Bakterier - og jagten på den hellige ko

Af Jesper S. 19-12-2022
Bakterier - og jagten på den hellige ko

For over to hundrede og halvtreds år siden, kiggede hollænderen Anton Van Leeuwenhoek for første gang gennem sit hjemmelavede mikroskop, og opdagede mikroorganismernes forunderlige verden. I kølvandet af Leeuwenhoeks opdagelse, åbnede Lazzaro Spallanzani, Robert Koch og Louis Pasteur døren til forståelsen af bakteriernes betydning, der blandt andet førte til at medicinsk overtro én gang for alle blev fejet af bordet, men også hvorfor vi skal overdække vores mad og hvorfor Covid19 vaccinen er en god idé. 


Opdagelsen af mikrobernes verden blev således startskuddet til et paradigmeskifte i opfattelsen af sygdomsbehandling og livets udvikling, som næppe kan sammenlignes med noget andet. Men det hele startede med en nysgerrig mand i Holland. 

Hvem blev bakterier opdaget af?

Bakteriernes hemmelige verden ville have været skjult for os, hvis det ikke have været for hollænderen Anton Van Leeuwenhoek - en manufakturhandler med forkærlighed for at slibe glas til linser. Leeuwenhoek var dybt interesseret i at slibe linser, så det var muligt at forstørre ting i hans hjemmelavede mikroskoper. Gennem hans mikroskop så han for første gang en verden, der så længe havde været skjult for mennesker. Strukturerne i fluens vinge, hårene på edderkoppens ben og et mylder af liv i regndråben. En dag tog Leeuwenhoek skrab fra sine tænder, og opdagede bakterier  - den mindste form for selvstændigt liv, der findes på jorden. Bakterier er encellet organismer, der ikke har nogen cellekerne. Derfor kaldes bakterieceller for prokaryoter, der betyder “før kerne”. Dyreceller har derimod en cellekerne, og kaldes for eukaryoter, der betyder “ægte kerne”. I cellekernen findes arvematerialet DNA. Du kan læse mere om DNA her.


En dag drak Leeuwenhoek en kop meget varm kaffe. Han prøvede for sjov at lave endnu et skrab fra tænderne, men opdagede så at alle bakterierne pludselig lå helt stille, og nogle var endda gået i stykker. Med nutidige briller indser vi straks, at leeuwenhoek havde gjort en fantastisk opdagelse - varme dræber bakterierne. Men vi må huske på at på leeuwenhoeks tid kendte man hverken til bakterie-sygdom kausalitet eller blot forståelse af, hvorfor man overhovedet bliver syg. Derfor kunne Leeuwenhoek ikke indse, hvilken betydningsfuld opdagelse han havde gjort. 
Leeuwenhoek forfulgte ikke bakteriernes spor i forhold til, hvor disse bakterier kom fra, eller hvilken betydning de havde for mennesker og industrien. Alt det lå fjernt fra ham, da han blot elskede at kigge i sine mikroskoper og nyde den verden, der åbnede sig for ham.

Som med ægte videnskab foregår den ad en bugtet vej, hvor hvert menneske, i hver sin tid, gør hver sin opdagelse. For Anton Van Leeuwenhoek var hans opfindelsen mikroskopet og opdagelsen af bakteriernes skjulte verden, men det blev startskuddet til en revolution i sundhedsvidenskaben og industrien på en måde, Leeuwenhoek næppe havde kunnet forestille sig.

Lazzaro Spallanzani og livets oprindelse

Mens Leeuwenhoek efterlod sig en arv i form af mikroskopet og bakteriernes verden, undrede Lazzaro Spallanzani sig over en grundlæggende ting - hvor kom mikroorganismerne fra? Liv måtte vel komme fra noget. Spalanzani levede i Italien i 1700-tallet, hvor opfattelsen af livets opståen stammede fra en blanding af Bibelens ord og de generelle opfattelse af, at mider, mus med mere opstod spontant af skidtet. 
Fransisco Redi udgav en artikel om et eksperiment han havde lavet, der viste at maddiker kom fra flueæg. Eksperimentet var simpelt -  han lagde et stykke kød i hver sit glas. Det ene dækkede han med stof, mens det andet var uden. Efter kort tid kom maddikerne i kødet i det glas, der ikke var dækket af stof, mens der ikke var maddiker i kødet med stof. 
Spallanzani læste med stor interesse denne artikel. 

