ELS 4 POSTULATS DE KOCH - BIOLOGIA - 2025

Els postulats de Koch són les regles, pautes o principis experimentals emprats per provar la patogenicitat d'un organisme conegut o desconegut. Abans que el bacteriòleg alemany Robert Koch presentés aquests principis en 1883, la causa de moltes de les malalties infeccioses era desconeguda, i molts estudiosos de la matèria proposaven que eren producte de la "ira dels déus", de la configuració dels astres o de "miasmes".

No va ser sinó a principis de segle XIX que alguns científics van acceptar que certs microorganismes eren els agents causals de la major part de les malalties comunes de l'època, fet que va quedar marcat, amb aportacions de diferents investigadors, com una "revolució bacteriològica".

Retrat de Robert Koch (Unknown author / Public domain, via Wikimedia Commons)

En aquest context històric, la demostració de l'origen microbià de la tuberculosi i de l'àntrax realitzada per Koch va ser essencial per a tal "revolució" o canvi de paradigma, i per a aquest llavors va significar un gran peu de suport per als postulats que ell mateix va proposar poc temps després.

Els postulats de Koch van servir per donar cert "ordre" i rigor científic a el tan controvertit debat sobre les malalties infeccioses i les seves principals causes i, amb algunes excepcions, tenen certa vigència en l'actualitat, tant en el camp de la medicina com a la biologia.

Entre aquestes excepcions es troben les malalties causades pels virus que, amb el naixement de la virologia clínica com a disciplina, es van convertir en el focus d'atenció de molts investigadors que després revisarien els postulats i proposarien noves formes d'afrontar l'assumpte.

Quins són els postulats de Koch?

Segons la presentació realitzada per Robert Koch el 1890, en el marc de l'Desè Congrés Internacional de Medicina a Berlín, els postulats són 3:

1- El microorganisme que se sospita causa una malaltia ha d'estar constantment associat amb la patologia i en circumstàncies relacionades amb els canvis patològics i clínics de el curs de la malaltia

En paraules més senzilles, el primer postulat de Koch estableix que, si se sospita que un determinat microorganisme és l'agent causal d'una malaltia en particular, aquest hauria de poder trobar-se en tots els pacients (o organismes) que presentin els símptomes.

2- El microorganisme que se sospita causa una malaltia ha de poder ser aïllat de la planta o l'animal que està malalt i ha de poder créixer-en

L'aplicació experimental dels postulats de Koch comença amb el segon postulat, segons el qual, el microorganisme que causa una malaltia ha de poder ser aïllat de l'organisme a què infecta i conreat en condicions controlades.

Imatge d'Anastasia Gepp a www.pixabay.com

Aquest postulat estipula, a més, que el microorganisme en qüestió no es dóna en altres contextos infecciosos, ni per causes fortuïtes, és a dir, no és aïllat de pacients amb altres malalties en els quals es troba com un paràsit no patogènic.

3- Quan un hoste sa susceptible és inoculat amb el patogen crescut

Aquest postulat proposa que els microorganismes patogènics aïllats d'un pacient infectat i crescuts in vitro han de tenir la capacitat d'infectar a altres individus sans quan són inoculats amb aquests i, en els nous individus, haurien d'observar els mateixos símptomes clínics de l'pacient d'on es van aïllar.

Cultiu in vitro d'un microorganisme en medi sòlid (Font: Ufficio Comunicazione, Azienda Ospedaliera SS. Antonio i Biagio i Cesare Arrigo, Alessandria and Biblioteca Biomedica Centre vaig donar Documentazione / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by -sa / 4.0) via Wikimedia Commons)

4- El mateix patogen ha de poder ser re-aïllat dels hostes infectats experimentalment.

Aquest últim postulat va ser afegit posteriorment per altres investigadors que el van considerar rellevant i estipula, senzillament, que els fets presentats en els últims dos postulats descrits haurien de ser certs quan s'aïllen microorganismes infecciosos de pacients infectats experimentalment i s'inoculen a nous pacients.

En resum, els postulats originals, llavors, estableixen que:

- en una malaltia infecciosa el microorganisme passa en cada cas

- no es troba en individus sans i

- quan aquest és aïllat a partir d'un organisme infectat i propagat in vitro, pot emprar-se per infectar altres i induir la mateixa malaltia

Algunes revisions i afegits als postulats

Evans (1976)

De la mateixa manera, Evans, el 1976, va incorporar a aquests alguns principis epidemiològics i les nocions immunològiques de la resposta immune dels hostes disparades per un microorganisme infecciós.

