Heinrich Hermann Robert Koch ( / k ɒ x / KOKH ; [ 1 ] [ 2 ] Deutsch: [ˈʁoːbɛʁt kɔx] (11. Dezember 1843 – 27. Mai 1910) war ein deutscherArztundMikrobiologe. Er erhielt 1905 denNobelpreis für Physiologie oder Medizin„für seine Forschungen und Entdeckungen auf dem Gebiet derTuberkulose“. [ 3 ]

Als Entdecker der spezifischen Erreger tödlicher Infektionskrankheiten wie Tuberkulose , Cholera und Anthrax gilt er als einer der Hauptbegründer der modernen Bakteriologie . Daher wird er im Volksmund (gemeinsam mit Louis Pasteur [ 4 ] ) als Vater der Mikrobiologie und als Vater der medizinischen Bakteriologie bezeichnet. [ 5 ] [ 6 ] Seine Entdeckung des Anthrax-Bakteriums ( Bacillus anthracis ) im Jahr 1876 gilt als Geburtsstunde der modernen Bakteriologie. [ 7 ] Koch nutzte seine Entdeckungen, um nachzuweisen, dass Krankheitserreger „eine spezifische Krankheit auslösen können“ [ 8 ] und lieferte damit den direkten Beweis für die Keimtheorie der Krankheiten . So schuf er die wissenschaftliche Grundlage der öffentlichen Gesundheit [ 9 ] und rettete Millionen von Menschenleben. [ 10 ] Für sein Lebenswerk gilt Koch als einer der Begründer der modernen Medizin .

Während seiner Tätigkeit als niedergelassener Arzt entwickelte Koch zahlreiche innovative Techniken in der Mikrobiologie. Er nutzte als Erster das Ölimmersionsobjektiv , den Kondensor und die Mikrofotografie in der Mikroskopie. Seine Erfindung der Bakterienkulturmethode mit Agar und Glasplatten (später von seinem Assistenten Julius Richard Petri zur Petrischale weiterentwickelt) ermöglichte es ihm, als Erster Bakterien im Labor zu züchten. In Anerkennung seiner Leistungen wurde er 1880 zum Regierungsberater im Kaiserlichen Gesundheitsamt ernannt, 1882 in einen höheren Regierungsrat befördert, 1885 Direktor des Hygienischen Instituts und Lehrstuhlinhaber (Professor für Hygiene) der Medizinischen Fakultät der Universität Berlin und 1891 Leiter des Königlich Preußischen Instituts für Infektionskrankheiten (das nach seinem Tod in Robert Koch-Institut umbenannt wurde).

Die von Koch in der Bakteriologie angewandten Methoden führten zur Etablierung der Koch’schen Postulate , vier allgemeingültiger medizinischer Prinzipien zur Bestimmung des Zusammenhangs zwischen Krankheitserregern und spezifischen Krankheiten. Das Konzept findet bis heute in den meisten Fällen Anwendung und beeinflusst nachfolgende epidemiologische Prinzipien wie die Bradford-Hill-Kriterien . [ 11 ] Eine große Kontroverse entbrannte, als Koch Tuberkulin als Medikament gegen Tuberkulose entdeckte. Dieses erwies sich jedoch als unwirksam, wurde aber nach seinem Tod zur Diagnose von Tuberkulose weiterentwickelt. [ 12 ] Der 24. März 1882, der Tag, an dem er die Entdeckung des Tuberkulosebakteriums bekannt gab, wird seit 1982 jährlich von der Weltgesundheitsorganisation als „ Welttuberkulosetag “ begangen.

Frühes Leben und Bildung

Koch wurde am 11. Dezember 1843 in Clausthal, Deutschland , als Sohn von Hermann Koch (1814–1877) und Mathilde Julie Henriette (geb. Biewend; 1818–1871) geboren. [ 13 ] Sein Vater war Bergbauingenieur. Er war das dritte von dreizehn Geschwistern. [ 14 ] Schon früh zeigte er schulische Leistungen. Bevor er 1848 eingeschult wurde, hatte er sich selbst das Lesen und Schreiben beigebracht. [ 15 ] Er schloss die Sekundarschule 1862 mit herausragenden Leistungen in Naturwissenschaften und Mathematik ab. [ 16 ]

Im Alter von 19 Jahren, im Jahr 1862, begann Koch ein Studium der Naturwissenschaften an der Universität Göttingen . [ 17 ] Er belegte Kurse in Mathematik, Physik und Botanik. Er wurde Assistent am Pathologischen Museum der Universität. [ 18 ] Nach drei Semestern wechselte er zum Medizinstudium, da er Arzt werden wollte. Während seines fünften Semesters an der medizinischen Fakultät bat ihn Jacob Henle , ein Anatom, der 1840 eine Theorie der Ansteckung veröffentlicht hatte , an seinem Forschungsprojekt zur Nervenstruktur der Gebärmutter mitzuwirken. Diese Forschung brachte ihm einen Forschungspreis der Universität ein und ermöglichte ihm ein kurzes Studium bei Rudolf Virchow , der damals als „Deutschlands berühmtester Arzt“ galt. [ 14 ] In seinem sechsten Semester begann Koch am Physiologischen Institut zu forschen, wo er die Sekretion von Bernsteinsäure untersuchte, einem Signalmolekül, das auch am Stoffwechsel der Mitochondrien beteiligt ist . Dies sollte schließlich die Grundlage seiner Dissertation bilden. [ 12 ] Im Januar 1866 schloss er sein Medizinstudium mit der höchsten Auszeichnung, maxima cum laude, ab . [ 19 ] [ 20 ]

