Реферат история развития микробиологии. Выдающиеся микробиологи. Галерея портретов Здесь нужно, чтобы душа была тверда, Здесь страх не должен подавать совета… Данте Алигьери «Божественная комедия» - презентация Основатель микробиологии и иммунологии

История развития микробиологии

Микробиология (от греч. micros- малый, bios- жизнь, logos- учение, т.е. учение о малых формах жизни) - наука, изучающая организмы, неразличимые (невидимые) невооруженным какой- либо оптикой глазом, которые за свои микроскопические размеры называют микроорганизмы (микробы).

Предметом изучения микробиологии является их морфология, физиология, генетика, систематика, экология и взаимоотношения с другими формами жизни.

В таксономическом отношении микроорганизмы очень разнообразны. Они включают прионы, вирусы, бактерии, водоросли, грибы, простейшие и даже микроскопические многоклеточные животные.

По наличию и строению клеток вся живая природа может быть разделена на прокариоты (не имеющие истинного ядра), эукариоты (имеющие ядро) и не имеющие клеточного строения формы жизни. Последние для своего существования нуждаются в клетках, т.е. являются внутриклеточными формами жизни (рис.1).

По уровню организации геномов, наличию и составу белоксинтезирующих систем и клеточной стенки все живое делят на 4 царства жизни: эукариоты, эубактерии, архебактерии, вирусы и плазмиды.

К прокариотам, объединяющим эубактерии и архебактерии, относят бактерии, низшие (сине- зеленые) водоросли, спирохеты, актиномицеты, архебактерии, риккетсии, хламидии, микоплазмы. Простейшие, дрожжи и нитчатые грибы-эукариоты.

Микроорганизмы-это невидимые простым глазом представители всех царств жизни. Они занимают низшие (наиболее древние) ступени эволюции, но играют важнейшую роль в экономике, круговороте веществ в природе, в нормальном существовании и патологии растений, животных, человека.

Микроорганизмы заселяли Землю еще 3- 4 млрд. лет назад, задолго до появления высших растений и животных. Микробы представляют самую многочисленную и разнообразную группу живых существ. Микроорганизмы чрезвычайно широко распространены в природе и являются единственными формами живой материи, заселяющими любые, самые разнообразные субстраты (среды обитания), включая и более высокоорганизованные организмы животного и растительного мира.

Можно сказать, что без микроорганизмов жизнь в ее современных формах была бы просто невозможна.

Микроорганизмы создали атмосферу, осуществляют кругоборот веществ и энергии в природе, расщепление органических соединений и синтез белка, способствуют плодородию почв, образованию нефти и каменного угля, выветриванию горных пород, многим другим природным явлениям.

С помощью микроорганизмов осуществляются важные производственные процессы - хлебопечение, виноделие и пивоварение, производство органических кислот, ферментов, пищевых белков, гормонов, антибиотиков и других лекарственных препаратов.

Микроорганизмы как никакая другая форма жизни испытывает воздействие разнообразных природных и антропических (связанных с деятельностю людей) факторов, что, с учетом их короткого срока жизни и высокой скорости размножения, способствует их быстрому эволюционированию.

Наибольшую печальную известность имеют патогенные микроорганизмы (микробы-патогены) - возбудители заболеваний человека, животных, растений, насекомых. Микроорганизмы, приобретающие в процессе эволюции патогенность для человека (способность вызывать заболевания), вызывают эпидемии, уносящие миллионы жизней. До настоящего времени вызываемые микроорганизмами инфекционные заболевания остаются одной из основных причин смертности, причиняют существенный ущерб экономике.

Изменчивость патогенных микроорганизмов составляет основную движущую силу в развитии и совершенствовании систем защиты высших животных и человека от всего чужеродного (чужеродной генетической информации). Более того, микроорганизмы являлись до недавнего времени важным фактором естественного отбора в человеческой популяции (пример - чума и современное распространение групп крови). В настоящее время вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) посягнул на святое святых человека - его иммунную систему.

Основные этапы развития микробиологии, вирусологии и иммунологии

1.Эмпирических знаний (до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира).

Дж.Фракасторо (1546г.) предположил живую природу агентов инфекционных заболеваний- contagiumvivum.

2.Морфологический период занял около двухсот лет.

Антони ван Левенгук в 1675г. впервые описал простейших, в 1683г.- основные формы бактерий. Несовершенство приборов (максимальное увеличение микроскопов X300) и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах.

3.Физиологический период (с 1875г.)- эпоха Л.Пастера и Р.Коха.

Л. Пастер - изучение микробиологических основ процессов брожения и гниения, развитие промышленной микробиологии, выяснение роли микроорганизмов в кругообороте веществ в природе, открытие анаэробных микроорганизмов, разработка принципов асептики, методов стерилизации, ослабления (аттенуации) вирулентности и получения вакцин (вакцинных штаммов).

