J. Robin Warren (2015) - The Discovery of Helicobacter

Well, as you can see on the screen, this is a bit of a historical talk about my discovery. I often talk to kids at school about this actually and they all look me up on Google and they know all about me before I get there. I get asked some very interesting questions by these little primary school kids. Somebody asked me did I steal the discovery because they found that it had actually been reported about a hundred years before by a veterinary pathologist. Wasn't that a bit of brilliant research work?! Did I find them by accident? I don't think it's any of those things but somebody mentioned the word serendipity, which basically means I was the right person in the right place at the right time to do more than just pass the whole thing by. I think that fits it very well. Sorry. It's going. Yep. Okay. As I said, there were first reported beautiful pictures by an Italian veterinary pathologist a hundred years before I did. But nobody remembered those, we found them with a good deal of research work later on. Freedberg described them, and he was proved wrong. And he actually, when we published our work, he wrote us a very nice letter for proving he'd been right all the time. But medical teaching at the time was quite definite, that bacteria could not grow in the stomach. And to a large extent I think this was quite correct. If you swallow bacteria, they're instantly killed when they hit the acid in the stomach. Gastric biopsies before 1970 were a very poor quality. It was possible under special circumstances to take biopsies directly from the stomach, either with what was called a suction gastroscope - they put a tube down and sucked a piece of mucosa out - or a sword-swallowing episode with a rigid gastroscope. But we never saw those, they were never used for ordinary stomach biopsies. The only ones that we saw were surgical specimens and these were clamped at each end, put into fixative. And they were usually put into the fixative either with the clamp still on or, even if the clamps were removed, the clamped area of the stomach still stuck together. And they were sent down to us with the gastric juices and so on still inside and they were fixed from the outside inwards. And by the time the fixative got inside the stomach, the gastric lining was autolyzed and any bacteria there long since disappeared. The histology of the stomach and things like gastritis before 1970 were very poorly described, poorly understood. There were some types like acute gastritis or aplastic gastritis with pernicious enema which were well recognized but the ordinary chronic gastritis wasn't really. Major breakthroughs occurred in the 1970s with the introduction of the flexible endoscope. And as you can imagine as soon as the gastroenterologists got their hands on a flexible endoscope and they could actually look down into the stomach on all of their patients, they started to do exactly that. They took little lips of stomach out and put them into the fixative. These little fragments of mucosa instantly fixed and were well-fixed specimens that we got., And so, all of a sudden, around then we suddenly saw not just no decent pieces of stomach, but thousands of them. They suddenly became some of our most frequent biopsies. These were beautifully described by Richard Whitehead in 1972 and he defined what he called active gastritis which I found a very useful feature. His active gastritis involved just the superficial epithelium and you can see this is the superficial epithelium of the stomach up here. This is what they called the neck of the gland because it's where the gland opens out into the lumen and down here are the gastric glands. These are the mucus secreting glands in the antrum of the stomach and here is the lining epithelium. Now, the lining epithelium with Whitehead's active change, you can see two things. First of all there are a lot of cells in the lining of stomach near the neck of the gland, which, at a high power view here, you can see there are numerous polymorphs in the epithelium and this is an unusual feature. Polymorphs down here in the stoma and a lot of small round cells, lymphocytes in the stoma, are not particularly unusual. And of course they're the mainstay of the diagnosis of chronic inflammation or should we say chronic gastritis. But then also you see a lot of polymorphs down here. They don't actually mean much. They're there in practically every gastric biopsy that you look at that's slightly inflamed. But these polymorphs in the epithelium are most unusual. That's polymorphs here in the epithelium and you can perhaps see them a bit better there - one, two, three up there. This other feature which shows the superficial epithelium looking extremely irregular and bulging out into the lumen, and the higher power view, these pictures are actually Whitehead's original illustrations of his diagnosis of active gastritis. And you can see that the epithelial cells are bulging out into the lumen, bulging out. And the other feature is that they seem to lose their structure in the nuclei. Instead of being stuck around the bottom of the cells, they're floating around through the cytoplasm. There's a nucleus there, there's a nucleus there, there's a nucleus there, a nucleus there. So some of these nuclei there and there and there are right at the top of the cells and they should be actually down at the bottom. The features of the active change, and Whitehead's illustration here shows quite gross active change, but you can see it in much milder versions than this in many cases. I’ll go on to that in a minute but this is one of the features I found. Once you start looking for his active change you can see it quite often and it's very easy to diagnose, so I liked Whitehead's original description. He designed a classification of gastritis which basically included the features seen in the histology in the diagnosis. He actually set it out like this. This is his original arrangement with hittings, basically getting where the thing came from and type of gastritis and you can take where it came from and underneath he just puts in the various different features here. I thought this was a bit of a mess, so I actually redesigned it to suit myself, with basically his headings in red on the left there - they are my equivalent of his headings - and my equivalent of his features underneath are over here in white on the right. Basically, for me doing it, if I was diagnosing a gastric biopsy with a mild gastritis and that's all there was and no specific features, I'd just say that there's mild chronic gastritis, and that would be the whole diagnosis. But if it had all of the various different features and it was a much more severe case as well, I could call it a severe active chronic gastritis with patchy gland atrophy and intestinal metaplasia. That's all the different, his logical features, and they're all mentioned in a nice little row in the diagnosis. I thought with that the clinicians might be able to link up the clinical features and histological features a bit better. At that time I was also interested in bacterial stains because I had done microbiology when I started doing pathology. Microbiology stains are very good for staining bacteria. But, basically, when you have a clean culture from an agar plate smeared on a slide, you've got billions of bacteria and it really almost doesn't matter if you stain them with anything or nothing. But looking at this same bacteria in histological sections, which is what I was doing: Histological sections are really a jumble of organelles, cells, and other fragments of living tissues. And these, as you might expect, because they're all living tissues, bacteria, and the tissues I'm looking at tend to all stain to the same stains. And since the bacteria are so small and they're only scattered around if they're there at all, they're almost impossible with ordinary stains or with ordinary bacterial stains to see them in tissue sections. There are exceptions. The Gram stain for instance is specific for Gram positive organisms like staphylococci. It will stain the organisms and the tissues don't stain at all. Ziehl-Neelsen stain for acid-fast organisms like tuberculosis and micro-bacteria. These stain quite a brilliant pink with the acid-fast stains and the tissues are pale pink. They do actually stain a bit but not much, so you can actually see the acid-fast organisms in tissue sections. For some reason silver seems to work quite well for some organisms, particularly spirochaetes in chancres. Because the spirochaetes are very, very thin, but they stain nice and black with the silver stain and show up very well against the pale yellowy-brown colours to the tissues, which don't quite stain the same as the bacteria. I had a number of cases of a disease called granuloma inguinal at the time. And this is caused by Gram negative organisms which stain with silver stain as two polar bodies, so they're a little pairs of dots that you see with the silver stain inside the histocytes in the granuloma. And I thought if these would stain with the silver like that, maybe some other Gram negative organisms would stain as well. I was experimenting with other Gram negative organisms to see if I could find some that stained with a silver stain. I had a little limited success actually but that's all. By the end of the 1970s, I'd had a decade of being interested in gastric biopsies, particularly following Whitehead's descriptions and so on. I was also interested in bacterial stains, and other interests of mine: well, I'm interested in photography - I take a lot of pictures, also electron microscopy was coming into our department at the same time, and I was also interested in drawing. I think all of these things help you to see detail which other people perhaps might miss because taking a good photograph, you've got to actually see everything in the picture, you don't just sort of see somebody's face there. You see everything in the picture and try and fix it all together and work it so that it looks right. These things I think helped me by the time I got to the end of the 1970s to see what I did. Which was a routine gastric biopsy that I was looking at which showed very severe active change as Whitehead showed in his original article. This is a picture I took, actually on the day that I was looking at as a matter of fact, and for those with a little bit of imagination, you can see there's a sort of blue line on the surface of the epithelial cells around there. Perhaps shows up a little bit better just there but there's definitely a sort of ... We cannot see the mouse there. Could you point to the ... You can't see? No. Well it's on here. If you use your finger on the screen ... Well around here. Yes that's perfect. Thank you, yes. I asked for them to show the mouse up there, I don't know why it's not. I'm sorry about that. Well I'll have to start using my finger I suppose. Trouble is I can't see when I'm touching it with my finger what you're seeing up here. This area around here shows a sort of bluish area on the top of some of those cells, perhaps a little bit better up in that area there. It looked suspicious to me so I had a look with the high power, with the oil immersion lens, and it looked like masses of bacteria stuck on the surface to me. Which was unusual to me because they're not supposed to be there. I showed them to my colleagues and they simply refused to believe, that's what they were. So I had one of my silver stains done. Here you can see the bacteria are actually staining very nicely, they're staining black. This was also done on the day I was looking at them. Now, sorry, I forgot about the mouse. You can see the black bacteria stuck on the surface there. I don't like this great big green dot here but