Der Milzbrandzyklus. Milzbranderreger verbleiben in einem vegetativen Stadium, bis sie mit Sauerstoff in Kontakt kommen und zahlreiche infektiöse Sporen bilden. Diese Sporen können im Boden überleben und von Pflanzenfressern aufgenommen werden. Große Pflanzenfresser wie Kühe sind besonders anfällig für Milzbrand. Menschen infizieren sich durch tierische Ausscheidungen, Fäkalien oder Kadaver dieser Tiere. Die Infektion erfolgt auf den Menschen, wenn Sporen in den Körper gelangen, sei es durch Einatmen, offene Wunden oder auf anderem Wege. Im Körper werden die Sporen aktiviert, wodurch sich die Bakterien vermehren und ihre Toxine freisetzen. Eine weitere Infektionsquelle sind Stechmücken, die mit Blut und Fäkalien von Pflanzenfressern in Kontakt kommen, nachdem sie zuvor menschlichen Körper berührt haben (Informationen aus Bergman et al. , 2006).

Karriere

Nach seinem Abschluss 1866 arbeitete Koch kurzzeitig als Assistenzarzt im Allgemeinen Krankenhaus Hamburg. Im Oktober desselben Jahres wechselte er als Assistenzarzt in das Idiotenkrankenhaus Langenhagen (wie es im Englischen hieß, [ 7 ] [ 18 ] , später umbenannt in KRH Psychiatrie Langenhagen [ 21 ] ) bei Hannover. 1868 zog er nach Neimegk und 1869 nach Rakwitz. Nach Beginn des Deutsch-Französischen Krieges 1870 meldete er sich 1871 freiwillig als Chirurg zur deutschen Armee, um die Kriegsanstrengungen zu unterstützen. [ 18 ] Ein Jahr später wurde er entlassen und zum Kreisarzt in Wollstein im preußischen Posen (heute Wolsztyn , Polen) ernannt . Seine Familie ließ sich dort nieder, und seine Frau schenkte ihm zum Geburtstag ein Mikroskop. Mit dem Mikroskop richtete er sich ein privates Labor ein und begann seine Karriere in der Mikrobiologie. [ 19 ] [ 20 ]

Koch begann seine Forschungen an Mikroorganismen in einem Labor durchzuführen, das an das Untersuchungszimmer seiner Patienten angrenzte. [ 17 ] Seine frühen Forschungen in diesem Labor brachten einen seiner wichtigsten Beiträge zur Mikrobiologie hervor, da er die Technik der Bakterienzucht entwickelte. [ 22 ] Darüber hinaus gelang es ihm, ausgewählte Krankheitserreger zu isolieren und in Reinkultur im Labor zu züchten . [ 22 ] Seine Entdeckung des Milzbranderregers (später Bacillus anthracis genannt ) beeindruckte Ferdinand Julius Cohn , Professor an der Universität Breslau (heute Universität Wrocław ), sehr, der ihm 1876 bei der Veröffentlichung der Entdeckung half. [ 18 ] Cohn hatte das Institut für Pflanzenphysiologie gegründet [ 23 ] und Koch 1877 eingeladen, sein neues Bakterium dort vorzuführen. [ 24 ] 1879 wurde Koch als Landarzt nach Breslau versetzt. Ein Jahr später ging er nach Berlin, wo er zum Regierungsberater im Kaiserlichen Gesundheitsamt ernannt wurde und von 1880 bis 1885 arbeitete. [ 25 ] Nach seiner Entdeckung des Tuberkuloseerregers wurde er im Juni 1882 zum Geheimen Regierungsrat befördert , einem hohen Beamtenposten. [ 26 ]

1885 erhielt Koch zwei Anstellungen als Verwaltungsangestellter und Professor an der Universität Berlin . Er wurde Direktor des Hygienischen Instituts und Lehrstuhlinhaber (Professor für Hygiene) der Medizinischen Fakultät. [ 18 ] 1891 gab er seine Professur auf und wurde Direktor des Königlich Preußischen Instituts für Infektionskrankheiten (heute Robert Koch-Institut ), das aus einer klinischen Abteilung und Betten für die Abteilung für klinische Forschung bestand. Dafür akzeptierte er harte Bedingungen. Nach dem Tuberkulin-Skandal von 1890, den Koch als Heilmittel gegen Tuberkulose entdeckt und vorgesehen hatte, bestand das Preußische Gesundheitsministerium darauf, dass alle seine Erfindungen bedingungslos in Staatsbesitz übergehen und er keine Entschädigung erhalten würde. Koch verlor das Recht, Patentschutz zu beantragen. [ 27 ] 1906 ging er nach Ostafrika, um dort ein Heilmittel gegen die Trypanosomiasis (Schlafkrankheit) zu erforschen. Er gründete das Forschungscamp Bugula, wo täglich bis zu 1000 Menschen mit dem experimentellen Medikament Atoxyl behandelt wurden . [ 28 ]

Wissenschaftliche Beiträge

Milzbrand

Robert Koch ist weithin bekannt für seine Arbeit mit Anthrax , bei der er den Erreger dieser tödlichen Krankheit, Bacillus anthracis , entdeckte . [ 29 ] Nachdem er 1872 offiziell zum Bezirksarzt in Wollstein (dem heutigen Wolsztyn) in Polen ernannt worden war, begann Koch, Anthrax zu erforschen. In der Nähe von Wollstein forderte Anthrax regelmäßig Menschen- und Tierleben, ohne dass die Ursache dafür bekannt war. Schließlich entdeckte Koch 1876, dass Anthrax durch einen einzigen Erreger ausgelöst wird. Seine Entdeckung des Ruhestadiums, der Anthrax-Sporen, ermöglichte es ihm, das Rätsel um Anthrax zu lösen. Durch ein besseres Verständnis dieses Erregers konnte er die Resistenz des Bakteriums gegenüber Umweltfaktoren aufklären („Robert Koch – Nobelpreisrede“, 2018). Diese bahnbrechende Leistung machte Koch zum Pionier der Wissenschaft, der entdeckte, dass ein mikroskopischer Organismus die Ausbreitung einer Krankheit verursacht. Seine Ergebnisse waren besonders beeindruckend, da sie in einem schlecht ausgestatteten Labor in Wollstein erzielt wurden.

