I postulati di Koch

I postulati di Koch

I negazionisti affermano che SARS-CoV-2 non soddisfi i postulati di Koch ed esigono che siano applicati alla lettera. Lo scopo sarebbe quello di dimostrare che il virus non è la causa della COVID-19. Tuttavia l’unica cosa che riescono a dimostrare è che non sanno come funziona la scienza.

Robert Koch, medico, batteriologo e microbiologo tedesco

Le cause delle malattie

Robert Koch enunciò i postulati alla fine del 1800; periodo nel quale si ignorava persino l’esistenza dei virus. Nell’era attuale della genomica, invece, ha senso seguire delle regole stabilite quasi 150 anni fa? Per chi non lo sapesse, i postulati di Koch sono quattro semplici regole che dovevano servire per stabilire se un certo microorganismo fosse la causa di una certa malattia. Il problema, tuttavia, è il seguente: quando è corretto dire che un certo microbo provoca una certa malattia? Più in generale: come si fa a stabilire che un agente è la causa di una patologia? Va da se che per poter curare una malattia è necessario sapere cosa l’ha provocata. La questione è quindi di fondamentale importanza, ecco perché da sempre l’umanità ha cercato di rispondere a questa domanda.

In cerca di schemi

L’essere umano è un animale che cerca correlazioni. Questo è un aspetto che fa intimamente parte della nostra natura. Se c’è un effetto, allora deve esserci una causa. Se c’è una malattia, qualcosa deve averla provocata. Per millenni abbiamo cercato quelle cause, ma eravamo privi degli strumenti adeguati. Ecco che allora la nostra mente ha iniziato a partorire cause ultraterrene, stabilendo persino che alcune malattie fossero provocate addirittura da spiriti maligni, miasmi o influenze astrali. C’è da dire che qualcuno, in tempi remoti, ebbe l’intuizione giusta. Nel “De re rustica” (36 a.c.), ad esempio, Marco Terenzio Varrone scriveva:

“Bisogna prendere precauzioni vicino alle paludi, perché vi nascono certe minute creature che non possono essere viste da un occhio umano, e galleggiano nell’aria e entrano nel corpo attraverso bocca e naso, e causano serie malattie”.

Nell’Atharvaveda invece, un testo sacro dell’Induismo — scritto oltre 1000 anni prima di Cristo — vengono chiamati yatudhānya , kimīdi , kṛimi e durṇama gli esseri viventi che causano la malattia.

A briglie sciolte nelle praterie della microbiologia

Ad eccezione di qualche straordinaria intuizione, all’epoca si brancolava nel buio. Fu solo nell’Ottocento che si iniziò a fare luce sul mistero, grazie ai progressi tecnologici i quali consentirono di costruire microscopi ottici sempre più potenti. Grazie a questi strumenti la conoscenza del mondo dei microbi crebbe enormemente. Tuttavia ancora alla fine dell’Ottocento non era chiaro come fare per stabilire che un certo microorganismo fosse patogeno. Quello di quegli anni possiamo comodamente chiamarlo una sorta di “far west scientifico” in cui ciascuno si sentiva libero di agire seguendo il proprio estro, senza alcun metodo.

I postulati di Koch

Fu in questo clima di confusione che Robert Koch decise di formulare quelli che sarebbero passati alla storia come “i postulati di Koch”. Questi criteri erano semplici da seguire, dal momento che affermavano che un determinato microorganismo fosse il vero responsabile di una specifica malattia e non un innocuo commensale. Ecco cosa dicono i 4 postulati del dottor Koch:

1. Il microrganismo dev’essere regolarmente associato alla malattia e alle sue lesioni caratteristiche.
2. Il microorganismo dev’essere isolato dall’ospite ammalato. Lo si deve poter crescere in coltura pura (senza vita, sterile).
3. Quando una coltura pura del microorganismo è introdotta in un ospite sensibile e sano, si deve riprodurre la malattia.
4. Lo stesso microrganismo dev’essere isolato nuovamente nell’ospite infettato sperimentalmente. (aggiunto in un secondo momento)

postulati di koch

Limiti dei postulati di Koch

Anche lo stesso Koch sapeva che i postulati avevano dei limiti. Anche se gli agenti infettivi erano sicuramente la causa della patologia, non era sempre possibile soddisfare questi requisiti. È vero che un microorganismo che li soddisfa è molto probabilmente la causa della patologia, ma è anche vero che uno che non li soddisfa potrebbe essere comunque un patogeno.