Р. Кох - метод выделения чистых культур на твердых питательных средах, способы окраски бактерий анилиновыми красителями, открытие возбудителей сибирской язвы, холеры (запятой Коха), туберкулеза (палочки Коха), совершенствование техники микроскопии. Экспериментальное обоснование критериев Хенле, известные как постулаты (триада) Хенле- Коха.

4.Иммунологический период.

И.И. Мечников - “поэт микробиологии” по образному определению Эмиля Ру. Он создал новую эпоху в микробиологии - учение о невосприимчивости (иммунитете), разработав теорию фагоцитоза и обосновав клеточную теорию иммунитета.

Одновременно накапливались данные о выработке в организме антител против бактерий и их токсинов, позволившие П.Эрлиху разработать гуморальную теорию иммунитета. В последующей многолетней и плодотворной дискуссии между сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие механизмы иммунитета и родилась наука иммунология.

В дальнейшем было установлено, что наследственный и приобретенный иммунитет зависит от согласованной деятельности пяти основных систем: макрофагов, комплемента, Т- и В- лимфоцитов, интерферонов, главной системы гистосовместимости, обеспечивающих различные формы иммунного ответа. И.И.Мечникову и П.Эрлиху в 1908г. была присуждена Нобелевская премия.

12 февраля 1892г. на заседании Российской академии наук Д.И.Ивановский сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д.И. Ивановского - ее основоположником. Впоследствии оказалось, что вирусы вызывают заболевания не только растений, но и человека, животных и даже бактерий. Однако только после установления природы гена и генетического кода вирусы были отнесены к живой природе.

5. Следующим важным этапом в развитии микробиологии стало открытие антибиотиков . В 1929г. А.Флеминг открыл пенициллин и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. В дальнейшем выяснилось, что микробы приспосабливаются к антибиотикам, а изучение механизмов лекарственной устойчивости привело к открытию второго- внехромосомного (плазмидного) генома бактерий.

Изучение плазмид показало, что они представляют собой еще более просто устроенные организмы, чем вирусы, и в отличии от бактериофагов не вредят бактериям, а наделяют их дополнительными биологическими свойствами. Открытие плазмид существенно дополнило представления о формах существования жизни и возможных путях ее эволюции.

6. Современный молекулярно-генетический этап развития микробиологии, вирусологии и иммунологии начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.

В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Использование бактерий, вирусов, а затем и плазмид в качестве объектов молекулярно-биологических и генетических исследований привело к более глубокому пониманию фундаментальных процессов, лежащих в основе жизни. Выяснение принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий и установление универсальности генетического кода позволило лучше понимать молекулярно-генетические закономерности, свойственные более высоко организованным организмам.

Расшифровка генома кишечной палочки сделало возможным конструирование и пересадку генов. К настоящему времени генная инженерия создала новые направления биотехнологии.

Расшифрованы молекулярно-генетическая организация многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками, установлены способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки и основные механизмы вирусного канцерогенеза.

Подлинную революцию претерпела иммунология, далеко вышедшая за рамки инфекционной иммунологии и ставшая одной из наиболее важных фундаментальных медико-биологических дисциплин. К настоящему времени иммунология - это наука, изучающая не только защиту от инфекций. В современном понимании иммунология - это наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержании структурной и функциональной целостности организма.

Иммунология в настоящее время включает ряд специализированных направлений, среди которых, наряду с инфекционной иммунологией, к наиболее значимым относятся иммуногенетика, иммуноморфология, трансплантационная иммунология, иммунопатология, иммуногематология, онкоиммунология, иммунология онтогенеза, вакцинология и прикладная иммунодиагностика.

Микробиология и вирусология как фундаментальные биологические науки также включают ряд самостоятельных научных дисциплин со своими целями и задачами: общую, техническую (промышленную), сельскохозяйственную, ветеринарную и имеющую наибольшее значение для человечества медицинскую микробиологию и вирусологию.

Медицинская микробиология и вирусология изучает возбудителей инфекционных болезней человека (их морфологию, физиологию, экологию, биологические и генетические характеристики), разрабатывает методы их культивирования и идентификации, специфические методы их диагностики, лечения и профилактики.

7.Перспективы развития .

На пороге 21 века микробиология, вирусология и иммунология представляют одно из ведущих направлений биологии и медицины, интенсивно развивающееся и расширяющее границы человеческих знаний.

Иммунология вплотную подошла к регулированию механизмов самозащиты организма, коррекции иммунодефицитов, решению проблемы СПИДа, борьбе с онкозаболеваниями.