Seine Entdeckung veröffentlichte er 1876 in einer Broschüre mit dem Titel „Die Ätiologie der Milzbrand- Krankheit, Begründet auf die Entwicklungsgeschichte des Bacillus anthracis “, während er in Wollstein arbeitete. [ 30 ] Seine 1877 erschienene Publikation über die Struktur des Milzbrandbakteriums [ 31 ] enthielt die erste fotografische Darstellung eines Bakteriums. [ 14 ] Er entdeckte die Sporenbildung bei Milzbrandbakterien, die unter bestimmten Bedingungen inaktiv bleiben können. [ 17 ] Unter optimalen Bedingungen werden die Sporen jedoch aktiviert und verursachen die Krankheit. [ 17 ] Um diesen Krankheitserreger zu bestimmen, fixierte er Bakterienkulturen auf Objektträgern, färbte sie mit Farbstoffen an und untersuchte sie mikroskopisch. [ 32 ] Seine Arbeit über Anthrax ist insofern bemerkenswert, als er als Erster einen spezifischen Mikroorganismus mit einer spezifischen Krankheit in Verbindung brachte, die Idee der Urzeugung ablehnte und die Keimtheorie der Krankheiten unterstützte . [ 29 ]

Techniken in der Bakterienforschung

Robert Koch leistete zwei wichtige Beiträge zur Mikroskopie: Er verwendete als Erster ein Ölimmersionsobjektiv und einen Kondensor , der die Darstellung kleinerer Objekte ermöglichte. [ 14 ] Zudem nutzte er als Erster die Fotografie ( Mikrofotografie ) effektiv für mikroskopische Beobachtungen. Er führte die grundlegenden Methoden der Bakterienfärbung mit Methylenblau und Bismarckbraun (Vesuvinbraun) ein . [ 9 ] Um Bakterien zu züchten, verwendete Koch zunächst feste Nährmedien wie Kartoffelscheiben . [ 22 ] In diesen ersten Experimenten beobachtete er einzelne Kolonien identischer, reiner Zellen. [ 22 ] Er stellte fest, dass Kartoffelscheiben nicht für alle Organismen geeignet waren und begann später, Nährlösungen mit Gelatine zu verwenden . [ 22 ] Bald erkannte er jedoch, dass Gelatine, wie Kartoffelscheiben, kein optimales Medium für das Bakterienwachstum darstellte, da sie bei 37 °C, der idealen Wachstumstemperatur für die meisten humanpathogenen Bakterien, nicht fest blieb. [ 22 ] Viele Bakterien können Gelatine hydrolysieren und sie dadurch verflüssigen. Auf Anregung seines Postdoktoranden Walther Hesse , der die Idee wiederum von seiner Frau Fanny Hesse hatte , begann Koch 1881, Agar zum Anzüchten und Isolieren von Reinkulturen zu verwenden. [ 33 ] Agar ist ein Polysaccharid , das bei 37 °C fest bleibt, von den meisten Bakterien nicht abgebaut wird und ein stabiles, transparentes Medium ergibt. [ 22 ] [ 34 ]

Entwicklung der Petrischale

Kochs 1881 veröffentlichte Broschüre „ Zur Untersuchung von pathogenen Organismen “ [ 35 ] gilt als die „Bibel der Bakteriologie“ [ 36 ] [ 37 ] . Darin beschrieb er eine neuartige Methode zur Anzucht von Bakterien auf einem Objektträger mit Agar. Dabei wurde flüssiger Agar auf den Objektträger gegossen und anschließend mit einer dünnen Gelatineschicht bedeckt. Die Gelatine bewirkte die Verfestigung des Nährmediums, in dem sich die Bakterienproben gleichmäßig verteilen ließen. Die gesamte Bakterienkultur wurde dann zusammen mit einem kleinen Stück feuchtem Papier auf eine Glasplatte gegeben. Koch nannte dieses Gefäß „ feuchte Kammer “. Die typische Kammer war eine runde Glasschale mit 20 cm Durchmesser und 5 cm Höhe und einem Deckel, um Verunreinigungen zu verhindern. Die Glasplatte und das transparente Nährmedium ermöglichten eine einfache Beobachtung des Bakterienwachstums [ 38 ] .

Koch demonstrierte seine Plattenmethode öffentlich auf dem Siebten Internationalen Medizinischen Kongress im August 1881 in London. Dort rief Louis Pasteur aus: „C’est un grand progrès, Monsieur !“ („Was für ein großer Fortschritt, mein Herr!“) [ 19 ] Mithilfe von Kochs Mikroskopie und der Agarplattenkultur entdeckten seine Schüler neue Bakterien. Friedrich Loeffler entdeckte 1882 das Rotzbakterium ( Burkholderia mallei ) und 1884 das Diphtheriebakterium ( Corynebacterium diphtheriae ); Georg Theodor August Gaffky entdeckte 1884 das Typhusbakterium ( Salmonella enterica ) . [ 39 ] Kochs Assistent Julius Richard Petri entwickelte eine verbesserte Methode und veröffentlichte sie 1887 unter dem Titel „ Eine kleine Modification des Koch’schen Plattenverfahrens“. [ 40 ] Die Kulturschale erhielt den Namen Petrischale . [ 41 ] Oft wird behauptet, Petri habe eine neue Kulturschale entwickelt, [ 14 ] [ 42 ] [ 43 ] dies trifft jedoch nicht zu. Er verzichtete lediglich auf die Verwendung einer Glasplatte und nutzte stattdessen die runde Glasschale direkt, nicht nur als Feuchtkammer, sondern als Hauptkulturgefäß. Dadurch wurde das Kontaminationsrisiko weiter verringert. [ 33 ] Auch die Bezeichnung „Koch-Schale“ wäre passend gewesen. [ 38 ]