Els postulats d'Evans són:

- La prevalença d'una malaltia ha de ser molt més gran en aquells hostes que estan més exposats a l'agent causal que en els casos controlats menys exposats

- L'exposició a l'agent causal d'una malaltia hauria d'estar present molt més comunament en aquells que presenten la malaltia que en els controls sans, especialment quan els factors de risc es mantenen constants

- La incidència de la malaltia hauria de ser significativament més gran en aquells individus exposats als agents causals que aquells que no estan exposats

- Temporalment, la malaltia hauria de seguir a l'exposició a l'agent causal i els seus períodes de distribució i incubació haurien de poder representar-se en un gràfic en forma de campana

- Després de l'exposició a l'agent causal d'una malaltia haurien de donar-, en l'hoste, un espectre de respostes que segueixen un gradient biològic de "suau" a "sever"

- Després de l'exposició a l'agent causal haurien d'aparèixer regularment respostes mesurables en l'hoste

- La reproducció experimental de la malaltia hauria de passar amb més incidència en animals o humans exposats a l'agent causal que en aquells que no s'exposen; l'exposició hauria de passar en voluntaris, es induïda experimentalment en un laboratori o demostrada en una regulació controlada de l'exposició natural

- L'eliminació o modificació de la causa putativa o de el vector transmissor hauria de disminuir la incidència de la malaltia

- La prevenció o modificació de la resposta de l'hoste després de l'exposició de l'agent causal de la malaltia hauria de disminuir o eliminar la malaltia

- Tot hauria de tenir sentit biològic i epidemiològic

altres

Altres autors van proposar els "postulats moleculars de Koch", que no són més que un intent d'actualització dels conceptes originals plantejats per aquest microbiòleg i que pretenen crear una espècie de "context" que permeti la identificació dels gens associats amb la virulència de l' microorganisme que s'estudiï:

- El fenotip investigat hauria associar-se amb els membres patogènics d'un gènere o un cep patogènica de determinada espècie

- La inactivació específica dels gens associats amb el tret de virulència sospitós hauria de portar a la pèrdua mesurable de la patogenicitat o virulència. A més, aquests gens haurien de poder ser aïllats per mètodes moleculars i la seva inactivació o deleció hauria d'acabar amb una pèrdua de funció en el clon experimental

- La reversió o el reemplaçament alélico de el gen mutat hauria de portar a la restauració de la patogenicitat. En altres paraules, la restauració de la patogenicitat hauria d'acompanyar a la reintroducció dels gens tipus silvestre

Limitacions dels postulats de Koch

Molts debats van sorgir després que Koch proposés els seus postulats a principis de la dècada de 1880. Els debats no qüestionaven la veracitat dels postulats, sinó que posaven en evidència que aquests eren aplicables a un nombre molt limitat de casos.

Així, amb el ràpid creixement de el camp de la microbiologia es van conèixer cada vegada més noves espècies de bacteris i, poc temps després, la participació dels virus en moltes malalties humanes.

Entre les primeres conjuntures dels seus postulats, el mateix Koch es va adonar que existien pacients aparentment sans que eren portadors de Vibrio cholerae, així com d'altres patògens causants de gran varietat de malalties.

Una altra de les limitacions més importants té a veure amb la impossibilitat de créixer alguns microorganismes en condicions experimentals, entre ells molts bacteris i virus (encara que aquests no poden ser considerats microorganismes).

A més d'això i d'acord amb el tercer postulat, no tots els individus que s'exposen a un agent infecciós o patogen s'infecten, ja que això depèn, en gran mesura, de les condicions prèvies de salut de cada persona, així com de la seva capacitat de resposta immune.

Altres aspectes per considerar són els relacionats amb la patogenicitat d'un microorganisme: algunes condicions són causades per diversos patògens en simultani i, de la mateixa manera, un mateix patogen pot, en organismes diferents, causar diferents condicions patològiques.

referències

1. Byrd, A EL, & Segre, JA (2016). Adapting Koch s postulates. Science, 351 (6270), 224-226.
2. Cohen, J. (2017). The Evolution of Koch s Postulates. In Infectious Diseases (pp. 1-3). Elsevier.
3. Evans, AS (1976). Causation and disease: the Henle-Koch postulates revisited. The Yale journal of biology and medicine, 49 (2), 175.
4. King, LS (1952). Dr. Koch s postulates. Journal of the history of medicine and allied sciences, 350-361.
5. Tabrah, FL (2011). Koch s postulates, Carnivorous cows, and tuberculosi today. Hawaii medical journal, 70 (7), 144.