Создаются новые генно- инженерные вакцины, появляются новые данные об открытии инфекционных агентов - возбудителей “соматических” заболеваний (язвенная болезнь желудка, гастриты, гепатиты, инфаркт миокарда, склероз, отдельные формы бронхиальной астмы, шизофрения и др.).

Появилось понятие о новых и возвращающийся инфекциях (emergingandreemerginginfections). Примеры реставрации старых патогенов- микобактерии туберкулеза, риккетсии группы клещевой пятнистой лихорадки и ряд других возбудителей природноочаговых инфекций. Среди новых патогенов- вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), легионеллы, бартонеллы, эрлихии, хеликобактер, хламидии (Chlamydiapneumoniae). Наконец, открыты вироиды и прионы - новые классы инфекционных агентов.

Вироиды - инфекционные агенты, вызывающие у растений поражения, сходные с вирусными, однако эти возбудители отличаются от вирусов рядом признаков: отсутствием белковой оболочки (голая инфекционная РНК), антигенных свойств, одноцепочечной кольцевой структурой РНК (из вирусов - только у вируса гепатита D), малыми размерами РНК.

Прионы (proteinaceousinfectiousparticle- белкоподобная инфекционная частица) представляют лишенные РНК белковые структуры, являющиеся возбудителями некоторых медленных инфекций человека и животных, характеризующихся летальными поражениями центральной нервной системы по типу губкообразных энцефалопатии й - куру, болезнь Крейтцфельдта - Якоба, синдром Герстманна- Страусслера- Шайнкера, амниотрофический лейкоспонгиоз, губкообразная энцефалопатия коров (коровье “бешенство”), скрепи у овец, энцефалопатия норок, хроническая изнуряющая болезнь оленей и лосей. Предполагается, что прионы могут иметь значение в этиологии шизофрении, миопатий. Существенные отличия от вирусов, прежде всего отсутствие собственного генома, не позволяют пока рассматривать прионы в качестве представителей живой природы.

3. Задачи медицинской микробиологии.

К ним можно отнести следующие:

1. Установление этиологической (причинной) роли микроорганизмов в норме и патологии.

2. Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации (выявления) и идентификации (определения) возбудителей.

3. Бактериологический и вирусологический контроль окружающей среды, продуктов питания, соблюдения режима стерилизации и надзор за источниками инфекции в лечебных и детских учреждениях.

4. Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим лечебным препаратам, состоянием микробиоценозов (микрофлорой) повехностей и полостей тела человека.

4.Методы микробиологической диагностики.

Методы лабораторной диагностики инфекционных агентов многочисленны, к основным можно отнести следующие.

1. Микроскопический- с использованием приборов для микроскопии. Определяют форму, размеры, взаиморасположение микроорганизмов, их структуру, способность окрашиваться определенными красителями.

К основным способам микроскопии можно отнести световую микроскопию (с разновидностями- иммерсионная, темнопольная, фазово - контрастная, люминесцентная и др.) и электронную микроскопию. К этим методам можно также отнести авторадиографию (изотопный метод выявления).

2. Микробиологический (бактериологический и вирусологический) - выделение чистой культуры и ее идентификация.

3. Биологический - заражение лабораторных животных с воспроизведением инфекционного процесса на чувствительных моделях (биопроба).

4. Иммунологический (варианты - серологический, аллергологический) - используется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним.

5. Молекулярно-генетический - ДНК- и РНК- зонды, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и многие другие.

Заключая изложенный материал, необходимо отметить теоретическое значение современной микробиологии, вирусологии и иммунологии. Достижения этих наук позволили изучить фундаментальные процессы жизнедеятельности на молекулярно-генетическом уровне. Они обусловливают современное понимание сущности механизмов развития многих заболеваний и направления их более эффективного предупреждения и лечения.

Литература:

1. Покровский В.И. «Медицинская микробиология, иммунология, вирусология». Учебник для студентов фарм. ВУЗов, 2002.

2. Борисов Л.Б. «Медицинская микробиология, вирусология и иммунология». Учебник для студентов мед. ВУЗов, 1994.

3. Воробьев А.А. «Микробиология». Учебник для студентов мед. ВУЗов, 1994.

4. Коротяев А.И. «Медицинская микробиология, вирусология и иммунология», 1998.

5. Букринская А.Г. «Вирусология», 1986.

Заслуга открытия микроорганизмов принадлежит голландскому натуралисту А. Левенгуку (1632-1723г.г.), создавшему первый микроскоп с увеличением в 300 раз. В 1695г. он издал книгу «Тайны природы» с рисунками кокков, палочек, спирилл. Это вызвало большой интерес среди естествоиспытателей. Состояние науки того времени позволяло только описывать новые виды (морфологический период).