still. They actually show up quite nicely with a low power like that and even my colleague could see them there then. In high power you can see them here. Masses of bacteria where the cells are sticking out like this. It's like my finger is being cut obliquely. These are separate cells all sticking out like that but they're all next to each other. So there's one cell here, another one here, another one here and the tip of one there, and just the very tip of one out there; so the sections are cut obliquely like that, cutting through a number of cells. Each of them is surrounded by this mass of bacteria, and the area up here you can see the cells are actually sort of palisading, because the whole surface of that cell there is out in the open. And it's actually cut there, and that's the outside of the cell there with bacteria palisading along the surface of the cell. There are about a thousand bacteria in that section there, and most of them, as you can see, are very firmly stuck on the surface of the epithelial cells. They're probably a couple over here which are floating in the mucus, and there are another four or so here which are floating in the mucus. But otherwise they're all stuck firmly on the epithelial cells. They look as if they're very happily growing there. At least with this my colleagues believed they were there, but they didn't actually think that they were of any great significance. So they challenged me to keep looking and find some more. These are actually drawings. I said I was interested in drawing at the time. These are drawings I did at the time to try and show my colleagues what I was looking at. This is a whole stomach here, of course. And if you take a biopsy like this, this is the old type of biopsy we saw with the surgical specimens, with the muscle here and the whole thickness of the stomach there, and, of course, this would have all been autolyzed with nothing, no detail in it. If you just get a gastric biopsy from just there, this is a very big gastric biopsy showing the full thickness of the mucosa, and the glands down the bottom, the neck of the glands here, and the outside epithelium out here. A small biopsy taken by the gastroenterologist would be a piece like that, which is like this over here and you can see the superficial epithelium here. And the neck of the gland down here with the polymorphs in the epithelium there. This part here looks like this and you can see how the surface of the epithelium is very irregular, and there are polymorphs in the epithelium and the nuclei floating around inside and there are masses of bacteria on top. The epithelium should look like this with a flat surface. This blank looking area is full of mucus, and the cells have nuclei down the bottom. And every cell is secreting mucus so there's a layer of mucus coming from here which goes up to the top and up about this high above those cells, and the bacteria are growing on here. So that becomes like this sort of appearance with masses of bacteria growing on there. And they're actually protected from the acid in the stomach by this layer of mucus on top. So it's acid up here and then it's gradually becoming neutral down here where the cells are actually neutral, so this area here is neutral, where the bacteria are happily growing. Electron microscopy I did at the time showed these features very nicely and my colleagues by this stage were quite convinced that the bacteria were there. This is not my original case, but it shows what it should look like basically. The epithelium should have a flat surface like that, but you can see, especially those down in the front here, you can see on that surface there are lots of little hairy microvilli sticking out into the lumen there. So there is these little things sticking out into the lumen there. There's a lot of mucus secretion. These large grey globules here, some of them are darker than others, some are pale, but there are large grey globules in that area there. That's mucus secretion so you can see over half of the cells are secreting globules of mucus. So there's a whole lot of secreting a continuous thick layer of mucus above them and I think this is why the bacteria are growing in that area, because they're covered with this nice thick layer of mucus. The nuclei of the cells are stuck down the bottom here. You can see that this is not really normal, it said normal, but it's not quite normal because there's still a bit of edema down in the bottom there. And actually this is taken a fortnight after a patient with helicobacter infection was treated for the infection. The bacteria have all gone. The active changes have all gone. The cells look normal again. There's no irregularity on the surface and what you have here are these little microvilli and each one of those contains a bundle of fine filaments. And these filaments are attached to the top of each microvillus, and they spread out through these cells, past the globules of mucus, past the nucleus and attach to the base of the cells. These give these cells a very strong skeletal structure. That means that the cells don't change shape so you can actually scrape them off the surface of the stomach, which is pretty traumatizing, and spread them on a glass slide and look at them for cytology. And they still look like columnar cells stuck out on the glass slide. They keep their shape. They don't go like they did in these original drawings we saw of Whitehead's where the cells are just losing their structure and hanging out like that. My original case was this one in which we took the tissue from the wax block and reprocessed it for electron microscopy. And the results turned out reasonably well and you can see these bacteria stuck on the surface of those cells. This is a much higher power view than we looked at a moment ago. That's the top of one cell there, and the top of another cell there sticking out into the lumen. Globules of mucus inside the epithelium there. This has just got a few globules at the top, those are empty down the bottom. There's quite a reduction in mucus secretion in this cell here. Now there aren't very many microvilli but there is one there and a bacterium stuck on it. There's another one there which has thickened with a bacterium stuck on it. There's another one there which might be attached to that bacterium. And there's another one here where the bacterium are. The bacteria seem to like attaching themselves to those microvilli. Here's a much higher power view again showing the top of epithelial cell there with half of a bacterium here attached to this microvillus here. You can see in that area particularly, it looks like an inter-cellular junction. Because this slight thickening of the cell membrane with a fibrillous sort of material going across the space between the top of the cell, microvillus here, and the adjacent bacterial capsule there. They seem to actually attach very firmly to these cells. Here there are still a few fibrils here, you can see inside that mircovillus, but it's degenerating and they're breaking away. Over here is a microvillus that's still intact and it's got a bundle of filaments inside it here. This is what it should look like. This is nothing to do with it, this is a flagellum from the bacteria. It looks as if these bacteria seem to attach themselves to the microvilli and destroy them. And I think this is what's causing Whitehead's active change in the epithelium because what happens when they destroy the microvilli? These fibrils detach from the surface and suddenly those cells lose their structure. Excuse me. Once they lose their structure they just become amoeboid and bulge out. This is what the original description was for this case. And, as you can see, it contains numerous bacteria in close contact with the surface epithelium. These bacteria have the morphology of campylobacter. They appear to be actively growing and not a contaminant. I'm not sure of the significance and so on. That's what I actually thought at the time. Well, after this I followed up by looking for more them because my colleagues, although they believed they were there at this stage, they didn't believe they were of any significance. Really they thought this was probably just some really peculiar one-off case that we'd never see again. I started looking for them, and what amazed me was that once I started looking for them I found them all the time. It's a good example of how you see what you want to see, what you know you can see. If you don't think something's there you won't see it. I've seen many examples of this in cases where, you know, particularly showing how the brain works. The brain actually cuts out things it doesn't want because it can only process to a certain amount. The things that you don't want your brain just chops out and you don't ever see it and you don't know it's there. Once I started looking for them, I found them all the time. Don't ask me why other people didn't find them or report them before because actually we did find later on that there had been a few reports before but no one took any notice of them. Also I don't know why I hadn't seen them before because they really were quite easy to see. Well, I gradually collected quite a few of these cases, of course, seeing them in about 40 % of the biopsies I looked at. So it didn't take long to get quite a large number of them and I could soon work out the histology related to them. But I had certain difficulties. Basically the clinical people, particularly, certainly didn't believe they were there, even though I showed them those pictures I had shown you and others like them where bacteria are pretty obvious. They simply didn't believe they were there and the best I could get was: Oh well, if they are they're probably just secondary to the inflammation. The other thing was that I was working as pathologist in a laboratory with very little patient contact. And what the doctors did to the patients before they sent down a biopsy for us - they only did for the patients benefit. They took biopsies from lesions, particularly gastric ulcers actually, so the biopsies from the stomach that we got were almost all taken from gastric ulcers, because gastric ulcers could easily be malignant. They had to send them to us to make sure that they weren't malignant. They never mentioned duodenal ulcers. And as far as we were concerned, duodenal ulcers were almost nonexistence because we never heard about them. Because the request form that came down with a biopsy just had GU query and malignant or something like that on it, and that's all we heard. The fact that many of these patients also had duodenal ulcers was never mentioned. So I had no idea which persons did or didn't have duodenal ulcers. The biopsies were taken basically from anywhere in the stomach depending on where the ulcer was. And also, of course, the changes there were often due to the nearby ulceration, because that causes a lot of changes around, inflammatory changes and epithelial damage, and so on. So it was very hard for me to tell which changes were due to the infection and which changes were due to the nearby ulceration. As I said I had collected quite a few of these and I was writing up a paper describing the pathology of the infection and the associated inflammation. When in 1981 I met Barry Marshall. Barry Marshall was the new gastroenterology registrar; he was expected to write a paper while he was working there. They mentioned some statistical subject and he didn't like it. So someone up there, I think just being cynical, actually said, “Look, if you don't like our subjects, go and see Dr. Warren down in pathology and find out what he's up to and see if you can make anything out of his work.” There he came into my office and one day and asked to see the work that I was doing. Since he was the only