13-Vi sinh y học và Y tế công cộng
Mặc dù nhiều quan niệm cổ xưa dường như có liên quan đến lý thuyết bệnh là do vi trùng gây ra, mãi đến cuối thế kỷ 19, vi sinh học mới trở thành một ngành khoa học. Trong suốt quá trình, các nhà khoa học và nhà cải cách y học thường đưa ra các lập luận chống đối nhau về thuyết chất lây nhiễm (contagion) và thuyết chướng khí (miasma). Mặc dù thuyết cho rằng bệnh là do chướng khí là tác nhân kích thích đầu tiên cho các chiến dịch y tế công cộng vào thế kỷ 19, khi xem xét kỹ hơn về sự tiến triển và cách sử dụng những thuật ngữ này trong các thời kỳ trước đó cho ta thấy rằng những từ trên không nhất thiết “có cái này thì không có cái kia”. Những khác biệt giữa các mô hình chất lây nhiễm và chướng khí có phần mù mờ và lỗi thời đối với thời kỳ tính từ năm 1546 khi Girolamo Fracastoro viết tác phẩm Bàn về chất lây nhiễm cho đến khi ngành vi sinh học thắng lợi vào cuối thế kỷ 19. Tức là, các tác giả thời Phục hưng và những người đi theo họ thường sử dụng luân phiên hai từ này. Có khi chất lây nhiễm được định nghĩa khá tùy tiện là chất có hại được lây truyền gián tiếp cũng như trực tiếp, như thế không hẳn là không phù hợp với những định nghĩa cũng mơ hồ không kém cho rằng chướng khí là không khí bị ô nhiễm, độc hại làm cho người mắc bệnh. Vì vậy, khi các nhà vi trùng học thế kỷ 19 quan tâm đến Fracastoro, coi ông này người tiên phong của thuyết bệnh là do vi trùng, chắc chắn rằng họ đã diễn đạt quan điểm của Fracastoro theo một cách rất khác với những gì mà chính ông và các thầy thuốc khác thời Phục hưng từng hiểu.
Trong thế kỷ 19, những người sử dụng kính hiển vi đã chứng minh sự hiện diện của những động vật bé tí (animacules), mao trùng (infusoria), mạng lưới vi quản, và một số tế bào. Antoni van Leeuwenhoek (16321723), một trong những người sử dụng kính hiển vi khéo léo nhất, đã mô tả nấm mốc, sinh vật đơn bào, vi trùng, tinh trùng và những “sinh vật nhỏ” khác. Tuy nhiên, phần lớn các thầy thuốc và các nhà triết học tự nhiên coi ý niệm “những sinh vật nhỏ gây bệnh” cũng không hơn gì những chuyện mê tín thời xa xưa về chuyện bị ma quở, các loại giun sán và nọc độc bay trong không khí.
Girolamo Fracastoro.
Hơn thế nữa, không có nhiều bằng chứng để quyết định giữa giả thuyết các thực thể li ti do các nhà hiển vi học quan sát được là sản phẩm của bệnh tật, sự gây thối rữa và lên men và giả thuyết thay thế cho rằng những thực thể trên là nguyên nhân của các hiện tượng vừa kể. Ý tưởng cho rằng bệnh tật, sự ô uế hoặc mục nát có thể được lây truyền qua tiếp xúc là một tín niệm dân gian có từ lâu đời. Tác phẩm Bàn về chất lây nhiễm (1546) của Girolamo Fracastoro thường được coi như tài liệu trình bày sớm nhất về học thuyết bệnh là do vi trùng, nhưng Giovanni Cosimo Bonomo (1663-1696) mới chính là người đầu tiên trình bày một cách thuyết phục rằng một bệnh lây ở người có nguyên nhân là một thứ ký sinh vật mà mắt thường hầu như không thấy được. Bonomo chứng minh rằng bệnh ghẻ là do một thứ sinh vật rất nhỏ hình con rùa (ngày nay ta gọi là cái ghẻ Sarcoptes scabiei var. hominis) có thể thấy được bằng mắt thường. Khi con cái đào hầm dưới da và đẻ trứng, đó là lúc ký chủ kém may mắn nổi mẩn và bị ngứa dữ dội. Con ghẻ có thể được lây truyền trực tiếp từ người sang người khi sử dụng chung quần áo, chăn đệm với người bị “ngứa”. Sarcoptes scabiei cũng có thể gây bệnh cho mèo, chó, ngựa, trâu bò, lợn và các động vật hoang dã, nói chung là bệnh ghẻ lở (mange). Tuy nhiên, con ghẻ chỉ là một thứ hiếm gặp khá thú vị hơn là một ví dụ có thể áp dụng cho những bệnh khác.