Начало физиологического периода связано с деятельностью великого французского ученого Луи Пастера (1822-1895г.г.). Пастер доказал, что микробы отличаются друг от друга не только формой, но и жизнедеятельностью. Он получил микроорганизмы в чистых культурах, определил их роль в процессах брожения и доказал, что заразные болезни вызываются различными микробами. Пастером были приготовлены вакцины против сибирской язвы и бешенства. Работы Пастера о невозможности самопроизвольного зарождения микробов послужили теоретической предпосылкой для развития стерилизации и дезинфекции. Принцип, выдвинутый Пастером, был использован в промышленности, и на его основе возникло производство консервов.

Немецкий ученый Роберт Кох (1843-1910) обогатил микробиологию рядом специальных методов, обосновавших микробиологическую технику. Им были введены в лабораторную практику плотные питательные среды, что обеспечило возможность получения изолированных колоний, а, следовательно, и выделения чистых культур. Кохом был введен в практику метод окраски микробов анилиновыми красками. В 1882г. он открыл возбудителя туберкулеза, а в 1883г. – возбудителя холеры.

Основоположник отечественной микробиологии Л.С. Ценковский в своей выдающейся работе по систематике микробов указал на место бактерий в системе живых существ и на близость их к синезеленым водорослям. Ввел в практику свою сибиреязвенную вакцину, которая оказалась не менее эффективной, чем вакцина Пастера.

Иммунологический период в развитии микробиологии связан с именем российского биолога И.И. Мечникова (1845-1916), который открыл учение о невосприимчивости организма к инфекционным заболеваниям (иммунитет), явился родоначальником фагоцитарной теории иммунитета, разработал учение об антагонизме микробов, которое в дальнейшем послужило теоретической основой для получения антибиотиков. Ему принадлежат блестящие работы по экспериментальному сифилису, туберкулезу и холере. Одновременно с И.И. Мечниковым механизмы невосприимчивости к инфекционным болезням изучал крупнейший немецкий исследователь П. Эрлих, создавший теорию гуморального иммунитета.

Нашему соотечественнику С.Н. Виноградскому (1856-1953) принадлежит выдающаяся роль в создании почвенной микробиологии. С его именем связано учение о нитрификации как почвенном микробиологическом процессе, вызываемом последовательной деятельностью открытых им нитрифицирующих бактерий. Он доказал участие микробов в круговоре веществ в природе.

Русский ботаник Д.И. Ивановский (1864- 1920) впервые открыл вирусы и стал основоположником вирусологии. Работая в Никитском ботаническом саду над изучением мозаичной болезни табака, причинявшей огромный ущерб табачным плантациям, в 1892г. установил, что эта болезнь, распространенная в Крыму, вызывается вирусом.

С именем Н.Г. Габричевскго (1860-1907) связано открытие стрептококка при скарлатине и введение в практику профилактических прививок против этой болезни. Он организовал первый бактериологический институт в Москве. Ему принадлежат труды по исследованию скарлатины, дифтерии, чумы и других инфекций. Он организовал в Москве производство противодифтерийной сыворотки и успешно применил ее для лечения детей.

Выдающийся микробиолог Н.Ф. Гамалея (1859-1949) является автором большого числа классических работ и многих руководств по микробиологии. Он организовал вместе с И.И. Мечниковым в Одессе первую после парижской антирабическую станцию. Основоположник иммунологии и вирусологии, открыл бактериофагию.

Л.А. Тарасевич (1868-1927) исследовал гемолизины, которые имели большое значение в развитии учения о роли ретикулоэндотелиальной системы в иммунитете и учения об анафилаксии. Им была организована станция по контролю сывороток и вакцин (ныне Государственный контрольный институт медицинских биологических препаратов имени Л.А. Тарасевича).

Д.К. Заболотный (1866-1929) всю свою жизнь посвятил борьбе с чумой, холерой, сифилисом. Им написано более 200 научных работ по этиологии, эпидемиологии и профилактике этих заболеваний.

Г.Н. Минх (1836-1896) провел смелый эксперимент, заразив себя кровью больного возвратным тифом. Этот опыт дал ему возможность высказать свои соображения о роли насекомых в передаче тифов.

П.Ф. Здродовский – иммунолог и микробиолог, известный своими фундаментальными работами по физиологии иммунитета, а также в области изучения риккетсий и бруцелл.

В.М. Жданов – крупнейший вирусолог, один из организаторов глобальной ликвидации натуральной оспы на планете, стоявший у истоков молекулярной вирусологии и генной инженерии.

М.П. Чумаков – иммунобиотехнолог и вирусолог, организатор института полиомиелита и вирусных энцефалитов, автор пероральной вакцины против полиомиелита.

