Доктор Киоши Шига и откритието на дизентерийния бацил

От 1897г.

Клиничните прояви на дизентерията са описани от векове. Бактериалният агент Shigella dysenteriae е идентифициран преди 120 години. Заслуга за това има японският медик д-р Кийоши Шига.

Ще ви разкажем за любопитни обстоятелства и факти от кариерата на лекаря, довели до неговото откритие, доказващо причината за бактериалната дизентерия.

През 1936 г. като старши учен и почетен гост на тридесетото честване в университета в Харвард, д-р Киоши Шига започва вдъхновяващата си реч, посветена на важното медицинско достижение: "Откритието на дизентерийния бацил вдъхнови младото ми сърце с надеждата за изкореняване на болестта... Много хиляди все още страдат от това заболяване всяка година, а  светлината на надеждата, която някога гореше така ярко, е избледняла като мечта за лятна нощ. Този свещен огън не бива да догаря…"

Днес неамебната дизентерия продължава да отнема живота на стотици хиляди годишно, а жертвите са предимно децата в развиващите се страни. Болестта се среща в отделни географски области по света, но определени групи от населението (бежанци, институционализирани лица и военните на мисии в полеви условия) са изложени на риск. По света често избухват мащабни епидемии, а отделните бактерии проявяват антибиотична резистентност.

Любопитни факти за образованието и кариерата на Киоши Шига

Киоши Шига е роден на 5 февруари 1871 г. в Сендай, Северна Япония. Детската му възраст преминава на фона на период, когато Япония нализа в индустриалната епоха.

 От 1600 г. до средата на XIX век Страната на изгряващото слънце е изолирана, населението е под феодално управление. Западните държави, мотивирани от агресивна военна и икономическа политика, принуждават Япония да отвори пристанищата си, когато американски военни кораби акостират на пристанището в Токио през 1853 г. Реставрацията Мейджи (1868-1877), инициирана от бивши феодали, води до радикални промени в социалната и политическата структура на Япония.

Бащата на Киоши, заемащ административна длъжност по време на стария режим, губи работата си по време на промените в политическата структура. Това обстоятелство се отразява лошо на семейството, което започва да изпитва материални затруднения. Бъдещият медик е отгледан в семейството на майка си, а по-късно приема моминското й име - Шига. През 1886 г. семейството му се премества в Токио, където младежът посещава гимназия. Приет е в Университетската гимназия на Токийския императорски университет пет години по-късно.

По време на медицинското си обучение Шига присъства на лекция на д-р Шибасабуро Китасато – изявен японски медик и учен, който е протеже на Робърт Кох. Доктор Китасато постига международно признание през 1889 г., когато успява да отгледа тетаничния бацил Clostridium tetani, а откритият от лекаря токсин започва да се тества като обещаващо средство за имунотерапия през 1894 г. Доктор Китасато е харизматична личност, на която Шига се опитва да подражава. След завършването си младият лекар започва да работи в Института по инфекциозни болести, създаден и управляван от д-р Китасато.

Shigella dysenteriae - откритието

Шига първоначално поема работата в отделенията за лечение на туберкулоза и дифтерия, но в края на 1897 г. д-р Китасато насочва вниманието му към микробиологичното изследване на епидемия от болестта "sekiri" (дизентерия). В по-старата медицинска литература името на тази болест не е използвано достатъчно ясно и описва: "стомашни разстройства и диария, предизвикани от почти всякакви причини". Японската дума "sekiri", която означава "червена диария", е по-близо до съвременната дефиниция, която предполага ускорена чревна перисталтика, съпроводена с изхождане на кръв, слуз, тенезъм или болка при дефекация.

Изследователят д-р Льош пръв описва болестта чревна амебиаза през 1875 г. Нито един изследовател не успява да докаже каква е причината за бактериалната дизентерия.

