Teoría de los gérmenes como causa de la enfermedad

La teoría de los gérmenes es la teoría científica actualmente aceptada para muchas enfermedades . Establece que los microorganismos conocidos como patógenos o "gérmenes" pueden causar enfermedades. Estos pequeños organismos, que son demasiado pequeños para ser vistos sin aumento, invaden a los humanos, otros animales y otros huéspedes vivos . Su crecimiento y reproducción dentro de sus huéspedes pueden causar enfermedades. "Germen" se refiere no solo a una bacteria sino a cualquier tipo de microorganismo, como protistas u hongos , u otros patógenos que pueden causar enfermedades, como virus , priones o viroides . ^[1] Las enfermedades causadas por patógenos se denominan enfermedades infecciosas . Incluso cuando un patógeno es la causa principal de una enfermedad, los factores ambientales y hereditarios a menudo influyen en la gravedad de la enfermedad y en si un individuo huésped potencial se infecta cuando se expone al patógeno. Los patógenos son agentes portadores de enfermedades que pueden pasar de un individuo a otro, tanto en humanos como en animales. Las enfermedades infecciosas son causadas por agentes biológicos como microorganismos patógenos (virus, bacterias y hongos) así como parásitos.

Las formas básicas de la teoría de los gérmenes fueron propuestas por Girolamo Fracastoro en 1546 y ampliadas por Marcus von Plenciz en 1762. Sin embargo, tales puntos de vista fueron despreciados en Europa, donde la teoría de los miasmas de Galeno siguió siendo dominante entre científicos y médicos.

A principios del siglo XIX, la primera vacuna , la vacuna contra la viruela, era común en Europa, aunque los médicos desconocían cómo funcionaba o cómo extender el principio a otras enfermedades. A fines de la década de 1850, comenzó un período de transición con el trabajo de Louis Pasteur . Este trabajo fue ampliado posteriormente por Robert Koch en la década de 1880. A fines de esa década, la teoría de los miasmas luchaba por competir con la teoría de los gérmenes de las enfermedades. Los virus se descubrieron inicialmente en la década de 1890. Finalmente, se produjo una "era dorada" de la bacteriología , durante la cual la teoría de los gérmenes condujo rápidamente a la identificación de los organismos reales que causan muchas enfermedades. ^[2]

La teoría de los miasmas era la teoría predominante de transmisión de enfermedades antes de que la teoría de los gérmenes se afianzara hacia finales del siglo XIX; la comunidad científica ya no la acepta como una explicación correcta de las enfermedades. Sostenía que enfermedades como el cólera , la infección por clamidia o la peste negra eran causadas por un miasma ( μίασμα , griego antiguo : "contaminación"), una forma nociva de "mal aire" que emanaba de materia orgánica en descomposición. ^[3] Se consideraba que el miasma era un vapor o niebla venenosa llena de partículas de materia descompuesta (miasmas) que se identificaba por su mal olor. La teoría postulaba que las enfermedades eran producto de factores ambientales como el agua contaminada, el aire viciado y las malas condiciones higiénicas. Tales infecciones, según la teoría, no se transmitían entre individuos, sino que afectarían a quienes se encontraban dentro de un lugar que diera lugar a tales vapores. ^[4]

En la Antigüedad , el historiador griego Tucídides ( c.  460 – c.  400 a. C. ) fue la primera persona en escribir, en su relato de la plaga de Atenas , que las enfermedades podían propagarse de una persona infectada a otras. ^{[5] [6]}

Una teoría sobre la propagación de enfermedades contagiosas que no se propagaban por contacto directo era que se propagaban por "semillas" similares a esporas ( en latín : semina ) que estaban presentes en el aire y se dispersaban por él. En su poema De rerum natura (Sobre la naturaleza de las cosas, c.  56 a. C. ), el poeta romano Lucrecio ( c.  99 a. C. – c.  55 a. C. ) afirmó que el mundo contenía varias "semillas", algunas de las cuales podían enfermar a una persona si se inhalaban o ingerían. ^{[7] [8]}