Следующим важным этапом в развитии микробиологии стало открытие антибиотиков . В 1929г. А.Флеминг открыл пенициллин и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. З.В. Ермольева – основоположник отечественной антибиотикотерапии.

В дальнейшем выяснилось, что микробы приспосабливаются к антибиотикам, а изучение механизмов лекарственной устойчивости привело к открытию второго - внехромосомного (плазмидного) генома бактерий. Изучение плазмид показало, что они представляют собой еще более просто устроенные организмы, чем вирусы, и в отличие от бактериофагов не вредят бактериям, а наделяют их дополнительными биологическими свойствами. Открытие плазмид существенно дополнило представления о формах существования жизни и возможных путях ее эволюции.

Современный молекулярно- генетический этап развития микробиологии, вирусологии и иммунологии начался во второй половине 20 века, благодаря достижениями генетики и молекулярной биологии, созданию электронного микроскопа. В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Использование бактерий, вирусов, а затем и плазмид в качестве объектов молекулярно- биологических и генетических исследований привело к более глубокому пониманию фундаментальных процессов, лежащих в основе жизни. Выяснение принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий и установление универсальности генетического кода позволило лучше понимать молекулярно- генетические закономерности, свойственные более высоко организованным организмам.

Расшифровка генома кишечной палочки сделало возможным конструирование и пересадку генов. К настоящему времени генная инженерия создала новые направления биотехнологии.

Микробиология является довольно древней наукой, прошедшей длительный путь развития. Этот путь целесообразно разбить на 5 этапов, в зависимости от уровня и методов познания мира микробов: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический, молекулярно-генетический.

Эвристический этап связан с неожиданными находками и до­гадками (эврика - неожиданная находка) о существовании на Земле каких-то невидимых живых существ, вызывающих болез­ни.

Как известно, микробы существовали на нашей планете за­долго до появления животных и человека. Об этом свидетель­ствует обнаружение антигенов патогенных микробов, в частно­сти возбудителя чумы, в останках древних захоронений чело­века. О существовании микробов догадывались уже древние мыслители и ученые. Еще в III-IV вв. до нашей эры основопо­ложник медицины Гиппократ считал, что болезни человека вызываются какими-то невидимыми частицами, которые он называл неживыми миазма­ми, выделяемыми в болоти­стых и других местностях. О живой природе этих частиц начали догадываться только в III-IV вв. Поэт Веррон уж определенно писал о живой сущности миазмов.

В XIV-XV вв. итальянский врач Д. Фракасторо (1478- 1553), изучая заболевания, передающиеся от человека к человеку, считал, что они вызываются «живыми кон­тагиями». Д. Фракасторо впервые описал принципы борьбы с контагиозными бо­лезнями и стал, таким об­разом, основоположником эпидемиологии.

Однако впервые человек увидел микробов своими глазами лишь в XVII в. Это стало возможным благодаря изоб­ретению микроскопа. В XVI-XVII вв. широкое распространение в Европе (особенно в Голландии) получило шлифование стекол. Этим, в частности, занимался голландский коммерсант, торго­вец сукном Антони ван Левенгук (1632-1723), проживавший в Дерпте. Он сконструировал на основе увеличительных стекол микроскоп с высокой разрешающей способностью, увеличивав­ший предметы в 300 раз. Будучи по своей природе пытливым и любознательным, А. Левенгук начал рассматривать под мик­роскопом все, что его интересовало: налет с зубов, кровь, слюну, сперму, пищевые продукты и т.д. К его удивлению, он обнаружил живые микроскопические существа, которые разли­чались по форме и размерам. Он назвал их «анималькулюсами» («зверьки»). Свои наблюдения, зарисовки «анималькулюсов» и их описания А. Левенгук направлял в виде писем (всего 120) в Британское королевское научное общество, а затем издал в виде отдельного труда. Все зарисовки и описания А. Левенгука были настолько точны, что сохранили свое значение и до наших дней. Первым россиянином, кто увидел микробов в микроскоп, был Петр I, работавший в те времена в Голландии на корабель­ных верфях; он увез в Россию первый микроскоп.

