หลักการของ Koch ( / k ɒ x / KOKH ) ^{[ 2 ]}เป็นเกณฑ์สี่ข้อที่ออกแบบมาเพื่อสร้างความสัมพันธ์เชิงสาเหตุระหว่างจุลินทรีย์กับโรคหลักการเหล่านี้ได้รับการกำหนดโดยRobert KochและFriedrich Loefflerในปี 1884 โดยอิงจากแนวคิดก่อนหน้านี้ที่อธิบายโดยJakob Henleและ Koch ได้ปรับปรุงและตีพิมพ์ข้อความเหล่านี้ในปี 1890 ^{[ 3 ]} Koch ได้นำหลักการเหล่านี้ไปใช้เพื่ออธิบายสาเหตุของโรคอหิวาต์และวัณโรคซึ่งปัจจุบันทั้งสองโรคนี้ถูกระบุว่าเกิดจากแบคทีเรียหลักการเหล่านี้ได้รับการนำไปใช้กับโรคอื่นๆ อย่างเป็นที่ถกเถียงกัน แนวคิดที่ทันสมัยกว่าในพยาธิกำเนิดของจุลินทรีย์ไม่สามารถตรวจสอบได้โดยใช้หลักการของ Koch รวมถึงไวรัส (ซึ่งเป็นปรสิตภายในเซลล์ที่จำเป็น ) และ พาหะ ที่ไม่แสดงอาการเกณฑ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยเกณฑ์อื่น เช่นเกณฑ์ Bradford Hillสำหรับสาเหตุของโรคติดเชื้อในสาธารณสุขสมัยใหม่และหลักการ Koch ระดับโมเลกุลสำหรับพยาธิกำเนิดของจุลินทรีย์^{[ 4 ]}หลักการ Koch ที่ได้รับการดัดแปลงยังได้รับการเสนอสำหรับโปรตีนติดเชื้อ เช่นพรีออน^{[ 5 ]}

สมมติฐานสี่ประการของ Koch คือ: ^{[ 5 ]}

1. จุลินทรีย์นั้นจะต้องมีอยู่เป็นจำนวนมากในสิ่งมีชีวิตทุกตัวที่ป่วยเป็นโรค แต่ไม่ควรพบในสิ่งมีชีวิตที่แข็งแรง
2. ต้องแยกจุลินทรีย์ออกจากสิ่งมีชีวิตที่เป็นโรคและนำมาเพาะเลี้ยงในสภาพบริสุทธิ์
3. จุลินทรีย์ที่เพาะเลี้ยงควรทำให้เกิดโรคเมื่อนำเข้าสู่ร่างกายที่แข็งแรง
4. จุลินทรีย์จะต้องถูกแยกออกมาอีกครั้งจากโฮสต์ทดลองที่เป็นโรคที่ได้รับการฉีดเชื้อ และระบุว่าเป็นตัวการก่อโรคเฉพาะดั้งเดิมที่เหมือนกัน^[ก]

อย่างไรก็ตาม ต่อมา Koch ได้ละทิ้งข้อกำหนดสากลของสมมติฐานข้อแรกเมื่อเขาค้นพบผู้ติดเชื้ออหิวาตกโรคแบบไม่แสดงอาการ^{[ 6 ]}และต่อมาเป็น ผู้ติด เชื้อไข้ไทฟอยด์ [ ^{7 ] ปัจจุบัน} เป็นที่ทราบกันดีว่า การติดเชื้อแบบไม่แสดงอาการและผู้ติดเชื้อแบบไม่แสดงอาการเป็นลักษณะทั่วไปของโรคติดเชื้อหลายชนิด โดยเฉพาะโรคไวรัส เช่นโปลิโอเริมเอช ไอวี / เอดส์ตับอักเสบซีและโควิด-19ตัวอย่างเช่นไวรัสโปลิโอทำให้เกิดอัมพาตในผู้ติดเชื้อเพียงเล็กน้อยเท่านั้น^{[ 7 ]}

สมมติฐานข้อที่สองใช้ไม่ได้กับเชื้อโรคที่ไม่สามารถเจริญเติบโตได้ในวัฒนธรรมบริสุทธิ์ ตัวอย่างเช่น ไวรัสต้องอาศัยการเข้าและยึดครองเซลล์โฮสต์เพื่อใช้ทรัพยากรในการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ ไม่สามารถเจริญเติบโตได้ด้วยตัวเอง^{[ 8 ]}