Tuberkulose

Kochs Zeichnung von Tuberkulosebakterien aus dem Jahr 1882 (aus Die Ätiologie der Tuberkulose )

Während seiner Zeit als Regierungsberater bei der Kaiserlichen Gesundheitsbehörde in Berlin in den 1880er Jahren begann sich Koch für die Tuberkuloseforschung zu interessieren . Damals herrschte die weitverbreitete Ansicht, dass Tuberkulose eine Erbkrankheit sei. Koch war jedoch überzeugt, dass die Krankheit durch ein Bakterium verursacht und ansteckend war. 1882 veröffentlichte er seine Erkenntnisse zur Tuberkulose, in denen er den Erreger der Krankheit als das langsam wachsende Mycobacterium tuberculosis identifizierte . [ 22 ] Er veröffentlichte die Entdeckung unter dem Titel „ Die Ätiologie der Tuberkulose “ [ 34 ] und präsentierte sie am 24. März 1882 der Deutschen Physiologischen Gesellschaft in Berlin . Koch sagte:

Nachdem die Deckgläser 24 Stunden lang dieser Färbelösung (Methylenblau gemischt mit Kaliumhydroxid ) ausgesetzt waren, traten in der tuberkulösen Masse erstmals sehr feine, stäbchenförmige Strukturen in Erscheinung, die, wie weitere Beobachtungen zeigten, die Fähigkeit zur Vermehrung und Sporenbildung besaßen und somit zur selben Organismengruppe wie der Anthrax-Bazillus gehörten. Die mikroskopische Untersuchung ergab, dass sich lediglich die zuvor blau gefärbten Zellkerne und Zelltrümmer braun verfärbten, während die Tuberkelbakterien ihre schöne blaue Farbe behielten. [ 19 ] [ 20 ]

Es gab keine besondere Reaktion auf diese Ankündigung. Bedeutende Wissenschaftler wie Rudolf Virchow blieben skeptisch. Virchow hielt an seiner Theorie fest, dass alle Krankheiten auf fehlerhafte Zellfunktionen zurückzuführen seien. [ 44 ] Paul Ehrlich hingegen erinnerte sich später, dass dieser Moment sein „größtes wissenschaftliches Erlebnis“ gewesen sei. [ 6 ] Koch erweiterte den Bericht und veröffentlichte ihn 1884 unter demselben Titel als Broschüre. Darin kam er zu dem Schluss, dass die Entdeckung des Tuberkulosebakteriums die drei Prinzipien erfülle, die später als Kochsche Postulate bekannt wurden und die sein Assistent Friedrich Loeffler 1883 formuliert hatte:

Zusammengenommen lassen diese Faktoren den Schluss zu, dass die in den tuberkulösen Läsionen vorhandenen Bakterien nicht nur Begleiterscheinungen der Tuberkulose sind, sondern diese vielmehr verursachen. Diese Bakterien sind die eigentlichen Erreger der Tuberkulose. [ 44 ]

Tuberkulosebehandlung und Tuberkulin

Koch widmete der Tuberkulose zeitlebens einen Großteil seiner Forschungsarbeit. Nach medizinischen Expeditionen in verschiedene Teile der Welt konzentrierte er sich ab Mitte der 1880er Jahre erneut auf dieses Thema. Zu dieser Zeit führte das Kaiserliche Gesundheitsamt ein Projekt zur Desinfektion des Sputums von Tuberkulosepatienten durch. Koch experimentierte mit Arsen und Kreosot als mögliche Desinfektionsmittel. Diese Chemikalien und andere verfügbare Medikamente zeigten jedoch keine Wirkung. [ 14 ] In seinem Bericht von 1883 erwähnte er auch ein gescheitertes Experiment zur Entwicklung eines Tuberkuloseimpfstoffs. [ 26 ] 1888 wandte sich Koch synthetischen Farbstoffen als antibakteriellen Substanzen zu. Er entwickelte eine Methode zur Untersuchung der antibakteriellen Aktivität, indem er das gelatinebasierte Kulturmedium mit dem gelben Farbstoff Auramin mischte . Aus seinem Notizbuch geht hervor, dass er bis Februar 1890 Hunderte von Verbindungen getestet hatte. [ 6 ] In einem solchen Test stellte er fest, dass ein Extrakt aus der Tuberkulosebakterienkultur, gelöst in Glycerin, Tuberkulose bei Meerschweinchen heilen konnte. Basierend auf einer Reihe von Experimenten von April bis Juli 1891 schlussfolgerte er, dass der Extrakt die Tuberkulosebakterien nicht abtötete, sondern das infizierte Gewebe durch Nekrose zerstörte und so das Bakterienwachstum unterband. Im August 1890 verkündete er dies vage auf dem Zehnten Internationalen Medizinischen Kongress in Berlin [ 44 ] :