El estadista romano Marco Terencio Varrón (116-27 a. C.) escribió en su Rerum rusticarum libri III (Tres libros sobre agricultura, 36 a. C.): "También se deben tomar precauciones en las proximidades de los pantanos... porque allí se crían ciertas criaturas diminutas que no se pueden ver a simple vista, que flotan en el aire y entran en el cuerpo a través de la boca y la nariz y allí causan enfermedades graves". ^[9]

El médico griego Galeno (129 d. C. - c.  200/216 d. C. ) especuló en su obra Sobre las causas iniciales ( c.  175 d. C. ) que algunos pacientes podrían tener "semillas de fiebre". ^{[7] : 4} En su obra Sobre los diferentes tipos de fiebre ( c.  175 d. C. ), Galeno especuló que las plagas se propagaban por "ciertas semillas de plaga", que estaban presentes en el aire. ^{[7] : 6} Y en su obra Epidemias ( c.  176-178 d. C. ), Galeno explicó que los pacientes podían recaer durante la recuperación de la fiebre porque alguna "semilla de la enfermedad" acechaba en sus cuerpos, lo que causaría una recurrencia de la enfermedad si los pacientes no seguían el régimen terapéutico de un médico. ^{[7] : 7}

El médico persa Ibn Sina (conocido como Avicena en Europa) propuso una forma híbrida de teoría del miasma y del contagio en El canon de la medicina (1025). Mencionó que las personas pueden transmitir enfermedades a otras por medio del aliento, señaló el contagio de tuberculosis y analizó la transmisión de enfermedades a través del agua y la suciedad. ^[10]

Durante la Alta Edad Media, Isidoro de Sevilla ( c.  560-636 ) mencionó "semillas portadoras de peste" ( pestifera semina ) en su Sobre la naturaleza de las cosas ( c.  613 d.C. ). ^{[7] : 20} Más tarde, en 1345, Tommaso del Garbo ( c.  1305 –1370) de Bolonia, Italia, mencionó las "semillas de la peste" de Galeno en su obra Commentaria non-parum utilia in libros Galeni (Comentarios útiles sobre los libros de Galeno) . ^{[7] : 214}

El reformador del siglo XVI Martín Lutero parece haber tenido alguna idea de la teoría del contagio, comentando: "He sobrevivido a tres plagas y he visitado a varias personas que tenían dos manchas de peste que toqué. Pero no me dolió, gracias a Dios. Después, cuando regresé a casa, tomé en brazos a Margarita (nacida en 1534), que entonces era una bebé, y le puse las manos sin lavar en la cara, porque lo había olvidado; de lo contrario, no lo habría hecho, lo que habría sido tentar a Dios". ^[11] En 1546, el médico italiano Girolamo Fracastoro publicó De Contagione et Contagiosis Morbis ( Sobre el contagio y las enfermedades contagiosas ), un conjunto de tres libros que cubren la naturaleza de las enfermedades contagiosas, la categorización de los principales patógenos y las teorías sobre la prevención y el tratamiento de estas afecciones. Fracastoro culpó a las "semillas de la enfermedad" que se propagan a través del contacto directo con un huésped infectado, el contacto indirecto con fómites o a través de partículas en el aire. ^[12]

En 1668, el médico italiano Francesco Redi publicó evidencia experimental que rechazaba la generación espontánea , la teoría de que los seres vivos surgen de la materia inerte. Observó que los gusanos solo surgían de la carne podrida que no estaba cubierta. Cuando la carne se dejaba en frascos cubiertos con gasa, los gusanos aparecían en la superficie de la gasa, lo que más tarde se entendió como el olor de la carne podrida que pasaba a través de la malla para atraer a las moscas que ponían huevos. ^{[13] [14]}

Se dice que los microorganismos fueron observados directamente por primera vez en la década de 1670 por Anton van Leeuwenhoek , un pionero de la microbiología , considerado "el padre de la microbiología". Se dice que Leeuwenhoek fue el primero en ver y describir las bacterias en 1674, las células de levadura, la vida abundante en una gota de agua (como las algas) y la circulación de los glóbulos sanguíneos en los capilares. La palabra "bacteria" aún no existía, por lo que llamó a estos organismos vivos microscópicos "animálculos", que significa "animales pequeños". Esos "pequeños animálculos" los pudo aislar de diferentes fuentes, como el agua de lluvia, el agua de estanques y pozos, y la boca y el intestino humanos.