Hvad opdagede Spallanzani?

Spallanzani blev dog udfordret af englænderen Needlam, der påstod at mikroorganismer kunne opstå i fåresuppe helt spontant. I forhold til Redis forsøg var dette en rød klud foran Spallanzani. Det måtte han modbevise. Derfor begyndte han at koge kolber og systematisk undersøge, under hvilke vilkår der opstod mikroorganismer i disse kolber. Leeuwenhoek ville have glædet sig ved synet af Spallanzani, der uge efter uge sad bøjet over mikroskopet for at undersøge suppen. Spallanzani arbejde systematisk og efter mange forsøg lykkedes det ham at modbevise Needlams påstand. Men han stoppede ikke her. For hvis mikroorganismer ikke opstod spontant, hvor kom de så fra. Gennem hans forsøg påviste han, at de altid var i luften og var luftbårne. Hermed havde Spallanzani opdaget noget ganske utroligt - mikroorganismerne var overalt blandt os hele tiden. Hans sidste store bedrift var at isolere en enkelt bakterie, og se denne dele sig i to. Nu kunne han endelig falde til ro. Liv opstod ikke spontant - end ikke de mikroskopiske bakterier.

Fermentering og bakterier

I dag tager vi for givet at vi skal huske at overdække vores fødevarer, og sætte låget på marmeladen eller nutellaen, så der ikke kommer mikroorganismer ned i dem. Men dette vidste man ikke på Spallanzanis tid. 
Spallanzanis opdagelse af bakteriecellernes deling gør, at vi i dag kan forstå hvordan, og på hvilken måde, bakterier formerer sig. I industrien anvendes denne viden til at styre væksten af bakterier nøjagtigt, således at bakterier laver præcis det produkt, og i den mængde der ønskes. Denne proces kaldes fermentering.

Mens Spallanzani var tilfreds med at have tilbagevist Needlams påstand, var der stadig mange mysterier i bakteriernes verden der stadig skulle opdages - hvor kom sygdommene egentlig fra, og hvorfor blev øllet og vinen i Frankrig dårlig? 

Hvad opdagede Louis Pasteur?

I byen Lille i Frankrig kiggede brændevins- og ølbryggerne fortvivlet ned i deres gæringskar. Hvorfor blev bryggen dårlig? Det var umuligt for dem at forstå. Svaret kom i den næste bugt på videnskabens vej - Louis Pasteur - en kemiker fra Paris, der havde opdaget spejlbilledisomere af vinkrystaller, og havde bosat sig i Lille med sin kone. Han blev optaget af gæringsprocesserne, og brugte systematisk mikroskopet til at identificere de mælkesyrebakterier der gjorde øllet og brændevinen sur. 

Pasteurisering

Denne opdagelse førte ham senere til byen Arbois, hvor vinen var dårlig. Ved at undersøge vinen kunne han igen påvise, at det var bakterier der ødelagde gæringen. Hans forslag var at varme vinen op, til under kogepunktet. Så ville bakterierne dø. Processen virkede, og er sidenhen anvendt på nærmest alle flydende fødevarer, og kaldes for pasteurisering. Således smiler Pasteur til os gennem historien, og minder os om at opdagelser gjort for over 100 år siden, stadig er lige relevante.

I moderne industri anvendes pasteurisering på to måder - høj- og lavpasteurisering. Højpasteurisering er opvarmning til ca. 85 grader i 5-20 sekunder, mens lavpasteurisering er opvarmning til ca. 70 grader i 15 sekunder. Afhængig af hvilken fødevare der skal opvarmes, anvendes enten høj- eller lavpasteurisering. 