person who ever wanted to see the work I was doing, I showed it to him. And I was quite happy to sit down in the afternoon and just show him all the pictures and slides and so on. He didn't actually seem particularly interested at the time. But he agreed to start sending me biopsies from apparently intact normal looking epithelium, particularly from the antrum of the stomach, which is the distal end of the stomach, which usually shows the histology of the epithelium and the bacterium better than the ones that I had seen. He started sending me these biopsies and he soon became – you know, he would come down to look at them - and he soon became very interested in them. Is that seconds left? I don't know if there's a count down there but it's not giving me much time. There's a thing up there. He became enthusiastic because actually the biopsies that he was sending from the antrum of the stomach were showing beautifully the changes much better than from the other biopsies that I had been getting. They showed the inflammation better, they showed far more of the bacteria. And so we soon became quite interested in those. We decided to undertake a study of 100 sequential outpatients for gastroscopy. This was a formal blind study with a detailed clinical protocol. Barry gave every patient pages and pages of a list of symptoms, and they had to tick off any of the ones that they had. And this is interesting - later on we found it was interesting. And we took biopsies from pathology and culture and tissue from normal gastric antrum and the results were rather unexpected. The histology was totally unrelated to any of the symptoms except bad breath and burping. Any of you here with bad breath might have helicobacter infection. This was something that people after a publication took against us because they reckoned that there was no relation to any symptoms. And since this was one of the major things we mentioned in our papers, we weren't particularly surprised. Also we found on the clinical side that every patient with duodenal ulcer had the infection. So there seemed to be a very strong relationship to duodenal ulcer which had never entered our ideas at all before, because, as I said, they were never mentioned. When Barry went through all the clinical features, he found that every patient with duodenal ulcer had the infection. Quite strange to see a duodenal disease caused by a gastric infection. Also the bacteria were not cultured until half way through the study, when we were getting a bit depressed by this. And then suddenly, after the Easter holiday, we found that we had some positive culture plates. What had happened was that the culture plates had been left in the incubator for five days over the holiday, and there were scattered tiny little transparent colonies of bacteria which was apparently a new species. Something completely different, and we found out that they had been tossing out our culture plates after 48 hours, which is apparently routine in the gastroenterology, in the microbiology department. We stopped that and suddenly we started getting more positive cultures. We published our work first of all in the Lancet in 1983 as a couple of letters. I sent a summary of the paper I'd been writing when I met Barry Marshall. And if anyone wants to know the work that I did on my own before I met Barry Marshall, they should read my letter in the Lancet in 1983. Barry wrote a letter describing our joint work which included relationship to duodenal ulcers and the cultures. We also presented the work at the Brussels Campylobacter Conference in 1983 and it turned out to be the star of the conference because Martin Skirrow was very enthusiastic. And he was the leading English expert on Campylobacter, and he was also the chairman of the conference. This actually was the hit of the conference which was very useful to us the following year, because we tried to publish a definitive paper in the Lancet and they wouldn't take it. They wanted to publish it, the editors liked it and they wanted to publish it, but they couldn't because the peer review people wouldn't believe it. Basically, what we were trying to publish was a paper describing bacteria, which everybody knew didn't exist, because no bacteria grew in the stomach. So there's a whole paradigm there which we were chucking out. And we were saying that these bacteria, that everyone knew weren't there, were causing ulcers, which everybody knew were caused by stress and alcohol and spicy foods and so on. We were trying to say that bacteria which didn't exist were causing ulcers which were caused by something else. This was a sort of double paradigm shift and it was too much for the reviewers and they just simply didn't believe it. I think this is a good example of how the peer review system is very difficult at times: if you've got something really new, there are no peers. A peer review, I don't know. What we did was get in touch with Martin Skirrow. He had our work repeated in his laboratory. He got the same results as we did, and he told the Lancet, and they published our work straightaway. I think it was very good that we actually published our work at his conference the year before. After this we did various varieties of work. Barry invented the CLOtest for diagnosis, and serology and breath tests were originally invented by Barry. He also invented the triple therapy with antibiotics which worked very well for the original patients that we had. And Barry and Arthur Morris in New Zealand also tried to fulfil Koch‘s postulates by infecting themselves, and seeing if they could pass the condition on. This is what happened to them. These are some original examples of the infection that we were looking at at the time. First of all Barry Marshall got himself an acute gastritis by swallowing these bacteria. This rapidly responded to treatment he gave himself. He made himself quite sick actually and his wife, in fact, was very angry because he never told her about it. But he actually cured himself very quickly with his triple therapy and didn't quite fulfil Koch‘s postulates because he was unable to make a culture from his own stomach. I don't think there's any doubt that he had the infection though because I had a beautiful histology, like the one I showed you. Arthur Morris in New Zealand went to the other extreme actually, and gave himself a very mild chronic gastritis. But he couldn't get rid of it and he was taking multiple courses of therapy, sending biopsies to me for my opinion. And all I could keep saying was that there was no change, he still has mild gastritis and the bacteria is still there. It wasn't until eighteen months later that he sent me one that he thought had finally succeeded. And I had to write back and say, Finally the next time he actually succeeded, but it took him nearly two years to get rid of the bacteria. That's two types of the infection, it can be severe or mild. It can be easy or difficult to cure. My wife was another type. She actually had arthritis and was given anti-inflammatory drugs. Now, anti-inflammatory drugs on their own with nothing else can cause peptic ulcers, but in her case we thought we'd try out and see. I sent her to Barry, actually, and he did a gastroscopy and found bacteria in her stomach. We treated those and afterwards she was able to take the anti-inflammatory drugs. About ten minutes overtime, you have to wrap up. Not over time I was given. It looks as if we're going to have to cut this short. It's worth remembering that people with gastritis, if they're having trouble with anti-inflammatory drugs, may be able to use them afterwards. That was an example of one of the most difficult types of patients of course that we had. I was actually infected and I had no symptoms at all. My wife, when she was treated, started complaining that I had bad breath, and I thought, oh bad breath, maybe I'm infected. I was investigated and found to be positive and treated and the bad breath went away and marital bliss returned. We undertook a study for duodenal ulcers in the 1986. I'll have to wiz through this I'm afraid because I'm out of time. I quantified the gastritis in each of the biopsies. Because we had a hundred patients with duodenal ulcers and they were all sent to me. They were treated for the ulcers, never treated for the bacteria. They either had antibiotics or placebo. Some of them were successfully treated for the infection, and some of them weren't. But they all had a biopsy taken before treatment. And I quantified the gastritis using the features in active gastritis, basically. And I made a histogram of the features - because I had about 500 biopsies from these patients -, biopsied it before treatment, after treatment and 3 months, 6 months, 12 months and after 7 years so I had a lot of biopsies from these patients to look at. I made a histogram showing the changes in these patients. And when the bacteria were present we got this histogram, the normal range is up to 15, and patients who were over 15, in fact, up here. There were about 5 patients here, who had an extremely severe gastritis. Down here they are theoretically normal, but, in fact, they are just very mild active gastritis. And there's a nice bell shaped probability curve and they're nearly all in the abnormal range. After treatment they suddenly dropped down to almost in the normal range. Not quite normal which should be just down in this area here. The number is still in the abnormal range there, but this is because the changes hadn't entirely gone in the early ones. But basically it's a completely different probability curve. You can see the two together here with a bit of overlap. Basically after treatment for the helicobacter what happens was that the active change that I had described disappeared, which is probably not surprising because it's a change in the superficial epithelium which is where the bacteria are growing. So that's perhaps where you would expect to get the biggest change and it seems that's the case. Ulcers I think are basically, duodenal ulcers, I think are more distal gastric than duodenal. And Barry took biopsies from proximal lateral distal boarders of all of these. We are back at my drawings again, that show the pylorus, sticking out into the lumen like a shelf; here it's a sharp shelf sticking into the lumen of the end of the stomach. And duodenal ulcers just past that shelf. What happens is the gastric mucosa comes through there and the proximal boarder is always gastric mucosa. Distal boarder is always intestinal mucosa. They look like distal gastric ulcers more than duodenal ulcers which perhaps explains why the duodenal disease is occurring with a gastric infection. You see a picture of the pylorus here. I wasn't exaggerating. That's a sharp looking shelf sticking into the lumen and what happens is that you've got the stomach there full of gastric juices, and when that contracts it squirts gastric juices through that pylorus over that shelf. And I think with damaged mucosa that's where you're going to get and it's where apparently you do get ulceration. You can see one here with the gastric mucosa. Sorry, gastric mucosa on the proximal side. Okay, so helicobacter now is recognized as a cause of duodenal ulcer, and no one wants to know about it as a cause of gastritis. It's also thought to be a cause of carcinoma, particular gastric carcinoma, I don't think there's any doubt about that. The old people with gastric carcinoma are almost all infected with helicobacter. In conclusion the bacteria have been known for over 100 years and largely ignored, seen by me and linked to gastritis. And with Barry Marshall, we cultured the bacteria, we showed they were related to duodenal ulcer and eradication cures gastritis and peptic ulcer disease. Thank you. Thank you very much for this history.