Sin embargo, el sacerdote jesuita y erudito alemán Athanasius Kircher (o "Kirchner", como se escribe a menudo) pudo haber observado tales microorganismos antes de esto. Uno de sus libros escritos en 1646 contiene un capítulo en latín que dice en traducción: "En cuanto a la maravillosa estructura de las cosas en la naturaleza, investigada por microscopio... ¿quién creería que el vinagre y la leche abundan con una innumerable multitud de gusanos?" Kircher definió los organismos invisibles que se encuentran en los cuerpos en descomposición, la carne, la leche y las secreciones como "gusanos". Sus estudios con el microscopio lo llevaron a la creencia, que posiblemente fue el primero en sostener, de que la enfermedad y la putrefacción o descomposición eran causadas por la presencia de cuerpos vivos invisibles, escribiendo que "se podían descubrir varias cosas en la sangre de los pacientes con fiebre". Cuando Roma fue golpeada por la peste bubónica en 1656, Kircher investigó la sangre de las víctimas de la peste bajo el microscopio. Observó la presencia de "pequeños gusanos" o "animálculos" en la sangre y concluyó que la enfermedad era causada por microorganismos.

Kircher fue el primero en atribuir la enfermedad infecciosa a un patógeno microscópico, inventando la teoría de los gérmenes de la enfermedad, que esbozó en su Scrutinium Physico-Medicum , publicado en Roma en 1658. ^[15] La conclusión de Kircher de que la enfermedad era causada por microorganismos era correcta, aunque es probable que lo que vio bajo el microscopio fueran de hecho glóbulos rojos o blancos y no el agente de la peste en sí. Kircher también propuso medidas higiénicas para prevenir la propagación de la enfermedad, como el aislamiento, la cuarentena, la quema de la ropa que usaban los infectados y el uso de mascarillas para evitar la inhalación de gérmenes. Fue Kircher quien propuso por primera vez que los seres vivos entran y existen en la sangre.

En el siglo XVIII se hicieron más propuestas, pero no tuvieron éxito. En 1700, el médico Nicolas Andry sostuvo que los microorganismos que él llamaba "gusanos" eran los responsables de la viruela y otras enfermedades. ^[16] En 1720, Richard Bradley teorizó que la peste y "todas las enfermedades pestilentes" eran causadas por "insectos venenosos", criaturas vivas que solo se podían ver con la ayuda de microscopios. ^[17]

En 1762, el médico austríaco Marcus Antonius von Plenciz (1705-1786) publicó un libro titulado Opera medico-physica . En él, esbozaba una teoría del contagio que afirmaba que los animálculos específicos del suelo y del aire eran los responsables de causar enfermedades específicas. Von Plenciz señaló la distinción entre enfermedades que son a la vez epidémicas y contagiosas (como el sarampión y la disentería) y enfermedades que son contagiosas pero no epidémicas (como la rabia y la lepra). ^[18] El libro cita a Anton van Leeuwenhoek para demostrar la ubicuidad de dichos animálculos y fue único para describir la presencia de gérmenes en heridas ulceradas. En última instancia, la teoría defendida por von Plenciz no fue aceptada por la comunidad científica.

A principios del siglo XIX, impulsado por las preocupaciones económicas sobre el colapso de la producción de seda, el entomólogo italiano Agostino Bassi investigó una enfermedad del gusano de seda conocida como "muscardine" en francés y "calcinaccio" o "mal del segno" en italiano, que causa manchas fúngicas blancas a lo largo de la oruga. Entre 1835 y 1836, Bassi publicó sus hallazgos de que las esporas de hongos transmitían la enfermedad entre individuos. Al recomendar la rápida eliminación de las orugas enfermas y la desinfección de sus superficies, Bassi describió los métodos utilizados en la atención médica preventiva moderna . ^[19] El naturalista italiano Giuseppe Gabriel Balsamo-Crivelli nombró a la especie de hongo causante en honor a Bassi, actualmente clasificada como Beauveria bassiana . ^[20]