Robert Koch - dagdrømmeren fra Göttingen

Alt imens Pasteur modtog hæder for sin opdagelse i forbindelse med gæringsprocesserne, sad Robert Koch - en ung lægestuderende - og dagdrømte om eventyr på universitet i Göttingen. Han drømte om safari og rejser i det fjerne østen. Hans drømmerier førte desværre ikke til så meget, men han blev læge og senere gift med Emmy, der gav ham et mikroskop i fødselsdagsgave. Dette mikroskop blev startskuddet til en rejse, der næppe tåler sammenligning med nogen som helst safari. 

Robert Koch og miltbrand

Mens Robert Koch læste på universitet hørte han, at Pasteur mente at lungesyge skulle skyldes en mikrobe - uforståeligt men interessant. For at forstå hvorfor det for Koch lød som nonsens, må vi huske at vi befinder os i en tid hvor hygiejne næppe eksisterede, og kausaliteten mellem sygdom og bakterier var mørkt land - det sidste skulle Robert Koch for altid ændre på.


Med sit mikroskop undersøgte han blod fra køer og får der havde miltbrand, og fandt i blodet nogle små sorte stave. Ved sammenligning med blod fra raske dyr, indså Koch hurtigt at det kunne være disse stave der var årsag til sygdommen - og Koch tog ikke fejl. 
Gennem systematiske forsøg og dyrkning af miltbrand-stavene, kunne han klarlægge hvordan bakterier kunne smitte, og ved at dele sig i blodet og organerne, fremkalde sygdom. Denne opdagelse forekommer os i dag så logisk, men på Kochs tid var det nærmest som at opfinde hjulet. Det var en sensation, og han vidste der var hold i Pasteurs snak om mikroorganismer og sygdom. 


Foruden opdagelsen af bakterie-sygdom kausaliteten, opdagede han også en helt speciel egenskab ved netop miltbrand stavene - den kunne danne spore, og disse sporer var årsagen til, at miltbrand kunne dukke op og give sygdom år efter år. 

Bacillus Anthracis

Miltbrand-stavene som Koch opdagede kaldes Bacillus Anthracis, og er notorisk kendt for sit Anthrax toxin, der er meget giftigt. Koch kunne ikke vide det, men i virkeligheden består sygdomsforløbet ved miltbrand af to ting - infektion af bakterien, og efterfølgende forgiftning med det toksin bakterien udskiller, og som først blev identificeret i 1954 af Harry smith. Du kan læse mere om anthrax toxinet her.

Koch og jagten på bakterier

I jagten på sygdomsfremkaldende bakterier gjorde Koch nogle helt centrale opdagelser. I tiden før Koch, var det vanskeligt at adskille de enkelte bakterier. Men en dag opdagede Koch en kartoffelskive med farvede prikker. Han undrede sig over synet, og undersøgte pletterne under sit mikroskop. Han opdagede at hver prik på kartoffelskiven var en bakteriekoloni - resten er historie. I dag kender enhver biologi teknikken med Kochs pladespredning, hvor en væske med bakterier hældes på en agarplade og fordeles. Hver koloni på pladen vil herefter svare til den bakterie der voksede. 


Efter sin succes med miltbrand-bakterien, fortsatte Koch jagten på sygdomsfremkaldende bakterier. Det bragte ham til både Egypten og Indien, hvor han opdagede Tuberkulose bakterien (Mycobacterium tuberculosis) og kolera-bakterien (Vibrio cholerae). Han høstede sejren for sit arbejde med bakterierne, i form af nobelprisen i medicin i 1905. 

Den dagdrømmende studerende fra Göttingen kom altså på sit livs eventyr - måske ikke på den måde, han selv havde forestillet sig. Men Kochs eventyr bragte ikke bare ham selv ud i verden, men verden ud af sygdommens mørke. Hvad Leuweenhoek opfandt, hvad Spallanzani opdagede høstede Koch frugten af. Men videnskabens vej slog endnu et sving - denne gang med en engelsk ko og Pasteur i hovedrollen.

Hvem er Edward Jenner?