Wie Sie auf dem Bildschirm sehen können, werde ich über meine Entdeckung reden und wie es zu dieser kam. Ich rede oft mit Kindern an Schulen darüber und sie suchen nach mir auf Google und wissen schon alles über mich, bevor ich dort auftauche. Diese Grundschulkinder fragen mich einige sehr interessante Fragen. Jemand fragte mich, ob ich die Entdeckung gestohlen habe, weil sie heraus gefunden hatten, dass es tatsächlich vor etwa hundert Jahren durch eine tierärztliche Pathologin bekannt wurde. Dabei handelte es sich um eine brillante Forschungsarbeit. Bin ich durch Zufall darauf gestoßen? Ich glaube keins davon trifft zu, aber jemand erwähnte das Wort "glücklicher Zufall", was im Grunde bedeutet, dass ich zum richtigen Zeitpunkt, am rechten Ort war, um mehr zu bewirken als die ganze Sache an mir vorbeiziehen zu lassen. Ich denke, diese Bezeichnung passt sehr gut. Entschuldigung. Funktioniert es.... Ja. Okay. Wie gesagt, zuerst wurden schöne Bilder einer italienischen Veterinär-Pathologin hundert Jahren bevor ich es tat veröffentlicht. Aber niemand erinnerte sich an diese, wir fanden sie später nach sehr viel Recherche. Freedberg beschrieb sie, und er hatte Unrecht, als wir unsere Arbeit veröffentlichten, schrieb er uns einen sehr schöner Brief, um deutlich zu machen, dass er schon von Anfang an richtig gelegen hatte, aber die medizinische Lehre damals besagte ganz klar, dass Bakterien im Magen nicht wachsen können. Und zu einem großen Teil denke ich, dass war auch richtig. Wenn Sie Bakterien schlucken, werden Sie sofort eliminiert, sobald sie auf die Magensäure treffen. Magenbiopsien vor 1970 waren von sehr schlechter Qualität. Unter besonderen Umständen war es möglich eine Gewebeprobe direkt aus dem Magen entnehmen zu können, entweder mit was man einen Sauger-Gastroskop nannte - sie legte einen Schlauch und saugten ein wenig Schleimhaut heraus - oder wie beim Schwertschlucken mit einem feste Gastroskop. Aber wir haben diese nie gesehen, sie wurden nie für gewöhnliche Magenbiopsien verwendet. Die einzigen, die wir zu Gesicht bekamen, waren chirurgische Proben und diese waren an abgeklemmt und in Fixiermittel eingelegt. Und sie wurden in der Regel in das Fixiermittel entweder noch mit der Klammer gesteckt oder, selbst wenn die Klammern entfernt wurden, hielt der abgeklemmte Bereich des Magens immer noch fest zusammen. Und sie wurden uns zusammen mit den Magensäften usw. geschickt und sie wurden von der Außenseite nach innen befestigt. Und nach einer Zeit gelangte das Fixiermittel in den Magen, das Mageninnere wurde autolysiert und jegliche Bakterien waren dann längst verschwunden. Die Histologie des Magens und Dinge wie Gastritis wurden vor 1970 sehr schlecht beschrieben, wurden schlecht verstanden. Es gab einige Arten wie akute Gastritis oder aplastische Gastritis mit perniziösem Einlauf die sehr gut anerkannt wurden, was nicht wirklich für die gewöhnliche chronische Gastritis zutraf. Große Durchbrüche wurden in den 1970er Jahren mit der Einführung des flexiblen Endoskops verzeichnet. Und wie Sie sich vorstellen können, sobald die Gastroenterologen Zugang zu einem flexiblen Endoskop hatten und sie tatsächlich in den Magen ihrer Patienten herabsehen konnten, begannen sie, genau das zu tun. Sie nahmen kleine Proben aus dem Magen heraus und steckten sie in Fixiermittel. Diese kleinen Fragmente der Schleimhaut waren gute fixierte Exemplare, die wir erhielten, und ganz plötzlich hatten wir nicht nur brauchbare Stücke des Magens, sondern auch noch Tausende von ihnen. Plötzlich wurden sie zu unseren häufigsten Biopsien. Diese wurden wunderschön von Richard Whitehead 1972 beschrieben und er definierte, was er aktive Gastritis nannte, was ich persönlich als eine sehr nützliche Funktion empfand. Seine aktive Gastritis umfasste nur das oberflächliche Epithel und Sie können sehen, dass hier ist das oberflächliche Epithel des Magens hier oben. Dies hier nannten sie den Hals der Drüse, weil sich hier die Drüse in das Lumen hinaus öffnet und hier unten befinden sich die gastrischen Drüsen. Dies sind schleimabsondernden Drüsen im Antrum des Magens, und hier ist das Epithelfutter. Wenn man das Epithelfutter mit Whiteheads aktiver Veränderung betrachtet, kann man zwei Dinge sehen. Zunächst einmal gibt es eine Menge von Zellen in der Schleimhaut des Magens in der Nähe des Drüsenhalses, in der, wie Sie bei einer hochauflösenden Ansicht wie dieser sehen können, es zahlreiche polymorphe Objekte im Epithel gibt und zwar in einer besonderen Art und Weise. Polymorphe Objekte hier unten im Stoma und viele kleine runde Zellen. Lymphozyten im Stoma sind nicht besonders ungewöhnlich. Und natürlich sind sie die Hauptstütze der Diagnose einer chronischen Entzündung, oder sollten wir sagen, einer chronischen Gastritis. Dann sieht man aber auch viele polymorphe Objekte hier unten. Sie bedeuten nicht wirklich viel. Sie befinden sich praktisch in jeder Magenbiopsie, die leicht entzündet ist. Aber diese polymorphen Objekte im Epithel sind sehr ungewöhnlich. Das sind polymorphe Objekte hier im Epithel und hier kann man sie vielleicht etwas besser sehen - eins, zwei, drei dort oben. Diese anderen Eigenschaften, die das oberflächliche Epithel zeigen, sehen extrem unregelmäßig aus und erstrecken sich hinaus in das Lumen, und je höher auflösend die Ansicht ist - diese Bilder sind Whiteheads Original-Illustrationen seiner aktiven Gastritis-Diagnose. Sie können sehen, dass die Epithelzellen sich in das Lumen heraus strecken, hervorstehen. Und die andere Eigenschaft ist, dass sie ihre Struktur in den Kernen zu verlieren scheinen. Statt sich am Boden der Zellen zu erstrecken, schweben sie durch das Zytoplasma. Es gibt einen Kern hier, einen hier, einen hier und hier. Einige dieser Kerne hier und hier und hier befinden sich also rechts am oberen Rand der Zellen, und sie sollten sich eigentlich unten am Boden befinden. Die Eigenschaften der aktiven Veränderung, und Whiteheads Abbildung hier zeigt eine ganz grobe aktive Veränderung, aber Sie können es in deutlich schlechter aufgelösten Versionen als hier dargestellt, sehen. Ich werde darauf noch weiter eingehen, aber hier haben wir ein Merkmal, auf das ich gestoßen bin. Sobald Sie anfangen, nach dieser aktiven Veränderung zu suchen, finden Sie es ganz oft und es ist sehr einfach auszuwerten, daher gefiel mir also Whiteheads Originalbeschreibung. Er entwarf eine Kategorisierung der Gastritis, die im Wesentlichen auf der Histologie der Diagnose basierte. Er legt es ursprünglich so aus: Dies ist seine ursprüngliche Anordnung mit Überschriften, im Grunde genommen zeigt er, woher es stammt und den Typ der Gastritis und sie sehen, wo es herkam und darunter setzt er die verschiedenen anderen Eigenschaften hier. Ich empfand es als ein Durcheinander, so dass ich es nach meinem Geschmack umgestaltete, mit seinen Überschriften in Rot auf der linken Seite dort - sie sind meine Äquivalente zu seinen Überschriften - und meine Äquivalent seiner Eigenschaften, die er unter den Überschriften hatte, erscheinen bei mir hier in weiß auf der rechten Seite. Grundsätzlich, orientierte sich diese Aufstellung an dem, wie ich eine Magenbiopsie mit einer leichten Gastritis diagnostizieren würde und das war alles und keine Besonderheiten, ich würde nur sagen, dass es eine leichte chronische Gastritis gibt, und das wäre auch schon die ganze Diagnose. Aber wenn es alle diese verschiedenen Eigenschaften hatte und es ein sehr viel schwererer Fall war, dann konnte ich es eine schwere aktive chronische Gastritis mit lückenhafter Drüsenatrophie und intestinaler Metaplasie nennen. Das war der einzige Unterschied, seine logischen Eigenschaften, und sie werden alle in einer netten kleinen Reihenfolge bei der Diagnose erwähnt. Ich dachte mir, damit können die Ärzte die klinischen ein bisschen besser mit den histologischen Merkmalen verbinden. Damals hatte ich auch ein Interesse an bakterieller Färbung weil ich in der Mikrobiologie arbeitete, als ich mit der Pathologie anfing. Mikrobiologie-Färbung dient der Markierung von Bakterien sehr gut. Wenn man im Grunde genommen, eine saubere Kultur aus einer Agarplatte auf eine Objektträger schmiert, dann hat man Milliarden von Bakterien und es spielt wirklich fast keine Rolle, ob man Sie einfärbt oder nicht. Aber wenn man sich diese gleichen Bakterien in histologischen Abschnitten anschaut, was ich tat, dann dreht es sich bei histologischen Abschnitten wirklich um ein Durcheinander von Organellen, Zellen