-hleypiefnið í föstu bakteríuæti. Hlaupið var svo steypt í skálum sem annar aðstoðarmaður Kochs, Julius Petri, hannaði og eru slíkar skálar nefndar Petriskálar.

Berklabakterían

Mynd úr grein Kochs, Aetiologie der Tuberkulose frá 1882

Þegar Koch hóf störf hjá Heilbrigðisstofnuninni í Berlín 1880 einsetti hann sér að finna orsakavald lungnaberkla en þeir voru afar skæður sjúkdómur á þessum árum og voru valdir að hér um bil sjöunda hverju dauðsfalli í Evrópu. Þrátt fyrir að hann og fleiri hefðu sýnt fram á að smitsjúkdómar á borð við miltisbrand væru bornir af bakteríum líkt og Jakob Henle, Agostino Bassi og fleiri höfðu spáð fyrir um, þá var miasma-kenningin, sem sagði að farsóttir bærust með nokkurs konar eiturgufuskýi (miasma), enn þá ráðandi meðal lækna og fræðimanna. Með því að beita meðal annars hinum öflugu hreinræktar-aðferðum sem Koch og samstarfsfólk hans hafði þróað tókst honum von bráðar að sýna fram á það á óyggjandi hátt að berklar komu til vegna bakteríusýkingar og reyndist sýkillinn vera staflaga baktería sem síðar hlaut nafnið Mycobacterium tuberculosis. Hann birti niðurstöður sínar í Berliner Klinische Wochenschrift og vakti greinin þegar mikla athygli.

Kólera

Koch (3. frá hægri) og nokkrir samstarfsmenn hans í Egyptalandsleiðangrinum 1883.

Næst beindi Koch sjónum sínum að öðrum mikilvirkum skaðvaldi þess tíma, kóleru. Árið 1883 gaus upp mikill kólerufaraldur við Miðjarðarhafið og fór Koch ásamt nemanda sínum, Georg Gaffky, í rannsóknaleiðangur til Alexandríu þar sem þeir unnu ásamt Frakkanum Émile Roux að því að leita að orsök veikinnar. Koch sannfærðist um að kommulaga bakteríur sem hann einangraði úr fórnarlömbum kólerunnar væru orsök hennar. Honum tókst þó ekki, þrátt fyrir þrotlausar rannsóknir að uppfylla öll þau skilyrði sem hann sjálfur hafði sett varðandi sönnun þess að tiltekin örvera valdi tilteknum sjúkdómi. Þegar faraldurinn í Egyptalandi var um garð genginn hélt Koch til Indlands þar sem kólera var landlæg og hélt rannsóknum sínum áfram. Hvorki Koch, Gaffky né Roux virðast hafa vitað af rannsóknum Filippo Pacini sem tæpum 30 árum áður hafði lýst hinum kommulagaða kólerusýkli án þess að fræðasamfélagið veitti því nokkra athygli en bakterían nefnist nú formlega Vibrio cholerae Pacini 1854.

Túberkúlín ævintýrið

Á efri árum tók nokkuð að halla undan fæti hjá Koch, jafnt persónulega sem faglega, og gæðum rannsókna hans, sem framan af höfðu vakið verðskuldaða athygli, tók að hraka. Hann einsetti sér að finna bóluefni eða lyf gegn berklum og kynnti árið 1890 bóluefnið túberkúlín á læknaþingi í Berlín. Túberkúlín var efnablanda sem dregin hafði verið út úr M. tuberculosis í glýseról. Lyfinu var vel tekið í byrjun en þegar upp var staðið reyndist það ekki nothæft sem lyf og gerði jafnvel meira ógagn en gagn. Hins vegar reyndist það síðar hafa notagildi sem prófunarefni og þróaði Clemens von Pirquet berklapróf sitt með túberkúlín sem prófefni.

Arfleifð

Koch hafði ótvírætt mikil áhrif á framþróun örverufræða og sýklafræða, bæði í gegn um eigin verk eins og rakið er að ofan, og ekki síður í gegn um verk nemenda sinna og aðstoðarmanna sem margir áttu eftir að leggja mikið af mörkum. Meðal þeirra má nefna Nóbelsverðlaunahafana Paul Ehrlich og Emil von Behring. Nafni Kochs hefur einnig verið haldið á lofti á annan hátt, svo sem í gegnum Robert Koch stofnunina, Robert Koch verðlaunin og orðuna, kvikmynd Hans Steinhoffs frá 1939, Robert Koch, der Bekämpfer des Todes, og fjölda frímerkja, styttna og minningarplatta um allan heim. Einnig er Koch-gígurinn á tunglinu nefndur eftir honum.

Myndir

• 
  Stytta af Koch eftir Louis Tuaillon. Hún stendur við Charité sjúkrahúsið í Berlín.
• 
  Robert Koch að störfum á rannsóknastofunni.
• 
  Robert Koch á yngri árum.
• 
  Koch-húsið í Niemegk, þar sem Koch bjó um 1870.

Tenglar

• Robert Koch stofnunin
• Robert Koch-verðlaunin