I 1757 blev en lille engelsk dreng podet for kopper. Den lille dreng der blev podet hed Edward Jenner. Jenner voksede op i England, hvor koppeepidemien hærgede og ofte medførte døden for de smittede. Jenner var derfor blot en blandt mange, der blev podet for kopper. Selve podningen var en gammel teknik, der gik ud på at ridse væske fra kopper ind i huden på den raske person, der så medførte en mindre infektion, der kunne imødekomme den fulde koppeinfektion. Proceduren var langt fra ufarlig, da det ofte hændte at podningen medførte et fuldt koppeudbrud hos modtageren. 

Den hellige ko og vaccinia

Jenner voksede op, og fandt glæde i naturvidenskaben, og valgte lægegerningen som levevej. Historien vil vide, at Jenner havde hørt en malkepige fortælle at hun aldrig fik kopper, for hun havde haft kokopper. Kokopper var i sygdomsforløbet en del mildere, end almindelige kopper. Derfor var Jenner optaget af malkepigens udsagn, og tænkte om kokopper kunne beskytte mod almindelige kopper. Jenner lavede et forsøg, hvor han overførte indhold fra kokopper til en lille dreng, der herefter blev lettere syg. Efter drengens lettere sygdom, overførte Jenner nu væske fra almindelige kopper til drengen, og observerede nu at der ikke udviklede sig sygdom. Han konkluderede nu, at kokopper rent faktisk kunne beskytte mennesker for kopper. Jenner kaldte sin procedure for vaccinia, der er navnet på kokopper, da kopperne kom fra en ko. Jenner havde således fundet et værdigt alternativ for podningen, da risikoen for et fuldt koppeudbrud var væsentligt nedsat. 

Opdagelsen var nærmest hellig, for nu var der fundet en metode, hvorpå koppe-smitten kunne dæmpes, og risikoen for smitte med kopper gennem podning kunne fjernes. 
Hverken Jenner eller den øvrige videnskab vidste præcis hvorfor vaccinationen virkede, men gennem detaljerede forsøg og en udfordring, fandt Pasteur næsten 100 år senere forklaringen.  

Pasteur og vaccinen

Pasteur der nu var en kendt skikkelse i den videnskabelige verden, drog til jurabjergene for at undersøge tilfælde af miltbrand. Han talte med bønderne, og opdagede at to af de køer der havde været smittet med miltbrand havde overlevet. Han prøvede at smitte køerne med miltbrand, men opdagede at de ikke blev syge. Dette bragte ham på ideen, at dyr der én gang havde været syge ikke kunne blive syge af den samme mikroorganisme igen - de var blevet immune. 
Ved et tilfælde opdagede Pasteur en bakterie der gav høns kolera. Han gav en høne et par dråber af væsken med bakterier, og ganske rigtigt blev hønen syg. Da Pasteur efter nogle uger ville rydde op, fandt han gamle opløsninger af hønse-koleraen. For undersøgelsens skyld, sprøjtede han noget af disse opløsninger ind i et par høns, for at se effekten - og miraklet skete. Dagen efter gik hønsene rundt og havde det godt, og er ikke syge som han forventede. Gennem forsøgsrækker indså Pasteur nu det grundlæggende princip, der bekræftede hans hypotese om immunisering. Havde et dyr først været udsat for en mikroorganisme og blevet syg, ville dyret nu være immun. 

Pasteur og de 48 får

Da forskningen ofte er en famlen rundt i mørket, måtte der også komme fejltrin. Pasteur begik her et af de større. Han konkluderede nemlig at immuniteten for alle mikoorganismer kunne fremkaldes med samme opløsning, og han nu havde overgået Jenner - her tog Pasteur dog grundigt fejl. I sin hoveren for at trumfe Jenner, gjorde han sig uvenner med lægerådet der udfordrede ham til at teste sin vaccine. Selvom Pasteur aldrig indrømmede sin fejl med den generelle vaccine, indlod han sig på udfordringen. På en stor anlagt begivenhed havde Pasteur og hans hjælpere immuniseret 48 får, 2 geder og nogle køer. Han indsprøjtede nu en ren stamme miltbrand baciller i både de immuniserede og tilsvarende antal ikke immuniserede dyr - der blev ventet i spænding - og verden var hans. Alle de immuniserede dyr overlevede, mens samtlige ikke immuniserede dyr blev syge og døde. Pasteur havde nu endegyldigt vist at den mikoorganisme der gjorde dyret sygt, også var dens redning. Den moderne vaccine var født, og resten er historie. Herefter foregik mikrobejagten i hastigt tempo, og sygdommens bakterier og virus blev fundet et for et, og de tilsvarende vacciner blev fremstillet. Vaccineprogrammer blev udviklet for at massevaccinere mod de alvorligere sygdomme. For koppernes vedkommende blev der lavet særlige programmer til massevaccination, der har betydet at kopper i dag nærmest er fuldstændig udryddet. 
Jenner kunne ikke have vidst at kokopper skyldes en virus, og at han med sit lille forsøg forudgreb, hvad Pasteur så systematisk mange år efter, detaljerede efterviste med miltbrand. På denne måde er videnskab så fascinerende, og rækker tilbage til begyndelsen - den foregår ad en bugtet vej hvor hvert menneske i hver sin tid tid gør hver sin opdagelse. 