En 1838, el especialista francés en medicina tropical Louis-Daniel Beauperthuy fue pionero en el uso de la microscopía en relación con las enfermedades y desarrolló de forma independiente una teoría según la cual todas las enfermedades infecciosas se debían a infecciones parasitarias con " animálculos " (microorganismos). Con la ayuda de su amiga M. Adele de Rosseville, presentó su teoría en una presentación formal ante la Academia Francesa de Ciencias en París. En 1853, estaba convencido de que la malaria y la fiebre amarilla se propagaban por mosquitos. Incluso identificó al grupo particular de mosquitos que transmiten la fiebre amarilla como la "especie doméstica" del "mosquito de patas rayadas", que puede reconocerse como Aedes aegypti , el vector real. Publicó su teoría en 1854 en la Gaceta Oficial de Cumaná ("Gaceta Oficial de Cumaná"). Sus informes fueron evaluados por una comisión oficial, que descartó su teoría del mosquito. ^[21]

Ignaz Semmelweis , un obstetra húngaro que trabajaba en el Hospital General de Viena ( Allgemeines Krankenhaus ) en 1847, notó la dramáticamente alta mortalidad materna por fiebre puerperal después de los partos asistidos por médicos y estudiantes de medicina. Sin embargo, aquellos asistidos por parteras estaban relativamente seguros. Investigando más, Semmelweis hizo la conexión entre la fiebre puerperal y los exámenes de las parturientas por parte de los médicos, y se dio cuenta además de que estos médicos generalmente provenían directamente de las autopsias . Afirmando que la fiebre puerperal era una enfermedad contagiosa y que la materia de las autopsias estaba implicada en su propagación, Semmelweis hizo que los médicos se lavaran las manos con agua de cal clorada antes de examinar a las mujeres embarazadas. Luego documentó una reducción repentina en la tasa de mortalidad del 18% al 2,2% en un período de un año. A pesar de esta evidencia, él y sus teorías fueron rechazados por la mayor parte del establecimiento médico contemporáneo. ^[22]

Gideon Mantell , el médico de Sussex más famoso por descubrir fósiles de dinosaurios , pasó tiempo con su microscopio y especuló en sus Pensamientos sobre animalculos (1850) que tal vez "muchas de las enfermedades más graves que afligen a la humanidad son producidas por estados peculiares de vida animalcular invisible". ^[23]

Al médico británico John Snow se le atribuye el mérito de ser el fundador de la epidemiología moderna por estudiar el brote de cólera de Broad Street de 1854. [ ^24] Snow criticó al anatomista italiano Giovanni Maria Lancisi por sus escritos de principios del siglo XVIII que afirmaban que el miasma de los pantanos propagaba la malaria, refutando que el aire malo de los organismos en descomposición no estaba presente en todos los casos. En su panfleto de 1849 Sobre el modo de comunicación del cólera, Snow propuso que el cólera se propagaba por vía fecal-oral , replicándose en los intestinos inferiores humanos . ^[25]

En la segunda edición del libro, publicada en 1855, Snow teorizó que el cólera era causado por células más pequeñas que las células epiteliales humanas, lo que llevó a Robert Koch a confirmar en 1884 que la especie bacteriana Vibrio cholerae era el agente causal. Al reconocer un origen biológico, Snow recomendó hervir y filtrar el agua, sentando el precedente para las directivas modernas de asesoramiento sobre hervir el agua . ^[25]

A través de un análisis estadístico que vinculaba los casos de cólera con bombas de agua específicas asociadas con la Southwark and Vauxhall Waterworks Company , que suministraba agua contaminada con aguas residuales del río Támesis , Snow demostró que las áreas abastecidas por esta empresa experimentaron catorce veces más muertes que los residentes que usaban bombas de la Lambeth Waterworks Company que obtenían agua de los Seething Wells , río arriba y más limpios . Si bien Snow recibió elogios por convencer a la Junta de Guardianes de la Parroquia de St James para que quitaran las manijas de las bombas contaminadas, señaló que los casos del brote ya estaban disminuyendo a medida que los residentes asustados huían de la región. ^[25]