und anderen Fragmenten lebenden Gewebes. Der Grund dafür ist, wie Sie vielleicht erwarten, dass sie alle lebendes Gewebe, Bakterien sind, und das Gewebe nach dem ich suchte, dazu tendierte, alles auf die gleiche Weise einzufärben. Da Bakterien so klein sind, und sie nur verstreut sind, wenn sie überhaupt da sind, sind sie kaum mit normaler Färbung zu markieren, oder mit normaler bakterieller Färbung, um sie in den Gewebeabschnitten sichtbar zu machen. Es gibt Ausnahmen. Die Gramfärbung wurde beispielsweise speziell für Gram-positive Organismen wie Staphylokokken entwickelt. Es verfärbt die Organismen und das Gewebe färbt sich überhaupt nicht. Ziehl-Neelsens Verfärbung für säurefeste Organismen wie Tuberkulose und Mikro-Bakterien. Diese verfärben sich in einem tiefrosa mit den säurefesten Färbungen und das Gewebe wird hellrosa verfärbt. Sie verfärben sich ein bisschen, aber nicht viel, so können Sie die säurefesten Organismen in den Gewebeabschnitten sehen. Aus irgendeinem Grund scheint Silber für einige Organismen gut zu funktionieren, insbesondere für Proteobakterien im Schanker. Weil die Proteobakterien sehr, sehr dünn sind, aber sich schön schwarz mit silbernen Fleck verfärben und sich sehr gut gegen die blassen gelbweiß-braun-Farben des Gewebes absetzen, die sich nicht genau wie die Bakterien verfärben. Ich hatte eine Reihe von Krankheitsfällen namens Granulom inguinale zur jener Zeit. Und dies wird durch Gram-negative Organismen, die sich als zwei Polkörper mit Silber verfärben, verursacht, sie sehen also aus wie ein paar Punkte mit silberner Färbung innerhalb der Histozyten im Granulom. Und ich dachte, wenn diese sich mit Silber so färben, vielleicht gibt es auch einige andere Gram-negative Organismen, die sich verfärben. Ich experimentierte mit anderen Gram-negativen Organismen um zu sehen, ob ich welche finden konnte, die sich ebenfalls mit Silber verfärbten. Ich hatte tatsächlich ein wenig Erfolg, aber das war auch alles. Ende der 1970er Jahre, ein Jahrzehnt nachdem mein Interesse an Magenbiopsien geweckt wurde, insbesondere nach Whiteheads Beschreibungen usw., wuchs auch mein Interesse an bakteriellen Verfärbungen und andere meiner Interessen umfassten, nun, ich interessiere mich für Fotografie - Ich machte viele Bilder, Elektronenmikroskopie machte sich ebenfalls in unserer Abteilung zur gleichen Zeit breit, und Zeichnen interessierte mich ebenfalls. Ich denke, all das, hilft einem Details zu entdecken, die andere Personen vielleicht übersehen, denn wenn man ein gutes Foto macht, muss man alles im Bild sehen; man sieht nicht nur das Gesicht einer Person irgendwie, Man sieht alles im Bild und man versucht alles zusammenzufügen, damit es passt. Diese Dinge denke ich, halfen mir dabei zum Ende der 1970er Jahre das zu sehen, was ich sah. Und hierbei handelte es sich um eine routinemäßige Magenbiopsie, bei der ich sehr sehr starke aktive Veränderung sah, so wie sie Whitehead in seinem ursprünglichen Bericht dargestellt hatte. Dies ist ein Foto, was ich an diesem Tag gemacht hatte, und diejenigen mit ein wenig Phantasie, können sehen, dass es eine Art blaue Linie auf der Oberfläche der Epithelzellen gibt. Vielleicht sieht man es ein bisschen besser dort, aber es ist definitiv eine Art von... Wir können die Maus dort nicht sehen. Könnten Sie auf... Sie sehen es nicht? Nein. Nun, es ist definitiv bei mir auf dem Bildschirm. Wenn Sie Ihren Finger verwenden... Also ungefähr hier. Ja, das ist perfekt. Vielen Dank, ja. Ich hatte drum gebeten, die Maus dort oben anzuzeigen, und bin mir nicht sicher, warum dies nicht der Fall ist. Entschuldigen Sie bitte. Nun dann muss ich wohl meinen Finger benutzen. Das Problem ist, dass ich nicht sehen kann, wenn ich es mit meinem Finger berühre, was Sie dann sehen. Dieser Bereich hier zeigt einen bläulichen Bereich an der Oberseite dieser Zellen, vielleicht sieht man es ein bisschen besser hier oben in diesem Bereich. Es sah auffällig aus, daher schaute ich mir es mit einer hochauflösenden Linse an, mit dem Öl-Immersionslinse, und es sah aus, als ob Massen von Bakterien auf der Oberfläche steckten. Was ungewöhnlich für mich war, weil sie dort nicht vorhanden sein sollten. Ich zeigte es meinen Kollegen und sie wollten einfach nicht glauben, was sie sahen. Dann machte ich mich also dran, die Verfärbung mit den silbernen Flecken vorzunehmen. Hier sehen Sie, wie die Bakterien sich sehr schön verfärben, sie verfärben sich schwarz. Dies geschah auch an dem Tag, an dem ich sie mir anschaute. Nun - entschuldigen Sie, ich habe vergessen, dass die Maus nicht funktioniert. Sie können die schwarzen Bakterien hier auf der Oberfläche sehen. Ich mag diesen großen grünen Punkt hier nicht, aber na gut. Man sieht sie tatsächlich ganz gut trotz der geringeren Auflösung, und selbst meine Kollegen konnten sie dann sehen. Bei einer höheren Auflösung sehen Sie sie hier. Massenhaft Bakterien, wo die Zellen wie hier abstehen. Es ist, als ob mein Finger schräg abgeschnitten wäre. Dies sind separate Zellen, die alle so herausragen, aber sie befinden sich alle neben einander. Hier gibt es eine Zelle, hier eine andere, eine weitere hier und die Spitze einer anderen sieht man hier, und nur die Spitze einer anderen dort; die Abschnitte sind also schräg durchschnitten, und so wurde durch eine Anzahl von Zellen geschnitten. Jede von ihnen wird von dieser Masse von Bakterien umgeben, und hier oben können Sie sehen, dass die Zellen eigentlich Parenchymzellen entsprechen, da die gesamte Oberfläche der Zelle sich im Freien befindet. Und es wird tatsächlich hier durchschnitten, und hier haben wir die Außenseite mit Zellen, die an der Oberfläche der Zelle palisadieren. Es gibt etwa 1000 Bakterien in diesem Abschnitt, und die meisten von ihnen, wie Sie sehen können, befinden sich sehr fest auf der Oberfläche der Epithelzellen. Es gibt wahrscheinlich ein paar hier, die in der Schleimhaut schwimmen, und es gibt eine paar weitere, vier oder so, die in der Schleimhaut schwimmen. Aber sonst stecken Sie alle fest auf den Epithelzellen. Sie sehen so aus, als ob sie dort sehr glücklich wachsen. Zumindest glaubten mir dann meine Kollegen, dass sie sich dort befanden, aber sie dachten immer noch nicht, dass sie von großer Bedeutung waren. Also forderten Sie mich auf, weiter zu suchen und noch weitere zu finden. Hier sehen Sie Zeichnungen. Wie ich zuvor sagte, interessierte mich das Zeichnen damals. Dies sind Zeichnungen, die ich zu jener Zeit anfertigte, um meinen Kollegen zu zeigen, was ich sah. Hier haben wir einen ganzen Magen. Und wenn Sie eine Biopsie davon nehmen, hier sehen wir die alte Art der Biopsie mit den chirurgischen Exemplaren, mit dem Muskel hier und die ganze Dicke des Magens dort, und, natürlich, dies alles wurde autolysiert mit nichts, kein Detail war enthaltenen. Wenn Sie nur eine Magenbiopsie von dort entnehmen, hier haben wir eine sehr große Magenbiopsie, die die volle Dicke der Mukosa anzeigt, und die Drüsen unten, den Hals der Drüsen hier und das äußere Epithel hier. Eine kleine Biopsie, die von Gastroenterologen entnommen wird, würde so aussehen, wie hier drüben, und Sie können das oberflächliche Epithel hier sehen. Und der Hals der Drüse hier unten mit den polymorphen Objekten im Epithel dort. Dieses Teil hier sieht wie folgt aus, und Sie können sehen, wie die Oberfläche des Epithels sehr unregelmäßig ist, und es gibt polymorphe Objekte im Epithel und die darin herum schwimmenden Kerne und es gibt Unmengen von Bakterien an der Oberseite. Das Epithel sollte so mit einer flachen Oberfläche aussehen. Dieser leer aussehende Bereich ist voller Schleim, und die Zellen haben Kerne an der Unterseite. Und jede Zelle gibt Schleim ab, es gibt also eine Schicht aus Schleim, die hier entsteht, die nach oben steigt ungefähr bis hierher über diese Zellen hinaus, und die Bakterien wachsen hier. Es sieht also ungefähr so aus mit Massen von Bakterien, die dort wachsen. Und sie werden tatsächlich von der Magensäure durch diese Schleimschicht oben geschützt. Es gibt also Säure hier oben, und dann wird es allmählich immer neutraler hier unten, wo die Zellen wirklich neutral sind, dieser Bereich hier ist also neutral, wo die Bakterien zufrieden weiterwachsen. Mittels der Elektronenmikroskopie, mit der ich damals arbeitete, konnte ich diese Eigenschaften sehr gut sehen, und meine Kolleginnen und Kollegen waren zu diesem Zeitpunkt ziemlich davon überzeugt, dass es die Bakterien dort gab. Dies ist nicht mein