С момента открытия А. Левенгуком микробов начался мор­фологический период в развитии микробиологии. Он продолжа­ется и до наших дней, так как наука открывает все новые и новые микробы. После открыА.Левенгука было описа но множество патогенных для человека и животных микро­бов. Однако необходимо было выяснить роль микробов в природе, их жизнедеятель­ность, биологические свойства и этиологическую роль в воз­никновении болезней челове­ка и животных. Большое зна­чение в изучении этиологии микробов сыграли работы русского эпидемиолога Д.Самойловича, его героический опыт по самозаражению чу­мой. Подобные эксперименты на себе для выявления болезнетворности микробов прове­ли затем многие ученые: М. Петтенкоффер, И.И. Меч­ников, Н.Ф. Гамалея, И.Г. Сав­ченко, Д.К. Заболотный, М.С. Балоян и многие другие. Эти ученые, рискуя своей жизнью, выполнили свой долг перед человече­ством. Таким образом родилась наука деонтология - наука о долге . И в наши дни многие ученые - авторы разработанных новых микробиологических, иммунобиологических, фармацев­тических препаратов, руководствуясь долгом, испытывают эти препараты прежде всего на себе.

Этиологическую роль микробов в возникновении болезней изучали также на модельных животных. Ф. Генле разработал, а выдающийся немецкий микробиолог Р.Кох (1843-1910) затем четко сформулировал получившую название триаду Генле-Коха , по которой можно судить об этиологической роли микроба в возникновении болезни. Эта триада сводится к необходимости:

1) обнаружения микроба только при данной болезни и ни при какой другой;

2) выделения чистой культуры микроба;

3) до­казательства в эксперименте способности чистой культуры воз­будителя вызывать специфическую болезнь.

Р.Кох внес боль­шой вклад в развитие микробиологии, разработав способ полу­чения чистых культур микроорганизмов, метод их окраски, мик­рофотосъемки, открыв возбудителей холеры (запятая Коха) и туберкулеза (палочка Коха).

Открытие все новых возбудителей болезней продолжалось на протяжении XVII-XX вв. и осуществляется и в наши дни. За это время открыто и описано более 2000 видов бактерий и грибов - возбудителей болезней человека.

В конце XIX в. было обнаружено, что болезни человека и животных могут вызывать не только бактерии, но и простей­шие: амебы, лейшмании, плазмодии малярии и др. Возникла протозоология - учение о болезнях, вызываемых простейшими. Основоположниками протозоологии были русские исследовате­ли Ф.А. Леш, открывший амебиаз, П.Ф. Боровский, открывший лейшманиоз, и французский врач Лаверан, описавший возбу­дителя малярии.

Физиологический этап. Открытие возбудителей болезней сопровождалось изучением их биологических свойств, разработкой номенклатуры и их клас­сификации. Данный этап в развитии микробиологии можно назвать физиологическим. В этот период были изучены процессы и характеристики обмена веществ у бактерий: дыхание, потреб­ность в органических и минеральных веществах, ферментатив­ная активность, размножение и рост, культивирование на ис­кусственных питательных средах и т.д.

Огромное значение для развития микробиологии в этот пе­риод имели открытия гениального французского ученого Луи Пастера (1822-1895). Он не только обосновал этиологическую роль микробов в возникновении болезней, но и открыл фер­ментативную природу брожения - анаэробиоз (т.е. дыхание в отсутствие кислорода), опроверг положение о самозарождении бактерий, обосновал процессы дезинфекции и стерилизации, а также открыл и обосновал на примере бешенства и других инфекций принципы вакцинации, т.е. предохранительных при­вивок против микробов.

С Л. Пастера начинается четвертый, иммунологический, период в развитии микробиологии. Ученый в блестящих экспериментах на животных, использовав в качестве модели холеру кур, си­бирскую язву и бешенство, разработал принципы создания спе­цифической невосприимчивости к микробам путем вакцинации ослабленными, а также убитыми микробами. Он разработал способ аттенуации, т.е. ослабление (снижение) вирулентности микробов путем многократных пассажей через организм живот­ных, а также путем выращивания их на искусственных пита­тельных средах в неблагоприятных условиях. Введение живот­ным штаммов с пониженной вирулентностью обеспечивало впоследствии защиту от заболеваний, вызываемых вирулентны­ми микробами. Эффективность вакцинации аттенуированными штаммами микробов была блестяще подтверждена Л.Пастером при спасении людей, зараженных вирусом бешенства.

До Л. Пастера была известна возможность предохранительных прививок против натуральной оспы людей путем нанесения на кожу содержимого пустул (оспин), взятых от коров, больных коровьей оспой. Это впервые более 200 лет назад осуществил английский врач Э. Дженнер (1749-1823). Человечество с бла­годарностью отмечает это событие. Так, 1996 г., когда испол­нилось 200 лет со дня оспопрививания, во всем мире был объявлен годом Дженнера. Однако вакцинации против оспы человека материалом, содержащим возбудителя оспы коров, носили чисто эмпирический характер и не привели к разработке общих научных принципов вакцинопрофилактики. Это было сделано Л.Пастером, который с большим уважением относился к Э.Дженнеру и в его честь предложил называть препараты, использующиеся для прививок, вакцинами (от фр. vaca - ко­рова).