Епидемиите от болестта, засягащи десетки хиляди хора, се появяват периодично в Япония през последните десетилетия на 19 век. Шига описва страха сред хората, предизвикан от сезонните епидемични взривове: "(дизентерията) е смятана за най-страшната болест сред децата." През 1897 г. в Страната на изгряващото слънце, дизентерийна епидемия засяга 91 000 души, а смъртността е над 20%. Всички тези жертви карат Шига да се задейства.

Той изследва над 36 пациенти с дизентерия в Института по инфекциозните заболявания в Япония. Лекарят използва опростени, но прецизни методи за идентифициране на организма. Японският медик изолира бацил от изпражнения, който се оказва грам-отрицателен. Субкултурите на бактерията причиняват диария, става ясно от направените тестове с кучета. Шига демонстрира, че организмът на опитните животни реагира положително, когато е изложен на действието на серум, добит от възстановяващи се от дизентерията пациенти.

Къде е ключът към успеха на медика

Шига демонстрира, че човешкият организъм реагира всеки път, когато е изложен на действието на серум, добит от пациенти, възстановяващи се от дизентерията. Той публикува своите заключения, признавайки напътствията на своя ментор – д-р Китасато.

Класификация на патогена

Шига продължава с характеристиката на микроорганизма, първоначално наречен Bacillus dysenterie. Той описва токсичните вещества, които бацилът отделя. Един от тези фактори, става известен като Токсин на Шига (през 1998 г. историческият контекст на изследването на медика е прегледан в научния труд на Г.Т. Койш – "The rediscovery of Shiga toxin and its role in clinical disease").

В годините след откритието на дизентерийния бацил изследователите откриват и описват микроорганизми, подобни на него. Направените са няколко промени в номенклатурата. Бактериалният род Шигела получава името си през 1930 г. в "Bergey's Manual of Determinative Bacteriology".

Днес шигелните бактерии са класифицирани, както следва: S. dysenteriae (група А) – микроорганизмът, описан от Киоши Шига; S. flexneri (група В); S. boydii (група С); и S. sonnei (група D). Те съществуват като немотилитетни (неподвижни), грам-отрицателни пръчици, които не ферментират в лактоза (с изключение на представителите от група D) и не успяват да произвеждат H2S в троен захарен железен агар (Агар TSI). За разлика от другите видове, S. dysenteriae не ферментира в манитол. Родът е добре характеризиран антигенно, с множество серотипове във всеки отделен вид освен S. sonnei.

Появява се и ваксина

Доктор Шига продължава работата си по определяне на причината за бациларната дизентерия. Съсредоточава усилията си върху разработването на ваксина срещу шигелозата. В автобиографията си той описва как първоначално е създал ваксина с цели клетки, убити с висока температура. Инжектира веществото на себе си, за да го тества, но да не навреди на други. Локална реакция, която развива, е изключително агресивна – инжектираната област трябва да се третира хирургически и да се дренира. Непримирим в желанието си да разработи ваксина – Шига създава пасивна имунизация, разработена на базата на серум, а по-късно и орална ваксина, която се прилага на хиляди японци. Тези експерименти са проведени преди появата на контролираните клинични проучвания, а наблюденията на лекаря са публикувани предимно на немски и японски език. По-късно доктор Шига има известни резерви относно ефикасността на ваксините за контрол на чревните заболявания и подчертава важността на превантивните мерки в областта на общественото здраве.

Шигелозата е сред най-разпространените бактериални чревни заболявания, а експериментите с доброволци показват, че от 10 до 100 от представителите на биологичния род могат да причинят симптоми. Ниската доза на ваксините и силно заразната природа на болестта представляват предизвикателство за общественото здраве. Последните постижения характеризират много от болестотворните фактори на различните видове дизентерийни бактерии. Вникването в причината за появата на шигелозата води до нови подходи в разработването на ваксини и влагането на непрекъснати усилия за развитието на нови имунизационни препарати по света.

По статията работи: Виктория Милова

Статията е част от историята на:

• История на Киоши Шига