In einer Mitteilung, die ich vor einigen Monaten dem Internationalen Medizinischen Kongress [in London 1881] zukommen ließ, beschrieb ich eine Substanz, die Labortiere gegenüber der Infektion mit Tuberkelbakterien unempfindlich macht und bei bereits infizierten Tieren den Tuberkuloseprozess zum Stillstand bringt. [ 19 ] [ 20 ] Ich kann […] so viel sagen: Meerschweinchen, die sehr anfällig für die Krankheit [Tuberkulose] sind, reagieren nach der Behandlung mit dieser Substanz nicht mehr auf die Infektion mit Tuberkelviren [Bakterien], und bei an Tuberkulose erkrankten Meerschweinchen kann der Krankheitsverlauf vollständig gestoppt werden. [ 6 ]

Im November 1890 demonstrierte Koch die Wirksamkeit des Extrakts bei der Behandlung von Menschen, indem er den Impfstoff mittels der Bacillus Calmette-Guérin (BCG)-Methode verabreichte. [ 45 ] Dabei wird der Impfstoff durch die Haut mittels mehrerer oberflächlicher Einstiche aufgenommen, und viele Patienten und Ärzte reisten nach Berlin, um Kochs Behandlungsmethode zu erhalten. [ 14 ] Obwohl diese Methode bei Menschen wirksam war, zeigten seine Experimente auch, dass die Substanz bei seinen mit Tuberkulose infizierten Versuchs-Meerschweinchen schwere Symptome hervorrief. Dieses Phänomen, gekennzeichnet durch eine übersteigerte Immunantwort, wurde als „Koch-Phänomen“ bezeichnet. [ 46 ] Es handelt sich dabei um eine extreme Hautreaktion, die sich an der BCG-Impfstelle innerhalb weniger Tage nach der Impfung eines Tuberkulosekranken manifestiert. Wurde ein gesundes Meerschweinchen mit reinem Tuberkelbakterium geimpft , schloss sich die Wunde schnell und heilte innerhalb weniger Tage ab. Anschließend öffnet sich die Injektionsstelle und bildet ein Geschwür, bis das Tier stirbt. Wurde dieselbe Kultur jedoch einem Meerschweinchen injiziert, das bereits mit Tuberkulose infiziert war, verfärbte sich die Injektionsstelle dunkel und heilte schließlich normal und schnell ab (Moreland, 2024). Die Unklarheit bezüglich der chemischen Natur des Phänomens führte zur Bezeichnung „Kochsches Phänomen“.

Koch veröffentlichte seine Experimente in der Ausgabe der Deutschen Medizinischen Wochenschrift vom 15. Januar 1891 [47, 48 ] , und das British Medical Journal veröffentlichte umgehend die englische Fassung [ 49 ] . Diese wurde im selben Monat auch in Nature [ 50 ] und The Lancet [ 51 ] abgedruckt . The Lancet bezeichnete die Ergebnisse als „frohe Nachricht von großer Freude“ [ 45 ] . Koch selbst nannte das Medikament lediglich „bräunliche, transparente Flüssigkeit“ [ 15 ] . Josephs Pohl-Pincus hatte 1844 den Namen Tuberkulin für Tuberkulose-Kulturmedien verwendet [ 52 ] , und Koch übernahm ihn später als „Tuberkulin“ [ 53 ] .

Der erste Bericht über die klinische Studie im Jahr 1891 war enttäuschend. Bis dahin waren 1061 Patienten mit innerer Organtuberkulose und 708 Patienten mit äußerer Gewebetuberkulose mit der Substanz behandelt worden. Der Versuch, Tuberkulin als Therapeutikum einzusetzen, gilt als Kochs größtes Versagen. [ 44 ] Damit sank sein Ansehen erheblich. Er widmete jedoch den Rest seines Lebens dem Bestreben, Tuberkulin zu einem anwendbaren Medikament zu machen. [ 45 ] Seine Entdeckung war nicht völlig umsonst: Die Substanz wird heute zum Testen auf Überempfindlichkeit bei Tuberkulosepatienten verwendet. [ 14 ]

Cholera

Foto von Koch (dritter von rechts) und anderen Mitgliedern der deutschen Cholera-Kommission in Ägypten, 1884
Koch (am Mikroskop) und sein Kollege Richard Friedrich Johannes Pfeiffer (stehend) untersuchen einen Choleraausbruch in Bombay, Indien.

Im August 1883 entsandte die deutsche Regierung ein Ärzteteam unter der Leitung von Koch nach Alexandria, Ägypten , um dort eine Choleraepidemie zu untersuchen. [ 54 ] Koch stellte bald fest, dass die Darmschleimhaut der Cholera-Toten stets bakteriell infiziert war, konnte aber nicht bestätigen, ob die Bakterien die eigentlichen Krankheitserreger waren. Als der Ausbruch in Ägypten abebbte, wurde er nach Kalkutta (heute Kolkata ), Indien, versetzt, wo ein schwerwiegenderer Ausbruch herrschte. Dort fand er heraus, dass der Ganges die Quelle der Cholera war. Er führte Autopsien an fast 100 Leichen durch und fand bei jeder eine bakterielle Infektion. Dieselben Bakterien identifizierte er auch in Wassertanks und konnte so die Infektionsquelle aufdecken. [ 14 ] Am 7. Januar 1884 isolierte er das Bakterium in Reinkultur. Anschließend bestätigte er, dass es sich um eine neue Art handelte und beschrieb es als „leicht gebogen, wie ein Komma“. [ 55 ] Sein Experiment mit frischen Blutproben zeigte, dass das Bakterium rote Blutkörperchen abtöten konnte, und er vermutete, dass das Bakterium eine Art Gift verwendet, um die Krankheit auszulösen. [ 14 ] 1959 entdeckte der indische Wissenschaftler Sambhu Nath De dieses Gift, das Choleratoxin . [ 56 ] Koch meldete seine Entdeckung am 2. Februar dem deutschen Innenminister und veröffentlichte sie im Folgemonat in der Deutschen Medizinischen Wochenschrift . [ 57 ]