På skuldrene af giganter

Vi lever i en tid, hvor hygiejne og vaccination er en selvfølge. Da Covid19 ramte verden, tænkte man så på Jenner, den hellige ko og Pasteur? Næppe - alle var optaget af, hvornår vaccinen til Covid19 kom, så vi kunne få vores hverdag tilbage. Vi tager for givet at vores mælk er pasteuriseret så vi ikke får dårlig mave, tager for givet at lægen vasker fingre før han skal operere og vi ved det kan betale sig med en Covid19-vaccine.

Da Pasteur var blevet ældre, holdt han en forelæsning hvorfra følgende citat er taget:
Lev i laboratoriernes og bibliotekets ophøjede ro. Sig først til jer selv: hvad har jeg gjort for mit fag? og senere: Hvad har jeg gjort for mit land? Og så kommer den tid, den store lykkelige stund, hvor I har lov til at tro, at I har ydet jert bidrag til menneskehedens fremskridt og vel…

Dette er historien om mikrobejægere, der banede vejen for vores moderne samfund, og den vuggegave de gav os med deres arbejde - lige fra Leuwenhoeeks aftener med mikroskopet, til Pasteurs sejrsrus over miltbrand. Vi skuer længere, for vi står på skuldrene af giganter. 

 

Kilder:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1200696/

https://da.wikipedia.org/wiki/Bacillus_anthracis

Mikrobejægerne, Paul de Kruif, forlaget gyldendal, 1940, oversat af Hans Andersen

https://denstoredanske.lex.dk/pasteurisering

Mød forfatteren:

Billede af Jesper S.

Hej og velkommen til min underviserprofil

Mit navn er Jesper og jeg har en baggrund som biolog, laborant og skolelærer bag mig. Min tilgang til undervisning og lektiehjælp, er at møde eleven i øjenhøjde så min hjælp bliver relevant og nærværende for eleven. Jeg har altid interesseret mig for naturvidenskab o...

Læs mere om Jesper S.

Søger du privat lektiehjælp?

  • GoTutor er Nr. 1 på Trustpilot

  • Mange års erfaring og en del af Egmont

  • Trænede og uddannede undervisere

  • Fast lav pris og fair vilkår


Eller kontakt os på: info@gotutor.dk

Du vil måske også synes om

DNA - lær om det vigtige molekyle
DNA - lær om det vigtige molekyle

DNA er et stort og meget vigtigt molekyle. Det er nemlig arvematerialet for alle levende organismer,...

Elisabeth L. 01-12-2022
Fotosyntese - den nødvendige process for livet på jorden
Fotosyntese - den nødvendige process for livet på jorden

Fotosyntese er helt kort fortalt omdannelse af kuldioxid (CO2) og vand til ilt og organisk stof med...

Elisabeth L. 01-12-2022
Immunsystemet – kroppens forsvar mod sygdom
Immunsystemet – kroppens forsvar mod sygdom

Vores immunsystem er helt centralt for vores liv. Uden et meget effektivt immunsystem ville vi næppe...

Elisabeth L. 27-01-2023
Lad os tale sammen

Vi er klar til at svare på dine spørgsmål.
Ring til os på:

71 99 71 90