ursprünglicher Fall, aber es zeigt, wie es im Grunde aussehen sollte. Das Epithel sollte eine flache Oberfläche wie diese haben, aber wie Sie sehen können, insbesondere die hier vorne sitzen, hier hat die Oberfläche viele kleine haarige Mikrovilli, die in das Lumen ragen. Es gibt also diese kleinen Mikrovilli, die in das Lumen hinausragen. Es gibt eine Menge von Schleim-Sekretion, diese großen grauen Globuli hier, einige von ihnen sind dunkler als andere, einige sind blass, aber es gibt eine große Gruppe grauer Globuli in diesem Bereich hier. Das hier ist Schleim-Sekretion, Sie können also sehen, dass mehr als die Hälfte der Zellen Globuli von Schleim ausscheiden. Es wird also kontinuierlich eine dicke Schicht Schleim über ihnen abgesondert, und ich denke, das ist der Grund, warum die Bakterien in diesem Bereich wachsen, weil sie nämlich mit dieser schönen dicken Schleimschicht bedeckt sind. Die Kerne der Zellen stecken hier unten am Boden. Sie können sehen, dass dies nicht wirklich normal ist, man betrachtet es als normal, aber es ist nicht ganz normal, weil es noch ein wenig von den Ödem hier unten am Boden gibt. Und tatsächlich hat dies zwei Wochen gedauert, nachdem ein Patient mit Helicobacter-Infektion behandelt wurde. Die Bakterien wurden alle beseitigt. Die aktiven Veränderungen sind alle verschwunden. Die Zellen sehen wieder normal aus. Es gibt keine Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche und was Sie hier haben, sind diese kleinen Mikrovilli und jede dieser enthält ein Bündel von feinen Filamenten. Und diese Filamente sind an der Spitze der einzelnen Mikrovilli befestigt, und sie verteilen sich durch diese Zellen, vorbei an den Schleimglobuli, vorbei am Zellkern und befestigen sich am Zellenboden. Diese geben diesen Zellen eine sehr starke Skelettstruktur. Das bedeutet, dass die Zellen ihre Form nicht ändern, sodass Sie sie tatsächlich von der Oberfläche des Magens abkratzen können, was ziemlich traumatisierend ist, und sie auf einem Objektträger bringen und sie zytologisch untersuchen können. Und sie sehen immer noch wie säulenartige Zellen auf dem Objektträger aus. Sie halten ihre Form. Sie verhalten sich nicht wie in diesen originalen Zeichnungen, wie wir sie von Whitehead sahen, wo die Zellen ihre Struktur verlieren und dann so aussehen. Mein ursprünglicher Fall war dieser, wo wir das Gewebe aus dem Wachsblock nahmen und es für die Elektronenmikroskopie aufbereiteten. Und die Ergebnisse waren relativ gut und Sie können sehen, wie diese Bakterien auf der Oberfläche dieser Zellen feststecken. Dies ist eine viel hochauflösendere Ansicht, als wir sie uns vor einem Moment angeschaut hatten. Das ist die Spitze einer Zelle dort, und die Spitze einer anderen Zelle dort, wie sie in das Lumen ragen. Schleimglobuli im Epithel dort. Dieser hat nur ein paar Globuli an der Spitze, diese sind am Boden leer. Es gibt durchaus ein Rückgang der Schleim-Sekretion in dieser Zelle hier. Es gibt zwar nicht so viele Mikrovilli, aber es gibt einen dort mit einem Bakterium oben drauf. Es gibt einen anderen dort, der dicker ist mit einem daran befestigten Bakterium. Es gibt einen anderen dort, der an einem Bakterium befestigt sein könnte. Und hier gibt es noch einen, wo das Bakterium ist. Die Bakterien scheinen es also zu mögen, sich an diese Mikrovilli zu befestigen. Hier ist eine viel hochauflösende Ansicht hier, die die Oberfläche einer epithelialen Zelle dort mit der Hälfte eines Bakteriums hier anzeigt, das an diesem Mikrovilli hier befestigt ist. Sie können besonders in diesem Bereich sehen, dass es wie ein interzellulärer Knotenpunkt aussieht, denn diese leichte Verdickung der Zellmembran mit einem faserartigen Material geht quer durch diesen Bereich zwischen dem oberen Rand der Zelle, Mikrovilli hier und die angrenzende bakterielle Kapsel dort. Sie scheinen tatsächlich sehr fest an diesen Zellen befestigt zu sein. Hier gibt es noch ein paar Fibrillen hier, Sie können in das Innere dieses Microvillus schauen, aber sie gehen zurück und brechen auseinander. Hier gibt es einen Mikrovilli, der immer noch intakt ist und es hat ein Bündel von Filamenten hier drin. Hier sehen Sie, wie es aussehen sollte. Das hat nichts damit zu tun, das ist ein Flagellum der Bakterien. Es scheint also, als würden diese Bakterien, sich an die Mikrovilli befestigen und diese vernichten. Und ich glaube, dass dies Whiteheads aktive Veränderung im Epithel verursacht, denn was passiert, wenn sie die Mikrovilli zerstören? Diese Fibrillen trennen Sie von der Oberfläche und plötzlich verlieren diese Zellen ihre Struktur. Entschuldigung. Sobald sie Ihre Struktur verloren haben, werden sie amöboide und wölben sich. Dies war also die ursprüngliche Erklärung in diesem Fall. Und, wie Sie sehen können, enthält es zahlreiche Bakterien in engem Kontakt mit der Oberfläche des Epithels. Diese Bakterien haben die Morphologie von Campylobacter. Sie scheinen aktiv zu wachsen und nicht zu kontaminieren. Ich bin mir der Bedeutung usw. nicht sicher. Das ist, was ich eigentlich zu der Zeit gedacht habe. Nun, danach versuchte ich mehr von ihnen zu finden, weil meine Kollegen, obwohl sie mir glaubten, dass sie zu diesem Zeitpunkt existieren, mir immer noch nicht glaubten, dass sie eine Bedeutung hätten. Sie dachte wahrscheinlich einfach, dass es sich um einen einmaligen Fall handelt, den wir nie wieder sehen würden. Ich begann also, nach ihnen zu suchen, und was mich erstaunte, dass sobald ich anfing, nach ihnen zu suchen, ich sie ständig fand. Es ist ein gutes Beispiel dafür, wie wenn man etwas sehen will, es sieht, wenn man weiß, dass man sie sehen kann. Wenn Sie nicht daran glauben, dass etwas da ist, dann werden Sie es auch nicht sehen. Ich habe viele Beispiele dafür gesehen, wo vor allem gezeigt wurde, wie das Gehirn funktioniert. Das Gehirn ignoriert tatsächlich Dinge, die es nicht sehen will, weil er nur eine bestimmte Menge an Informationen verarbeiten kann. Die Dinge, die man nicht wissen möchte, werden vom Gehirn einfach ignoriert und Sie sehen es nicht und wissen auch nicht, dass es existiert. Sobald ich begann, nach ihnen zu suchen, fand ich sie ständig. Fragen Sie mich nicht, warum andere Leute sie nicht fanden oder warum dies zuvor von niemand berichtet wurde. In der Tat fanden wir später heraus, dass es schon einige Berichte darüber gegeben hatte aber niemand nahm Notiz von ihnen. Ich weiß auch nicht, warum ich sie zuvor nicht gesehen hatte, weil sie wirklich ganz leicht zu finden waren. Ich sammelte also allmählich viele von diesen Vorkommnissen, da ich sie in etwa 40 % der Biopsien, die ich mir anschaute, fand. Es dauerte also nicht lange, um eine große Zahl von ihnen zusammen zu bekommen und ich konnte bald die Histologie, die damit verbundenen war, erkennen. Aber ich traf auf ein paar Schwierigkeiten. Besonders Personen vom klinischen Fach glaubten nicht an die Existenz dieser Bakterien, obwohl ich ihnen die gleichen Bilder zeigte, die ich Ihnen gezeigt habe, und noch ein paar weitere, anhand derer die Bakterien sehr sichtbar waren. Sie glaubten einfach nicht, dass sie sich dort befanden und das Beste, was ich als Antwort bekam, war Die andere Sache war, dass ich als Pathologe im Labor sehr wenig Patientenkontakt hatte. Und was die Ärzte mit den Patienten taten, bevor sie uns eine Biopsie schickten, war natürlich nur für das Wohlbefinden des Patienten gedacht. Tatsächlich nahmen sie Biopsien von Läsionen, insbesondere von Magengeschwüren, so dass die Magen-Biopsien, die wir erhielten, fast ausschließlich Magengeschwüre waren, da Magengeschwüre leicht bösartig sein konnten. Sie mussten es an uns schicken, um sicherzustellen, dass sie nicht bösartig waren. Sie erwähnten nie duodenale Geschwüre. Und soweit wir betroffen waren, duodenale Geschwüre existierten fast nie, weil wir nie von ihnen gehört hatten. Denn das Anfrageformular, das mit einer Biopsie zu uns kam, hatte nur eine GU-Abfrage oder bösartig oder so ähnlich drauf geschrieben, und das war alles, was wir davon gehört hatten. Die Tatsache, dass viele dieser Patienten auch duodenale Geschwüre hatten, wurde nie erwähnt. Ich hatte also keine Ahnung, welche Personen duodenale Geschwüre hatten oder nicht. Die Biopsien wurden im Grunde von überall im Magen entnommen je nachdem, wo sich das Geschwür befand. Und, natürlich, die Veränderungen dort begründeten sich auch oft mit der nahe gelegenen Ulzeration, denn diese verursacht eine Menge Veränderungen, entzündliche Veränderungen und