Obwohl Koch davon überzeugt war, dass das Bakterium der Choleraerreger war, konnte er nicht den entscheidenden Beweis erbringen, dass das Bakterium bei gesunden Menschen Symptome hervorrief (gemäß den Koch’schen Postulaten ). Sein Tierversuch mit seiner Reinkultur des Bakteriums führte nicht zu der Krankheit und erklärte korrekt, dass Tiere gegen menschliche Krankheitserreger immun sind. Das Bakterium wurde damals als „Comma-Bazillus“ und wissenschaftlich als Bacillus comma bezeichnet . [ 58 ] Später stellte man fest, dass das Bakterium bereits 1854 von dem italienischen Arzt Filippo Pacini beschrieben [ 59 ] und etwa zur gleichen Zeit auch von dem katalanischen Arzt Joaquim Balcells i Pascual beobachtet worden war. [ 60 ] [ 61 ] Ihnen gelang es jedoch nicht, das Bakterium als Choleraerreger zu identifizieren. Kochs Kollege Richard Friedrich Johannes Pfeiffer identifizierte das Kommabazillus korrekt als Pacinis Vibrioni und benannte es 1896 in Vibrio cholera um. [ 62 ]

Erworbene Immunität

Koch beobachtete das Phänomen der erworbenen Immunität . Am 26. Dezember 1900 traf er im Rahmen einer Expedition in Deutsch-Neuguinea ein , das damals ein Protektorat des Deutschen Reiches war. Koch untersuchte die Papua , die einheimische Bevölkerung, und deren Blutproben und stellte fest, dass sie Plasmodium- Parasiten, den Erreger der Malaria , enthielten. Ihre Malariaerkrankungen verliefen jedoch mild oder waren gar nicht erkennbar, also subklinisch . Im Gegensatz dazu erkrankten deutsche Siedler und chinesische Arbeiter, die nach Neuguinea gebracht worden waren, sofort. Je länger sie sich im Land aufhielten, desto mehr schienen auch sie eine Resistenz gegen die Krankheit zu entwickeln. [ 63 ]

Kochs Postulate

Während seiner Zeit als Regierungsberater veröffentlichte Koch einen Bericht über seine Entdeckung und den experimentellen Nachweis des Tuberkulosebakteriums als Erreger der Tuberkulose. Er beschrieb die Bedeutung von Reinkulturen für die Isolierung krankheitserregender Organismen und erläuterte die notwendigen Schritte zur Gewinnung dieser Kulturen – Methoden, die in Kochs vier Postulaten zusammengefasst sind . [ 64 ] Kochs Entdeckung des Anthrax-Erregers führte zur Formulierung allgemeiner Postulate , die zur Bestimmung der Ursache der meisten Infektionskrankheiten herangezogen werden können. [ 29 ] Diese Postulate, die nicht nur eine Methode zur Verknüpfung von Ursache und Wirkung einer Infektionskrankheit darlegten, sondern auch die Bedeutung der Laborkultur von Infektionserregern begründeten, wurden zum „Goldstandard“ in der Infektiologie. [ 65 ]

Obwohl Koch die Prinzipien ausarbeitete, formulierte er die Postulate nicht selbst; diese wurden von seinem Assistenten Friedrich Loeffler eingeführt. Loeffler, der 1883 seine Entdeckung des Diphtherie-Erregers bekannt gab, stellte drei Postulate auf: [ 66 ]

1. Der Erreger muss in jedem Krankheitsfall vorhanden sein, nicht jedoch bei gesunden Personen.
2. Der Organismus muss von einem erkrankten Individuum isoliert und in Reinkultur gezüchtet werden.
3. Die Reinkultur muss bei Inokulation in einen gesunden, empfänglichen Menschen die gleiche Krankheit hervorrufen. [ 39 ] [ 67 ]

Das vierte Postulat wurde 1905 von dem amerikanischen Pflanzenpathologen Erwin Frink Smith hinzugefügt und lautet wie folgt: [ 68 ]

4. Derselbe Erreger muss aus den experimentell infizierten Individuen isoliert werden. [ 69 ]

Privatleben

Im Juli 1867 heiratete Koch Emma (Emmy) Adolfine Josephine Fraatz, und die beiden bekamen 1868 eine Tochter namens Gertrude. [ 12 ] Ihre Ehe wurde nach 26 Jahren im Jahr 1893 geschieden, und noch im selben Jahr heiratete er die Schauspielerin Hedwig Freiberg (1872–1945). [ 12 ]

Am 9. April 1910 erlitt Koch einen Herzinfarkt, von dem er sich nie vollständig erholte. [ 32 ] Am 27. Mai, drei Tage nach einem Vortrag über seine Tuberkuloseforschung an der Preußischen Akademie der Wissenschaften , starb Koch im Alter von 66 Jahren in Baden-Baden . [ 17 ] Nach seinem Tod benannte das Institut ihm zu Ehren seine Einrichtung. Er war nicht religiös. [ 70 ]

Ehrungen und Vermächtnis

1938 würdigte die Nationale Tuberkulosevereinigung Koch und gab ein US- Weihnachtssiegel heraus . Weihnachtssiegel wurden und werden weiterhin verkauft, um Spenden für den Kampf gegen Tuberkulose zu sammeln. [ 71 ]
Statue von Koch auf dem Robert-Koch-Platz in Berlin
Kochs Name, wie er auf dem LSHTM-Fries in der Keppel Street erscheint
Kochs Name, wie er auf dem Fries der LSHTM in der Keppel Street, Bloomsbury, London, erscheint.