Л. Пастер разработал не только принцип вакцинации, но и способ приготовления вакцин, который не потерял своей ак­туальности и в наши дни. Следовательно, Л. Пастер яв­ляется основоположником не только микробиологии и им­мунологии, но и иммунобиотехнологии.

Развитие иммунологии в конце XIX-начале XX вв. связано с именами двух вы­дающихся ученых - русско­го зоолога И.И. Мечникова (1845-1916) и немецкого хи­мика П. Эрлиха (1854-1915). Оба этих ученых, а также Л. Пастер являются основопо­ложниками иммунологии. И.И. Мечников, окончивший Харьковский университет и ставший профессором в 26 лет, более 28 лет работал рядом с Л. Пастером, являясь заместителем по науке Парижс­кого пастеровского института, возглавляемого самим Л. Пасте­ром.

Этот институт был создан в 1888 г. на пожертвования как простых людей, так и правительств различных стран. Самое щедрое пожертвование сделал российский император Александр III. Па­стеровский институт и в наши дни является одним из ведущих институтов мира. Не случайно именно в этом институте в 1983 г. Л. Монтанье открыл вирус иммунодефицита человека.

И.И. Мечников (1845-1916) разработал фагоцитарную теорию иммуните­та, т.е. заложил основы клеточной иммунологии, за что ему была присуждена Нобелевская премия. Одновременно эта же премия была присуждена и П. Эрлиху за разработку гумораль­ной теории иммунитета, объяснявшей механизмы защиты с помощью антител. Подтверждением гуморальной теории П. Эр­лиха послужили работы Э.Беринга и С.Китазато, впервые приготовивших антитоксические дифтерийные сыворотки путем иммунизации лошадей дифтерийным токсином.

Наряду с разработкой вакцин и сывороток развивалось на­правление поиска химических противобактериальных препара­тов, оказывающих бактериостатическое и бактерицидное дей­ствие. Основоположником этого направления был П. Эрлих, искавший «волшебную пулю» против микробов. Им впервые был создан препарат «Сальварсан» (препарат 606), губительно дей­ствующий на спирохеты - возбудителя сифилиса. Это направление химиотерапии и химиопрофилактики интенсивно разви­вается и в настоящее время, имеет множество достижений, венцом которых является создание антибиотиков, открытых английс­ким врачом А. Флемингом.

Иммунологический период развития микробиологии заложил прочную основу для выделения в качестве самостоятельной дис­циплины иммунологии, а также обогатил микробиологию но­выми иммунологическими методами исследования, что позво­лило поднять микробиологию на более высокий научный и прак­тический уровень. Этому способствовали также успехи в области биохимии, молекулярной биологии, генетики, а впоследствии генной инженерии и биотехнологии.

Начиная с 40-50-х годов XX в. микробиология и иммунология вступили в молекулярно-генетический этап развития. Этот этап характеризуется расцве­том молекулярной биологии, открывшей универсальность гене­тического кода человека, животных, растений и бактерий; мо­лекулярные механизмы биологических процессов. Были расшиф­рованы химические структуры жизненно важных биологически активных веществ, таких как гормоны, ферменты и др.; осу­ществлен химический синтез биологически активных веществ. Расшифрованы, клонированы и синтезированы отдельные гены, созданы рекомбинантные ДНК; в практику внедряются генно-инженерные способы получения сложных биологически актив­ных веществ и т.д.

Мечников Илья Ильич Выдающийся русский биолог и патолог, один из основоположников эволюционной эмбриологии, иммунологии, автор крупных социологических и философских работ – 1916

Мечников Илья Ильич Совместно с Паулем Эрлихом Мечников был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1908 г. «за труды по иммунитету». Как отметил в приветственной речи К. Мернер из Каролинского института, «после открытий Эдварда Дженнера, Луи Пастера и Роберта Коха оставался невыясненным основной вопрос иммунологии: каким образом организму удается победить болезнетворных микробов, которые, атаковав его, смогли закрепиться и начали развиваться. Пытаясь найти ответ на этот вопрос, Мечников положил начало современным исследованиям по… иммунологии и оказал глубокое влияние на весь ход её развития».

Мечников Илья Ильич Илья Ильич одним из первых установил, что защита организма от патогенных микробов и их вредоносного воздействия представляет собой сложную биологическую реакцию, которая обусловливается в первую очередь фагоцитарным процессом. В 1892 г. Мечников опубликовал свои лекции «О сравнительной патологии воспалений», а в 1901 г. – классическую монографию «Невосприимчивость в инфекционных болезнях», ставшую настольной книгой для микробиологов, медиков и биологов. В этих работах он со свойственной ему простатой и талантом изложил исследования о воспалении, защитных средствах организма и роли фагоцитоза.