epithelialen Schaden, usw. Es war also sehr schwer für mich zu sagen, welche Veränderungen durch die Infektion und welche Veränderungen aufgrund der nahegelegenen Ulzeration verursacht wurden. Wie schon erwähnt, ich hatte viele davon gesammelt und ich war im Begriff einen Bericht zu schreiben, in dem ich die Pathologie der Infektion und die damit verbundenen Entzündungen beschrieb. Und dann lernte ich Barry Marshall 1981 kennen. Barry Marshall war der neue Assistenzarzt für Gastroenterologie; es wurde von ihm erwartet, dass er eine wissenschaftliche Arbeit schrieb, während er dort arbeitete. Sie erwähnten einige statistische Themen, die ihm aber nicht gefielen. Sodass jemand in den oberen Rängen eher zynisch sagte: "Wenn Sie unsere Themen nicht mögen, dann sprechen Sie doch mit Dr. Warren in der Pathologie und sehen Sie, ob er Ihnen etwas bieten kann mit dem Sie arbeiten können." Er kam dann also eines Tages in mein Büro und fragte mich, woran ich arbeitete. Da er die einzige Person war, die jemals meine Arbeit sehen wollte, zeigte ich sie ihm natürlich. Und ich war ziemlich glücklich, als ich eines Nachmittags mit ihm zusammensaß und ihm die Bilder und Folien usw. zeigte. Er zeigte damals kein besonderes Interesse. Aber er erklärte sich dazu bereit, mir Biopsien von scheinbar intakten, normal aussehendem Epithel zu schicken, insbesondere aus dem Antrum des Magens, also dem distalen Ende des Magens, dass in der Regel die Histologie des Epithels und das Bakterium besser zeigt als jene, die ich gesehen hatte. Er schickte mir also diese Biopsien und bald würde er in mein Büro kommen, um sie sich anzuschauen, und sehr bald entwickelte er ein Interesse. Sind das die Sekunden, die übrig sind? Ich weiß nicht, ob das ein Countdown ist, aber es sieht so aus, als hätte ich nicht mehr viel Zeit. Es gibt etwas dort oben. Seine Begeisterung wuchs, denn die Biopsien, die er mir vom Antrum des Magens schickte, zeigten die Veränderungen sehr viel besser als die anderen Biopsien, die ich bisher erhalten hatte. Sie zeigten die Entzündung besser, zeigten weit mehr Bakterien. Wir entwickelten also schnell ein Interesse für diese Proben. Wir beschlossen, eine Studie mit 100 sequentiellen ambulanten Patienten, die eine Magenspiegelung bekamen, durchzuführen. Hierbei handelte es sich um eine blinde Studie mit einem detaillierten klinischen Protokoll. Barry gab jedem Patient eine seitenlange Liste der Symptome, und sie mussten alle, die sie hatten, ankreuzen. Und dies war interessant - oder wir fanden später, dass dies interessant war. Wir nahmen Biopsien für die Pathologie und von Zellkulturen und Gewebe aus normalem Magenantrum und die Ergebnisse waren eher unerwartet. Die Histologie war völlig unabhängig von den Symptomen, mit Ausnahme vom Mundgeruch und Aufstoßen. Jeder von Ihnen hier mit schlechtem Atem hat möglicherweise eine Helicobacter-Infektion. Dies war etwas, dass die Leute nach unserer Veröffentlichung uns vorhielten, weil sie glaubten, dass es keine Verbindung zu den Symptomen gab. Und da dies eines der wichtigsten Dinge war, die wir in unserem Bericht erwähnten, waren wir nicht sonderlich überrascht. Wir fanden auch auf der klinischen Seite, dass jeder Patient mit Zwölffingerdarmgeschwür die Infektion hatte. Es schien also eine sehr starke Verbindung zum Zwölffingerdarmgeschwür zu geben, an die wir zuvor nie gedacht hatten, weil, wie ich zuvor sagt, sie nie erwähnt wurden. Als Barry alle klinischen Symptome durchging, fand er, dass jeder Patient mit Zwölffingerdarmgeschwür die Infektion hatte. Ziemlich merkwürdig, dass eine duodenale Krankheit durch eine Mageninfektion verursacht wurde. Die Bakterien kultivierten auch nicht bis wir schon an der Hälfte der Studie angelangt waren, als wir schon ein wenig verzweifelt waren. Und dann plötzlich, nach Ostern, sahen wir, dass wir einige positive Kulturplatten hatten. Die Kulturplatten befanden sich über die Feiertage für fünf Tage im Inkubator, und es gab verstreut winzige kleine transparente Kolonien von Bakterien, die offenbar einer neuen Spezies angehörten. Etwas ganz anderes, und wir fanden heraus, dass sie unsere Kultur-Platten üblicherweise nach 48 Stunden hinauswarfen, was anscheinend normal war in der Gastroenterologie- und in der Mikrobiologie-Abteilung. Wir änderten dies und plötzlich erhielten wir immer mehr positive Kulturen. Wir veröffentlichten unsere Arbeit zunächst in der Lancet 1983 als ein paar Briefe. Ich schickte eine Zusammenfassung der Arbeit, die ich geschrieben hatte als ich Barry Marshall kennenlernte. Wenn jemand an der Arbeit interessiert ist, an der ich bevor ich auf Barry Marshall traf, dann lesen Sie meinen Brief in der Lancet von 1983. Barry schrieb einen Brief, in dem er unsere gemeinsame Arbeit beschrieb, die die Beziehung zwischen den Zwölffingerdarmgeschwür und den Zellkulturen darstellte. Wir präsentierten diese Arbeit auch auf der Campylobacter Konferenz in Brüssel 1983 und es erwies sich als Highlight der Konferenz, denn Martin Skirrow war davon begeistert. Und er war der führende englische Experte für Campylobacter, und er war auch der Vorsitzende der Konferenz. Dass unsere Präsentation so ein Highlight auf der Konferenz war, war sehr nützlich für uns im folgenden Jahr, denn wir versuchten, eine Arbeit in der Lancet zu veröffentlichen und sie nahmen sie nicht an. Sie wollten es veröffentlichen, es gefiel der Redaktion und sie wollten es veröffentlichen, aber sie konnten dies nicht, da die Personen, die den Bericht prüften, nicht glaubten, dass die Ergebnisse korrekt wären. Wir versuchten im Grunde genommen, eine Arbeit zu veröffentlichen, die die Bakterien beschreibt, von denen jeder wusste, dass sie nicht vorhanden sind, da keine Bakterien im Magen wachsen. Es gibt also ein ganzes Paradigma, das wir auf den Kopf stellten. Wir sagten also, dass diese Bakterien, von denen jeder wusste, dass sie nicht existierten, Geschwüre verursacht, von denen jeder wusste, dass sie durch Stress, Alkohol und stark gewürzte Speisen usw. verursacht wurden. Wir versucht, zu sagen, dass Bakterien, die nicht existierten, Geschwüre verursachten, die durch etwas anderes verursacht wurden. Dies war eine Art doppelter Paradigmenwechsel und dies war für die Begutachter zu viel und sie glaubten es einfach nicht. Ich denke, dies ist ein gutes Beispiel dafür, wie dieses Prüfungssystem durch Kollegen manchmal sehr schwierig sein kann, denn wenn man etwas wirklich Neues hat, gibt es keine Kollegen, die davon wissen. Eine Begutachtung durch Kollegen ist also fragwürdig. Also nahmen wir mit Martin Skirrow Kontakt auf. Er hatte unserer Arbeit in seinem Labor wiederholt. Er bekam die gleichen Ergebnisse wie wir und teilte dies der Lancet mit und sie veröffentlichten unsere Arbeit daraufhin sofort. Ich glaube, es war sehr gut, dass wir tatsächlich unsere Arbeit auf dieser Konferenz ein Jahr zuvor veröffentlichten. Danach führten wir verschiedene Sorten von Arbeiten durch. Barry erfand den CLOtest für die Diagnose sowie Serologie; und auch Atem-Tests wurden ursprünglich von Barry erfunden. Er erfand auch die Dreifachtherapie mit Antibiotika, die sehr gut für unsere ursprünglichen Patienten funktionierte. Und Barry und Arthur Morris in Neuseeland versuchten auch Kochs Postulat zu erfüllen, indem Sie sich selbst infizierten, und so testen wollten, ob sie andere damit anstecken konnten. Dies passierte also mit ihnen. Dies sind einige ursprüngliche Beispiele für die Infektion, die wir damals untersuchten. Barry Marshall bekam eine akute Gastritis, nachdem er diese Bakterien schluckte. Diese reagierten sehr schnell auf die Behandlung, die er sich selbst verschrieb. Er wurde sehr krank, und seine Frau war sehr wütend, weil er ihr nie davon erzählt hatte. Aber er heilte sich auch selbst sehr schnell mit seiner Dreifachtherapie und erfüllte nicht ganz die Postulate von Koch weil er nicht in der Lage war, eine Kultur aus seinem eigenen Magen zu machen. Ich glaube nicht, dass es jedoch Zweifel gibt, dass er die Infektion hatte, denn ich habe eine schöne Histologie davon, wie die, die ich Ihnen zuvor gezeigt habe. Arthur Morris in Neuseeland versuchte das andere Extrem, und infizierte sich mit einer sehr milden chronischen Gastritis. Aber er konnte sie nicht loswerden, und er nahm die Therapie mehrere Male und schickt mir Biopsien, um mich nach meiner Meinung zu fragen. Und alles, was ich immer wieder sagen konnte war, dass es keine Veränderung gab; er hat immer noch eine leichte Gastritis