Primo postulato: Alcuni soggetti, anche se contagiati, non sviluppano la malattia. Vengono detti “asintomatici”, un termine ormai divenuto familiare. Le infezioni asintomatiche sono una caratteristica comune di molte malattie, come ad esempio il colera, il tifo o la poliomielite. Molto spesso gli asintomatici, pur non manifestando sintomi, sono contagiosi.

Secondo postulato: molti microrganismi non possono essere coltivati in coltura pura o non possono essere coltivati affatto. Questo vale soprattutto per i parassiti, come i virus, che necessitano della presenza di un ospite per proliferare.

Terzo postulato: non tutti gli organismi esposti a un agente infettivo verranno infettati. Questo potrebbe dipendere da un’immunità acquisita da precedente contagio (o vaccinazione) o da un’immunità genetica.

Quarto postulato: molte infezioni, considerate la causa alla base di una malattia, sono assenti dalle lesioni che alla fine si sviluppano. Alcuni ceppi di papillomavirus umano sono considerati la causa di quasi tutti i casi di tumore della cervice uterina. I tumori possono verificarsi anni dopo l’infezione, quando non è più possibile recuperare il virus dalle lesioni.

Thomas Milton Rivers

Nei primi decenni del 900 i continui progressi della microbiologia resero sempre più evidenti i limiti dei postulati. Soprattutto se si considerano le malattie virali che non erano ancora state scoperte quando furono formulati. Nel 1936 Thomas Milton Rivers, che è considerato il “padre della virologia moderna”, si rese conto che la cieca adesione ai postulati poteva essere un ostacolo piuttosto che un aiuto:

“È un peccato che così tanti lavoratori abbiano seguito ciecamente le regole, perché Koch stesso si rese presto conto che in certi casi tutte le condizioni non potevano essere soddisfatte. Così, per quanto riguarda alcune malattie, in particolare quelle causate da virus, l’adesione cieca ai postulati di Koch può agire come un ostacolo invece di un aiuto”


Prendere atto della realtà che emergeva dalle nuove evidenze sperimentali era inevitabile, per questo Rivers propose una revisione dei postulati di Koch.

Prima revisione dei postulati di Koch

Un virus specifico deve essere trovato associato a una malattia con un certo grado di regolarità. In altri termini viene riconosciuta l’esistenza degli asintomatici e non è obbligatorio dimostrare la presenza di un virus in ogni caso di malattia. Bisogna, però, dimostrare che il ritrovamento del virus nell’individuo malato non un evento fortuito o frutto di un errore. Poiché i virus sono parassiti obbligati e necessitano di un ospite per propagarsi, non è possibile coltivarli in terreni senza vita (coltura pura). Questo requisito non è richiesto. Rivers introdusse anche il concetto di criteri immunologici: una ulteriore prova della patogenicità di un certo virus può essere data dalla produzione di anticorpi specifici. Da notare come con i test sierologici si cercano nel sangue gli anticorpi (IgM e IgG) specifici per SARS-CoV-2.

La scienza è progressiva

Per quanto riguara la SARS-CoV-2 i postulati di Koch rivisti, da Rivers sono stati soddisfatti, dimostrando che il virus è la causa della COVID-19. La discussione riguardo i postulati è, al contrario, tutt’altro che conclusa. Anche lo stesso Rivers aveva detto:

“Indubbiamente in futuro si verificheranno cambiamenti nei metodi per stabilire la relazione specifica dei virus con la malattia, in particolare l’uso più esteso delle tecniche di coltura dei tessuti e delle reazioni sierologiche; Il numero di modifiche sarà limitato solo dall’ingegno dei ricercatori. Per ottenere i migliori risultati, questa ingegnosità deve essere temperata dagli attributi inestimabili del buon senso, della corretta formazione e del buon ragionamento”

Revisioni successive al 1937

Infatti, dopo la revisione di Rivers, più volte sono state proposte delle nuove versioni dei postulati per adeguarli ai progressi della conoscenza del mondo dei microbi. I seguenti sono alcuni esempi particolarmente rilevanti:

Nel 1957 i progressi tecnologici resero l’isolamento di nuovi virus un evento comune. Vi era difatti il rischio di considerare pericolosi anche quelli innocui. Per scongiurare questo pericolo Robert J. Huebner propose una lista di nove suggerimenti. Lo scienziato, usando una terminologia legale, definì questi criteri “carta dei diritti dei virus”

Nel 1967 Sir Austin Bradford Hill, ha sviluppato l’utilizzo dell’epidemiologia per dimostrare un’associazione causale ideando i “Criteri di Bradford Hill”.