Koch wurde am 19. November 1890 zum Ritter des Großkreuzes des Preußischen Roten Adlerordens ernannt [ 72 ] und 1897 zum ausländischen Mitglied der Royal Society (ForMemRS) gewählt [ 73 ]. 1905 erhielt er den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin „für seine Forschungen und Entdeckungen auf dem Gebiet der Tuberkulose“ [ 74 ] . 1906 wurde ihm für seine Forschungen zur Tuberkulose und zu Tropenkrankheiten der Orden Pour le Mérite verliehen , und 1908 erhielt er die Robert-Koch-Medaille , die zur Ehrung der bedeutendsten lebenden Ärzte gestiftet wurde [ 32 ]. Kaiser Wilhelm I. verlieh ihm den Kronenorden, 100.000 Mark und ernannte ihn zum Geheimen Kaiserlichen Rat [ 9 ] [ 15 ] , zum Generalarzt des Sanitätsdienstes und zum Mitglied des Wissenschaftlichen Senats der Kaiser-Wilhelm-Gesellschaft [ 18 ] .

Koch gründete 1891 das Königlich Preußische Institut für Infektionskrankheiten in Berlin. Nach seinem Tod wurde es ihm zu Ehren in Robert Koch Institut umbenannt. [ 9 ]

Die Weltgesundheitsorganisation begeht seit 1982 jedes Jahr am 24. März den „ Welttuberkulosetag “, um an den Tag zu erinnern, an dem Koch das Tuberkulosebakterium entdeckte. [ 15 ]

Kochs Name ist einer von 23 Namen aus den Bereichen Hygiene und Tropenmedizin, die auf dem Fries des Gebäudes der London School of Hygiene & Tropical Medicine in der Keppel Street in Bloomsbury verewigt sind . [ 75 ]

Eine große Marmorstatue von Koch steht in einem kleinen Park, dem Robert-Koch-Platz, nördlich des Charity-Krankenhauses im Berliner Bezirk Mitte . Sein Leben war Gegenstand eines 1939 in Deutschland produzierten Spielfilms mit dem Oscar-Preisträger Emil Jannings in der Titelrolle.

Koch und seine Beziehung zu Paul Ehrlich , der einen Mechanismus zur Diagnose von Tuberkulose entwickelte, wurden in dem Film „Dr. Ehrlichs Zauberkugel“ aus dem Jahr 1940 dargestellt . [ 76 ]

Am 10. Dezember 2017, Kochs Geburtstag, wurde er mit einem Google Doodle geehrt . [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ]

Kontroversen

Louis Pasteur

Bei ihrem ersten Treffen auf dem Siebten Internationalen Medizinischen Kongress in London im August 1881 begegneten sich Koch und Pasteur freundschaftlich. Doch der Rest ihrer Karrieren war von wissenschaftlichen Auseinandersetzungen geprägt. Der Konflikt begann, als Koch seine Entdeckung des Anthrax-Bazillus im Jahr 1876 als Kausalitätsbeweis interpretierte, d. h., der Erreger verursache die Anthrax-Infektionen. Obwohl seine Postulate noch nicht formuliert waren, wies er das Bakterium nicht als Ursache der Krankheit nach; es handelte sich lediglich um eine Schlussfolgerung. Pasteur argumentierte daher, Kochs Entdeckung sei kein vollständiger Beweis für die Kausalität, wohl aber sein 1881 entwickelter Anthrax-Impfstoff . [ 80 ] Koch veröffentlichte seine Schlussfolgerung 1881 mit der Aussage: „Anthrax tritt niemals ohne lebensfähige Anthrax-Bazillen oder -Sporen auf. Meiner Meinung nach kann kein schlüssigerer Beweis dafür erbracht werden, dass Anthrax-Bazillen die wahre und einzige Ursache von Anthrax sind“, und dass eine Impfung, wie sie Pasteur behauptete, unmöglich sei. [ 81 ] Um seinen Impfstoff zu beweisen, schickte Pasteur seinen Assistenten Louis Thuillier zur Demonstration nach Deutschland und widerlegte Kochs Idee. [ 82 ] Auf dem Internationalen Hygienekongress in Genf 1882 lieferten sie sich eine hitzige öffentliche Debatte, in der Koch Pasteurs Methoden als „unzuverlässig“ kritisierte und behauptete, sie seien „falsch und führten daher zwangsläufig zu falschen Schlussfolgerungen“. [ 15 ] Später griff Koch Pasteur weiter an und sagte: „Pasteur ist kein Arzt, und man kann von ihm keine fundierten Urteile über pathologische Prozesse und Krankheitssymptome erwarten.“ [ 14 ]