und die Bakterien sind immer noch da. Erst achtzehn Monate später, schickte er mir eine, bei der er dachte, dass er endlich Bakterien los sei. Und ich musste zurück schreiben und wieder sagen, Das nächste Mal hatte er tatsächlich Erfolg, aber es dauerte fast zwei Jahre, um die Bakterien loszuwerden. Das sind zwei Arten der Infektion, einer schweren und einer milden Art. Es kann leicht oder schwer zu heilen sein. Meine Frau hatte wiederum eine andere Art der Erkrankung. Sie litt unter Arthritis und bekam entzündungshemmende Medikamente. Entzündungshemmende Medikamente können Magengeschwüre verursachen, aber in ihrem Fall dachten wir, wir würden etwas ausprobieren. Ich schickte sie zu Barry, und er führte eine Magenspiegelung durch und fand Bakterien in ihrem Magen. Wir behandelten sie und danach war sie in der Lage, die entzündungshemmenden Medikamente einzunehmen. Sie sind etwa zehn Minuten über der Zeit, sie müssen zum Abschluss kommen. Nicht über der Zeit, die mir gegeben wurde. Es sieht aus, als ob wir es kurz halten müssen. Es ist wichtig zu bedenken, dass Menschen mit Gastritis, die Probleme mit Antiphlogistika haben, sie später verwenden können. Das war ein Beispiel für eine der schwierigsten Arten von Patienten, die wir hatten. Ich war tatsächlich ebenfalls infiziert und ich hatte überhaupt keine Symptome. Meine Frau fing an sich zu beschweren, dass ich Mundgeruch hatte, und ich dachte, "oh, schlechter Atem, vielleicht bin ich infiziert". Ich wurde untersucht und man stellte die Infizierung fest, und ich wurde behandelt und der schlechte Atem verschwand und eheliche Glückseligkeit war wiederhergestellt. Wir unternahmen eine Studie zu duodenalen Geschwüren 1986. Ich muss mich hier sehr kurz halten, weil ich keine Zeit mehr habe. Ich quantifizierte die Gastritis in jeder der Biopsien. Weil wir hunderte Patienten mit Zwölffingerdarmgeschwüren hatten und sie wurden alle zu mir geschickt. Sie wurden auf die Geschwüre behandelt, nie auf die Bakterien. Sie erhielten entweder Antibiotika oder Placebo. Einige von ihnen wurden erfolgreich auf die Infektion behandelt, und einige von ihnen nicht. Aber man hatte von allen eine Biopsie vor der Behandlung genommen. Und ich quantifizierte die Gastritis mithilfe der Eigenschaften der aktiven Gastritis. Und ich erstellte ein Histogramm der Eigenschaften, weil ich ca. 500 Biopsien von diesen Patienten hatte, denen eine Biopsie vor der Behandlung entnommen wurde. Nach der Behandlung und nach 3 Monaten, 6 Monaten, 12 Monaten und nach 7 Jahren, hatte ich eine Menge Biopsien von diesen Patienten zur Verfügung. Ich erstellte ein Histogramm, um die Veränderungen bei diesen Patienten zu zeigen. Und wenn die Bakterien anwesend waren, haben wir dieses Histogramm, der Normalbereich beträgt bis zu 15, und Patienten, die mehr als einen Wert von 15 hatten, waren in der Tat, hier oben. Es gab hier ca. 5 Patienten, die eine extrem schwere Gastritis hatten. Hier unten sind sie theoretisch normal, aber in der Tat handelt es sich um eine sehr milde aktive Gastritis. Und es gibt eine schöne glockenkurvige Wahrscheinlichkeit, und sie befinden sich fast alle im abnormen Bereich. Nach der Behandlung fielen sie plötzlich hinunter bis fast in den normalen Bereich. Nicht ganz normal, das sollte in diesem Bereich hier liegen. Die Anzahl ist noch in dem abnormalen Bereich hier, aber der Grund dafür ist, weil die Veränderungen in den vorherigen nicht ganz beseitigt wurden. Aber im Grunde genommen ist es eine völlig unterschiedliche Wahrscheinlichkeitskurve. Sie können die beiden hier zusammen mit etwas Überlappung sehen. Nach der Behandlung wegen Helicobacter verschwand die aktive Veränderung, die ich zuvor beschrieben hatte, was wahrscheinlich nicht überraschend ist, weil es eine Veränderung der Oberfläche des Epithel ist, wo die Bakterien wachsen. Hier würde man also erwarten, dass man die größte Veränderung sieht und es scheint, als wäre dies der Fall. Duodenale Geschwüre, so denke ich, sind im Grunde genommen also eher distal als duodenal. Barry nahm Biopsien von proximalen lateralen distalen Grenzen all dieser. Wir sind wieder bei meinen Zeichnungen, die den Pylorus zeigen, der in das Lumen wie ein Brett hineinragt; hier ist es ein scharfkantiges Brett, das in das Lumen am Ende des Magens ragt. Und duodenale Geschwüre kurz hinter diesem Brett. Was passiert, ist dass die Magenschleimhaut durch die Magenschleimhaut gelangt und die proximale Grenze liegt immer hinter der Magenschleimhaut. Die distale Grenze liegt immer in der Darmschleimhaut. Sie sehen eher wie distale Magengeschwüre als duodenale Geschwüre aus was vielleicht erklärt, warum die duodenale Erkrankungen mittels einer Mageninfektion auftritt. Sie sehen ein Bild des Pylorus hier. Ich übertrieb nicht. Das ist ein scharfkantiges Brett, was ins Lumen ragt, und was hier passiert, ist dass Sie den Magen voller Magensäfte haben, und wenn dieser sich zusammenzieht, spritzt er Magensäfte durch diesen Pylorus über das Brett. Und ich denke, dass man dies mit einer beschädigten Schleimhaut bekommt, es ist sehr offensichtlich, wo man das Geschwür bekommt. Hier sieht man eins mit der Magenschleimhaut. Entschuldigung, die Magenschleimhaut auf der proximalen Seite. Okay, also man weiß jetzt, dass Helicobacter Ursache für Zwölffingerdarmgeschwüre ist, und niemand möchte es als Ursache der Gastritis anerkennen. Man geht auch davon aus, dass es ein Karzinom verursacht, insbesondere ein Magenkarzinom. Ich glaube nicht, dass es hier Zweifel gibt. Die alten Menschen mit Magenkarzinom sind fast alle mit Helicobacter infiziert. Abschließend möchte ich sagen, dass die Bakterien, die seit über 100 Jahren bekannt sind und größtenteils ignoriert wurden, von mir gesehen und in den Zusammenhang mit Gastritis gebracht wurden. Zusammen mit Barry Marshall kultivierten wir sie und konnten so zeigen, dass sie im Zusammenhang mit dem Zwölffingerdarmgeschwür standen und das die Beseitigung zur Heilung von Gastritis und peptischen Ulkus-Krankheit führt. Danke. Vielen Dank für diese Ausführungen.

J. Robin Warren (2015)

The Discovery of Helicobacter

J. Robin Warren (2015)

The Discovery of Helicobacter

Abstract

Before the 1970s, well fixed specimens of gastric mucosa were rare. Then the flexible endoscope was introduced. This enabled gastroenterologists to take numerous well-fixed small biopsies from the stomach. Gastric histology and pathology were clearly demonstrated by Whitehead in 1972, including a feature he termed ‘active’ gastritis. This description involved only the superficial gastric epithelium, with polymorph infiltration and epithelial cell distortion.
In June 1979 I was examining a gastric biopsy showing chronic inflammation and active change. A thin blue line on the surface showed numerous small curved bacilli. These were clearly visible with a Warthin Starry silver stain. They also appeared to grow on the surface of the foveolar epithelial cells.
Over the next two years I collected numerous similar cases. The changes were often much milder or more focal than the original biopsy, but the main features were usually similar, with chronic gastritis and usually some of the active change. These features could show considerable variation, from near normal to severe.
In 1981 I met Barry Marshall and we completed a clinico-pathological study of 100 outpatients referred for gastroscopy. There was little relation between the infection and the patients’ symptoms. Peptic ulcers, particularly duodenal ulcers, were very closely related to the infection. We cultured Helicobacter pylori.
In 1986, with Marshall et al, I studied the effect of eradication of H pylori on the recurrence of duodenal ulcer. I graded the gastritis (0 – 36) using the features seen with active gastritis. The range was 15 – 35 before treatment. After eradication of H pylori, this changed to 5 – 20 within 2 weeks. This provides powerful evidence that H pylori causes the active change.
Duodenal ulcer usually occurs in the duodenal cap. Gastric mucosa normally extends through the pylorus. In this study, the proximal border of all ulcers was either definite gastric mucosa, or scarred and consistent with a gastric origin. This suggests duodenal ulcer is either actually a distal pyloric ulcer or gastro-duodenal. It may well arise in the damaged, inflamed and infected mucosa in the position of maximum stress – the lip of the pyloric sphincter.

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