Nel 1976 Alfred Spring Evans ha stilato un insieme di 10 regole generali in cui ha messo insieme i criteri immunologici ed epidemiologici.

D’altronde la capacità di autocorrezione è una caratteristica intrinseca della scienza, facendone uno dei suoi maggiori punti di forza. È normale quindi che i postulati siano stati — e sono tutt’ora—, oggetto di un incessante processo di verifica e miglioramento. Questo tipico modo di procedere è alimentato dal progresso tecnologico che consente nuove e più accurate osservazioni. Si può dire che gran parte del lavoro degli scienziati consiste nel correggere e migliorare il lavoro fatto da altri.

I postulati di Koch nell’era della Genomica

Da quando Koch formulò i suoi postulati, il mondo non è più lo stesso. Gli scienziati hanno scoperto nuove classi di microorganismi come i virus, le clamidie e rickettsie, i quali non possono essere coltivati in coltura pura. Grazie ai microscopi elettronici è possibile osservare i patogeni con chiarezza prima inimmaginabile. I test sierologici sono oggi uno strumento indiretto, ma potente, per la diagnosi delle malattie e per gli studi epidemiologici.

La più rivoluzionaria fra tutte le scoperte è stata quella degli acidi nucleici. Le moderne tecniche di sequenziamento oggi consentono di analizzare rapidamente l’intero genoma di un microorganismo. Il materiale genetico costituisce una fonte di informazioni per caratterizzare con precisione un organismo, senza che nessuno l’abbia neppure visto o isolato.

Revisione attuale

Nel 1996 Fredericks e Relman, a partire dal principio che la sequenza di acido nucleico di un sospetto patogeno dovrebbe essere presente nella maggior parte dei casi della malattia, hanno proposto una versione dei postulati per l’era della genomica. È interessante notare come, col passare del tempo, siamo passati da quattro semplici regole facilmente comprensibili ad una serie di criteri complessi che usano una terminologia il cui significato può sembrare oscuro a molti.


Il monito di Fredericks e Relman

I due microbiologi hanno ritenuto importante sottolineare:

“Non riteniamo che ogni criterio di prova di causalità basato sul sequenziamento debba essere soddisfatto per accusare un presunto microrganismo della malattia. La prova che un microrganismo causa una malattia, può venire solo dalla concordanza di prove scientifiche che sostengono questa tesi. I postulati di Koch e le loro revisioni forniscono ancora uno standard valido per giudicare la causalità della malattia, ma è tempo che il nostro pensiero raggiunga i nostri strumenti intellettuali e tecnologici”

La maggior parte delle informazioni contenute in quest’articolo sono tratte dal lavoro dei due scienziati. Se desiderate approfondire l’argomento ne consigliamo la lettura.

Cosa abbiamo imparato oggi

Il valore dei postulati di Koch è soprattutto storico. Ovvero segnano il momento in cui si è iniziato ad applicare il metodo scientifico nel campo della microbiologia. La loro forza risiede nello spirito di rigore che ispirano, non dalla loro rigida applicazione.

La microbiologia è una scienza empirica. Il nesso di causalità viene dimostrato tramite le osservazioni sperimentali. Nel mondo biologico non è giustificato applicare i postulati con zelo matematico. La prova della causalità della malattia si basa sulla concordanza delle prove scientifiche che vanno valutate usando il buonsenso.

La scienza è un percorso verso la conoscenza. Il cambiamento delle idee scientifiche è inevitabile, perché nuove osservazioni possono mettere in crisi le vecchie teorie. Gli scienziati pensano che non sia possibile ottenere la verità assoluta, tuttavia è possibile fare delle approssimazioni sempre più accurate per spiegare il mondo.

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