Tuberkulin

Als Koch 1890 Tuberkulin als Medikament gegen Tuberkulose entdeckte, hielt er das Experiment geheim und verschwieg die Quelle. Erst nach einem Jahr, unter öffentlichem Druck, gab er das Experiment und die Quelle öffentlich bekannt. [ 6 ] Klinische Studien mit Tuberkulin verliefen katastrophal und scheiterten vollständig. Rudolf Virchows Autopsiebericht von 21 mit Tuberkulin behandelten Patienten, den er am 7. Januar 1891 der Berliner Medizinischen Gesellschaft vorlegte, zeigte, dass die Patienten nicht geheilt, sondern an der Behandlung gestorben waren. [ 83 ] Eine Woche später gab Koch bekannt, dass es sich bei dem Medikament um einen Glycerinextrakt aus einer Reinkultur der Tuberkulosebakterien handelte. [ 6 ] Der offizielle deutsche Bericht von Ende 1891 erklärte, dass Tuberkulose mit Tuberkulin nicht heilbar sei. [ 44 ] Von diesem Zeitpunkt an sank Kochs Ansehen rapide. Der Grund für seine anfängliche Geheimhaltung lag in seinem Bestreben, mit dem neuen Medikament finanzielle Gewinne zu erzielen und damit sein eigenes Forschungsinstitut zu gründen. [ 16 ] Seit 1885 hatte er versucht, den Staatsdienst zu verlassen und ein eigenes, unabhängiges staatliches Institut zu gründen. [ 15 ] Nach dieser Enttäuschung wurde er von der Universität Berlin entlassen und 1891 gezwungen, als Direktor des neu gegründeten Königlich Preußischen Instituts für Infektionskrankheiten zu arbeiten. Ihm wurde die Arbeit an Tuberkulin und die Beanspruchung von Patentrechten für seine späteren Arbeiten untersagt. [ 27 ]

Tuberkulose bei Mensch und Rind

Koch glaubte zunächst, dass die Tuberkulosebakterien des Menschen ( Mycobacterium tuberculosis ) und des Rindes (heute Mycobacterium bovis ) unterschiedliche Krankheitserreger seien, als er 1882 die Entdeckung machte. Zwei Jahre später widerrief er diese Ansicht und behauptete, dass es sich um denselben Bakterientyp handele. [ 84 ] Diese spätere Annahme wurde in der Veterinärmedizin als Tatsache akzeptiert. Darauf basierend wurden in den USA Gesetze zur Fleisch- und Milchuntersuchung erlassen. [ 85 ] 1898 veröffentlichte der amerikanische Tierarzt Theobald Smith eine detaillierte Vergleichsstudie und stellte fest, dass sich die Tuberkulosebakterien hinsichtlich ihrer Struktur, ihres Wachstumsmusters und ihrer Pathogenität unterscheiden. Darüber hinaus entdeckte er auch Variationen innerhalb jedes Typs. In seiner Schlussfolgerung hob er zwei wichtige Punkte hervor:

  1. Der humane Tuberkulosebakterium kann Rinder nicht infizieren.
  2. Da Rinderbakterien jedoch sehr pathogen sind, können sie auch Menschen infizieren. [ 86 ]

Zu dieser Zeit gab es bereits Hinweise darauf, dass Rindertuberkulose durch Fleisch und Milch auf den Menschen übertragen werden kann. [ 87 ] [ 88 ] Angesichts dieser Berichte räumte Koch zwar ein, dass es sich bei den beiden Bakterienarten um unterschiedliche Erreger handelte, vertrat aber weiterhin die Ansicht, dass Rindertuberkulose keine gesundheitliche Gefahr darstelle. Auf dem Dritten Internationalen Tuberkulosekongress , der im Juli 1901 in London stattfand, erklärte er, Rindertuberkulose sei für den Menschen ungefährlich und bedürfe keiner medizinischen Behandlung. [ 15 ] Er sagte: „Ich halte es daher für unnötig, Maßnahmen gegen diese Form der Tuberkulose zu ergreifen. Der Kampf gegen die Tuberkulose muss sich eindeutig auf den menschlichen Erreger konzentrieren. “ [ 89 ] Der Kongressvorsitzende Joseph Lister rügte Koch und erläuterte ihm die medizinischen Beweise für die Übertragung von Rindertuberkulose auf den Menschen. [ 90 ]

Nobelpreis von 1902

Das Nobelkomitee wählte den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 1902 für die Entdeckung der Malariaübertragung aus. Es konnte sich jedoch nicht entscheiden, wem der Preis verliehen werden sollte – dem britischen Chirurgen Ronald Ross oder dem italienischen Biologen Giovanni Battista Grassi . Ross hatte 1897 entdeckt, dass der menschliche Malariaerreger von bestimmten Mücken übertragen wird, und im darauffolgenden Jahr, dass Vogelmalaria durch den Stich einer Mücke von infizierten auf gesunde Vögel übertragen werden kann. [ 91 ] Grassi hatte Plasmodium vivax und den Vogelmalariaerreger entdeckt und Ende 1898 die Übertragung von Plasmodium falciparum zwischen Menschen durch die Mücke Anopheles claviger nachgewiesen . [ 92 ] Zur Überraschung des Nobelkomitees lieferten sich die beiden Nominierten einen öffentlichen Schlagabtausch, in dem sie die Bedeutung ihrer jeweiligen Arbeiten verteidigten. Robert Koch wurde daraufhin als neutraler Schiedsrichter eingesetzt, um die endgültige Entscheidung zu treffen. [ 93 ] Zu seinem Nachteil hatte Grassi Koch 1898 während einer Untersuchung der Malariaepidemie wegen dessen Forschung kritisiert, [ 92 ] während Ross ein herzliches Verhältnis zu Koch pflegte. [ 94 ] Ross wurde für die Auszeichnung ausgewählt, da Koch „sein gesamtes beträchtliches Ansehen geltend machte und darauf bestand, dass Grassi die Ehre nicht verdiene“. [ 95 ]

Siehe auch

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      • Band 1
      • Band 2-1
      • Band 2-2
  • Weindling, Paul (1992). „Wissenschaftliche Eliten und Labororganisation im Paris und Berlin der Jahrhundertwende: Ein Vergleich des Pasteur-Instituts und des Robert Koch-Instituts für Infektionskrankheiten“. In: Andrew Cunningham und Perry Williams (Hrsg.), Die Laborrevolution in der Medizin . Cambridge University Press, S. 170–188.