Thuyết vật lây nhiễm còn được chứng minh trong những nghiên cứu về bệnh của tằm. Agostino Bassi (1773-1857) nhận thấy có thể cho lây chứng bệnh nấm hại tằm (muscardine) sang những con tằm khỏe bằng cách tiêm vào chúng những chất lấy từ những con tằm chết vì bệnh này. Theo Bassi, muscardine do một thứ thực vật sống rất nhỏ hoặc vi nấm kí sinh. Bassi cho rằng những bệnh lây nhiễm khác cũng có thể do những ký sinh vật tương tự. Vi nấm gây ra bệnh muscardine sau này được đặt tên Botrytis bassiana để vinh danh cho Bassi. Johann Lucas Schölein (1793-1864) tìm ra nguyên nhân bệnh lác đồng tiền (ringworm) là nhờ công trình của Bassi trên bệnh muscardine. Năm 1839, Schölein, giáo sư y khoa tại Zurich, báo cáo tìm được một thứ vi nấm trong chất mủ của lác đồng tiền. Không giống như Bassi văn hoa, Schölein trình bày mối liên hệ giữa ký sinh vật và bệnh chỉ vỏn vẹn có 200 từ.
Khi Jacob Henle (1809-1895), giáo sư môn giải phẫu học tại Zurich, công bố Bàn về Chướng Khí và chất lây bệnh năm 1840, có nhiều ví dụ về các ký sinh vật li ti được coi là tác nhân gây bệnh đã bổ sung vào danh sách của bệnh hại tằm muscardine và bệnh ngứa do cái ghẻ. Sau khi đánh giá nghiêm túc bằng chứng thực nghiệm, Henle bàn về bản chất của các chứng cứ cần phải có để xác lập mối quan hệ nhân quả giữa vi sinh vật và bệnh. Mặc dù có thể kết nối báo cáo của Fracastoro về chất lây nhiễm và chướng khí với giả thiết của Henle, nhưng do phạm vi hoạt động của họ và thời gian cách nhau nhiều thế kỷ khiến cho ý nghĩa của những từ họ sử dụng chướng khí và chất lây nhiễm có ý nghĩa rất khác nhau.
Henle lý luận rằng tuy các thầy thuốc gán bệnh là do chướng khí, mà họ định nghĩa như một thứ gì đó hòa trong không khí và gây độc cho không khí, nhưng chưa có người nào chứng minh được khí độc đó là gì với các dụng cụ khoa học. Thành thử, qua cách loại suy, chướng khí được coi là nguyên nhân duy nhất, do không chứng minh được nguyên nhân nào khác.
Theo giả thuyết của Henle, sinh vật gây nên các bệnh lây bởi vì bất luận bản chất bệnh tật của bệnh như thế nào, những sinh vật này rõ ràng có khả năng tăng trưởng bên trong cơ thể người bệnh. Căn cứ trên thực tế là một chút mủ lấy từ mụn mủ đậu mùa có thể dùng để gây nhiễm cho rất nhiều người, cho nên chất lây nhiễm phải là một thực thể hoạt động có thể tăng sinh trong cơ thể con người. Các hóa chất, độc tố và nọc độc sẽ không thay đổi về số lượng. Theo định nghĩa, chỉ có những thứ sống thì mới có khả năng tăng trưởng và tăng sinh.
Ta chỉ có thể giải thích hợp lý diễn biến tự nhiên của các vụ dịch khi giả định rằng nguyên nhân là một tác nhân sống được thải ra từ người bệnh. Nếu tác nhân này được thải ra từ phổi, nó có thể chuyển dễ dàng sang người khác qua không khí. Nếu thải ra từ hệ thống dạ dày ruột, chúng sẽ xâm nhập vào hệ thống cống và giếng nước. Sau khi thừa nhận rằng không có đủ bằng chứng cần có để chứng minh lý thuyết bệnh là do vi trùng, Henle lý luận rằng khoa học không thể chờ đợi các bằng chứng rõ rệt, bởi vì các nhà khoa học chỉ có thể tiến hành nghiên cứu “dưới ánh sáng của một lý thuyết hợp lý”. Mặc dù lý thuyết của Henle hầu như bị người đương thời quên lãng, nhưng sau khi khoa vi trùng học lớn mạnh, thì luận cứ của ông về chất lây nhiễm mới được chú ý đến nhiều.