ข้อสมมติฐานข้อที่สามระบุว่า "ควร" แทนที่จะเป็น "ต้อง" เพราะการทดลองของ Koch เกี่ยวกับวัณโรคและอหิวาตกโรคแสดงให้เห็นว่าไม่ใช่สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่สัมผัสกับเชื้อโรคจะติดเชื้อ^{[ 9 ] บางคนอาจหลีกเลี่ยงการติดเชื้อได้โดยการรักษาสุขภาพให้ แข็งแรง}เพื่อการทำงานของระบบภูมิคุ้มกันที่เหมาะสม ได้รับภูมิคุ้มกันจากการสัมผัสหรือการฉีดวัคซีนก่อนหน้านี้ หรือผ่านภูมิคุ้มกันทางพันธุกรรม เช่นลักษณะเซลล์เคียวที่ให้ความต้านทานต่อมาลาเรีย [ ^{10 ]}

ข้อยกเว้นอื่นๆ ของสมมติฐานของ Koch ได้แก่ หลักฐานที่ว่าเชื้อโรคบางชนิดสามารถก่อให้เกิดโรคได้หลายชนิด เช่นไวรัสวาริเซลลา-ซอสเตอร์ที่ทำให้เกิดโรคอีสุกอีใสและงูสวัดในทางกลับกัน โรคต่างๆ เช่นเยื่อหุ้มสมองอักเสบอาจเกิดจากเชื้อโรคหลายชนิด ทั้งแบคทีเรีย ไวรัส เชื้อรา และปรสิต^{[ 11 ]}

โรเบิร์ต คอช พัฒนาสมมติฐานโดยอิงจากเชื้อโรคที่สามารถแยกได้โดยใช้วิธีการในศตวรรษที่ 19 ^{[ 5 ]}อย่างไรก็ตาม คอชทราบอยู่แล้วว่าเชื้อก่อโรคอหิวาต์Vibrio choleraeสามารถพบได้ทั้งในคนป่วยและคนที่มีสุขภาพดี ซึ่งทำให้สมมติฐานข้อแรกของเขาไม่ถูกต้อง^{[ 6 ] [ 9 ]}ตั้งแต่ทศวรรษ 1950 สมมติฐานของคอชถือว่าล้าสมัยสำหรับ การวิจัย ทางระบาดวิทยาแต่ก็ยังคงมีการสอนเพื่อเน้นวิธีการทางประวัติศาสตร์ในการระบุเชื้อก่อโรคจุลินทรีย์^{[ 3 ] [ 12 ]}

โคชได้กำหนดสมมติฐานของเขาเร็วเกินไปในประวัติศาสตร์ของวิทยาไวรัสจนทำให้ตระหนักว่าไวรัสหลายชนิดไม่ได้ทำให้เกิดโรคในผู้ติดเชื้อทุกคน ซึ่งเป็นข้อกำหนดของสมมติฐานข้อแรกการปฏิเสธเอชไอวี/เอดส์รวมถึงการอ้างว่าการแพร่กระจายของไวรัสเอชไอวี/เอดส์นั้นขัดกับสมมติฐานข้อที่สองของโคช แม้ว่าคำวิจารณ์นั้นจะใช้ได้กับไวรัสทุกชนิดก็ตาม อย่างไรก็ตาม เอชไอวี/เอดส์ก็ตรงตามสมมติฐานข้ออื่นๆ ทั้งหมด โดยผู้ป่วยเอดส์ทุกคนมีผลตรวจเอชไอวีเป็นบวก และคนงานในห้องปฏิบัติการที่สัมผัสกับเอชไอวีในที่สุดก็จะมีอาการของเอดส์เช่นเดียวกัน^{[ 13 ]} ในทำนองเดียวกัน หลักฐานที่ว่าการติดเชื้อ ไวรัสที่ก่อให้เกิดมะเร็งบางชนิดสามารถทำให้เกิดมะเร็ง ได้ นั้น ถูกวิพากษ์วิจารณ์อย่างไม่เป็นธรรมว่าไม่ตรงตามเกณฑ์ที่พัฒนาขึ้นก่อนที่ไวรัสจะได้รับการเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าขึ้นอยู่กับโฮสต์^{[ 14 ]}