A mediados del siglo XIX, el microbiólogo francés Louis Pasteur demostró que tratar el tracto genital femenino con ácido bórico mataba los microorganismos causantes de infecciones posparto y evitaba dañar las membranas mucosas . ^[26]

Basándose en el trabajo de Redi, Pasteur desmintió la generación espontánea construyendo matraces de cuello de cisne que contenían caldo nutritivo. Como el contenido del matraz solo fermentaba cuando estaba en contacto directo con el aire del entorno externo al retirar el tubo curvo, Pasteur demostró que las bacterias deben viajar entre los sitios de infección para colonizar los entornos. ^[27]

Al igual que Bassi, Pasteur amplió su investigación sobre la teoría de los gérmenes al estudiar la pébrina , una enfermedad que causa manchas marrones en los gusanos de seda. ^[20] Mientras que el botánico suizo Carl Nägeli descubrió la especie de hongo Nosema bombycis en 1857, Pasteur aplicó los hallazgos para recomendar una mejor ventilación y detección de los huevos de los gusanos de seda, una forma temprana de vigilancia de enfermedades . ^[27]

En 1884, el bacteriólogo alemán Robert Koch publicó cuatro criterios para establecer la causalidad entre microorganismos específicos y enfermedades, ahora conocidos como postulados de Koch : ^[28]

1. El microorganismo debe encontrarse en abundancia en todos los organismos con la enfermedad, pero no debe encontrarse en organismos sanos.
2. El microorganismo debe aislarse de un organismo enfermo y cultivarse en un cultivo puro .
3. El microorganismo cultivado debería causar enfermedad cuando se introduce en un organismo sano.
4. El microorganismo debe volver a aislarse del huésped experimental enfermo inoculado e identificarse como idéntico al agente causal específico original.

Durante su vida, Koch reconoció que los postulados no eran de aplicación universal, como que los portadores asintomáticos del cólera violaban el primer postulado. Por esta misma razón, el tercer postulado especifica "debería", en lugar de "tiene que", porque no todos los organismos huéspedes expuestos a un agente infeccioso adquirirán la infección, posiblemente debido a diferencias en la exposición previa al patógeno. ^{[29] [30]} Limitando el segundo postulado, más tarde se descubrió que los virus no pueden cultivarse en cultivos puros porque son parásitos intracelulares obligados, lo que hace imposible cumplir el segundo postulado. ^{[31] [32]} De manera similar, las proteínas patógenas mal plegadas, conocidas como priones , solo se propagan transmitiendo su estructura a otras proteínas, en lugar de autorreplicarse. ^[33]

Si bien los postulados de Koch conservan importancia histórica para enfatizar que la correlación no implica causalidad , muchos patógenos son aceptados como agentes causales de enfermedades específicas sin cumplir todos los criterios. ^[34] En 1988, el microbiólogo estadounidense Stanley Falkow publicó una versión molecular de los postulados de Koch para establecer la correlación entre los genes microbianos y los factores de virulencia . ^[35]

Después de leer los artículos de Pasteur sobre la fermentación bacteriana, el cirujano británico Joseph Lister reconoció que las fracturas abiertas , en las que los huesos se rompen a través de la piel, tenían más probabilidades de infectarse debido a la exposición a microorganismos ambientales. Reconoció que el ácido carbólico podía aplicarse en el lugar de la lesión como un antiséptico eficaz. ^[36]

• Alejandro Fleming
• Teoría celular
• Piojos
• Epidemiología
• Negacionismo de la teoría de los gérmenes
• Historia de las enfermedades infecciosas emergentes
• Robert Hooke
• Rodolfo Virchow
• Enfermedad zimótica

• Conferencia complementaria sobre la teoría de las enfermedades a través de los gérmenes de Stephen T. Abedon (actualización del 28/03/98), www.mansfield.ohio-state.edu
• William C. Campbell Cronología de la teoría de los gérmenes, germtheorytimeline.info
• La guerra de la ciencia contra las enfermedades infecciosas, www.creatingtechnology.org