เชื้อแบคทีเรียก่อโรคStaphylococcus aureusแสดงให้เห็นถึงการทำงานร่วมกันที่ร้ายแรงกับเชื้อราฉวยโอกาสCandida albicansโดยใช้เมทริกซ์นอกเซลล์ ของเชื้อราดังกล่าว เพื่อปกป้องตัวเองจากเซลล์ภูมิคุ้มกันของโฮสต์และสารประกอบยาปฏิชีวนะ^{[ 15 ]} สายพันธุ์ที่สร้าง ไบโอฟิล์มมีเป้าหมายที่จะรวมเซลล์แต่ละเซลล์ไว้บนพื้นผิวของแข็งหรือของเหลว เจริญเติบโตได้ไม่ดีในวัฒนธรรมบริสุทธิ์ และเซลล์ที่รอดชีวิตอาจอ่อนแอเกินกว่าจะก่อให้เกิดโรคได้หากถ่ายโอนไปยังสิ่งมีชีวิตที่แข็งแรง ซึ่งเป็นการละเมิดหลักการข้อที่สองและข้อที่สาม^{[ 16 ]}

แพทย์แบร์รี มาร์แชลล์และโรบิน วอร์เรนโต้แย้งว่า เชื้อ Helicobacter pyloriมีส่วนทำให้เกิดโรคแผลในกระเพาะอาหารแต่ในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ชุมชนวิทยาศาสตร์ได้ปฏิเสธผลการค้นพบของพวกเขาในตอนแรก เนื่องจาก การติดเชื้อ H. pylori ไม่ได้ ทำให้เกิดแผลในกระเพาะอาหารเสมอไป ซึ่งขัดแย้งกับสมมติฐานข้อแรก^{[ 17 ]}

ผลกระทบเชิงลำดับความสำคัญเป็นข้อกังวลหลักอีกประการหนึ่ง เนื่องจากความสำเร็จของแบคทีเรียก่อโรคขึ้นอยู่กับสายพันธุ์อื่นที่เข้ามาอาศัยอยู่ในถิ่นที่อยู่นั้นอยู่แล้ว เนื่องจากจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่เป็นกลุ่มแรกจะสร้างสภาพแวดล้อม ทำให้เกิดความต้านทานต่อการตั้งรกรากของสายพันธุ์บางชนิด^{[ 18 ]}

ในปี พ.ศ. 2531 นักจุลชีววิทยาStanley Falkowได้พัฒนาชุดสมมติฐานของ Koch ระดับโมเลกุล 3 ข้อ สำหรับการระบุยีนจุลินทรีย์ที่เข้ารหัสปัจจัยก่อโรคประการแรกฟีโนไทป์ของอาการโรคต้องสัมพันธ์กับจีโนไทป์ เฉพาะ ที่พบเฉพาะในสายพันธุ์ก่อโรคเท่านั้น ประการที่สอง อาการนั้นไม่ควรปรากฏเมื่อยีนที่เกี่ยวข้องถูกปิดใช้งาน ประการที่สาม อาการนั้นควรกลับมาเมื่อยีนถูกเปิดใช้งานอีกครั้ง^{[ 19 ]}

การจัดลำดับดีเอ็นเอสมัยใหม่ช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุได้ว่ายีนของเชื้อโรคเฉพาะเจาะจงมีอยู่เฉพาะในโฮสต์ที่ติดเชื้อหรือไม่ ซึ่งเป็นแนวทางที่ปรับปรุงแล้วสำหรับการกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างไวรัสและโรคบางชนิด เนื่องจากไวรัสไม่สามารถเจริญเติบโตใน วัฒนธรรม ที่ปราศจากเชื้อได้ต้องใช้เซลล์โฮสต์ในการเจริญเติบโตและการจำลองแบบ นักวิทยาศาสตร์จึงถูกจำกัดให้วิเคราะห์เฉพาะยีนของไวรัสที่ก่อให้เกิดโรคในโฮสต์เท่านั้น นอกจากนี้ วิธีนี้ยังสนับสนุนความสัมพันธ์ระหว่างพรีออน (โปรตีนที่พับผิดรูปซึ่งก่อให้เกิดโรค) และสภาวะต่างๆ เช่นโรคครอยซ์เฟลด์-จาคอบเนื่องจากสมมติฐานของโคชเน้นที่จุลินทรีย์ต่างถิ่นมากกว่าผลจากการกลายพันธุ์ของโฮสต์^{[ 20 ]}

• เกณฑ์แบรดฟอร์ดฮิลล์
• การอนุมานเชิงสาเหตุ
• สมมติฐานโคชระดับโมเลกุล