Мечников Илья Ильич Мечников был учителем многих поколений биологов и медиков, вырастил замечательную плеяду отечественных и зарубежных микробиологов, иммунологов-инфекционистов, патологов. В Пастеровской лаборатории Под его руководством свыше тысячи русских учёных и врачей прошли обучение в Пастеровском институте. Среди ближайших учеников выдающиеся учёные Я.Ю.Бардах, Н.Ф.Гамалея, А.М.Безредка, Л.А.Тарасевич, И.Г.Савченко, Д.К.Заболотный, В.А.Хавкин и др.

Виноградский Сергей Николаевич После окончания естественного факультета Санкт- Петербургского университета в 1881 г. посвятил себя микробиологии и в 1885 г. уехал для дальнейшего обучения в Страсбург. В гг., работая в лаборатории де Бари, впервые показал возможность получения энергии за счет окисления сероводорода и использования её для ассимиляции углекислого газа, открыв таким образом хемосинтез (осуществляющие этот процесс микроорганизмы он назвал аноргоксиданты). До этого единственными автотрофными организмами считались фотосинтезирующие растения, поэтому данные работы обеспечили Виноградскому мировое признание.

Виноградский Сергей Николаевич В 1894 г. стал член- корреспондентом Императорской Санкт- Петербургской АН, а в 1895 г. выделил первую азотфиксирующую бактерию. Несмотря на многочисленные предложения остаться в Цюрихе или переехать в Париж, в 1899 г. Виноградский вернулся в Санкт-Петербург, где работал в институте экспериментальной медицины. Бактерии, окисляющие сероводород: А – Beggiatoa gigantea; Б – розетки Thiothrix; В – Achromatium oxaliferum с включениями карбоната кальция и серы

Виноградский Сергей Николаевич В 1902 г. Сергей Николаевич получил докторскую степень и с этого времени по 1905 г. был директором института экспериментальной медицины в Санкт- Петербурге. Здесь он занимается изучением опасных инфекций, в частности чумы. После революции 1917 г. уехал сначала в Швейцарию, а затем в Белград, где написал книгу «Железобактерии как аноргоксиданты». В 1922 г. по предложению Эмиля Ру, директора института Пастера, создал при институте отдел сельскохозяйственной биологии (другой вариант перевода агробактериологии) в Бри-Колет- Робер недалеко от Парижа, которым руководил до самой смерти. В 1923 г. стал почетным членом Российской АН. Это был единственный в её истории случай избрания эмигранта.

Гамалея Николай Федорович Один из основоположников микробиологии, направивший свой талант и энергию на то, чтобы выработать методы ликвидации опасных инфекций.

Гамалея Николай Федорович Образование Николай Федорович получил в Одесском университете, который переживал тогда один из лучших и плодотворных периодов своего существования. Лекции студентам читали крупнейшие ученые, в том числе И.И.Мечников и А.О.Ковалевский. Большую часть своих занятий в университете Гамалея посвятил изучению физиологии на кафедре, организованной И.М.Сеченовым и руководимой его учеником и последователем П.А.Спиро. Заинтересовавшись эволюционной теорией Дарвина, решил еще в студенческие годы посвятить себя её разработке. Изучая историю органической жизни, он пришел к мысли о том, что «должна быть создана наука об эволюции живого вещества или состава организмов».

Гамалея Николай Федорович Весной 1886 г. Одесское общество врачей командировало Николая Федоровича как одного из лучших бактериологов в Париж к Луи Пастеру. Основной целью поездки было ознакомление с пастеровским методом прививок против бешенства, чтобы применить этот метод в России. Вернувшись в Одессу, Гамалея организовал первую в России антирабическую станцию. В 1892 г. Гамалея переехал в Петербург, где организовал диагностическую лабораторию при госпитальной клинике Военно-медицинской академии. Здесь был проведен ряд экспериментальных исследований по изменчивости микробов под влиянием солей лития и кофеина и наблюдалось явление, названное им гетероморфизмом.

Гамалея Николай Федорович В 1893 г. Николай Федорович защитил диссертацию «Этиология холеры с точки зрения экспериментальной патологии». К этому времени ученым было издано свыше 60 работ, в том числе монографии «Бактерийные яды» и «Холера и борьба с ней», которая является одним из лучших в мировой литературе трудов на эту тему. В годы Великой Отечественной войны патриарх отечественной медицины продолжал свои эксперименты в специальной лаборатории в Боровом. В 1949 г., накануне своего 90- летнего юбилея, выдающийся ученый закончил подготовку к печати труда «Основы медицинской микробиологии», продемонстрировав удивительный пример творческого долголетия.

Габричевский Георгий Норбертович Русский врач, микробиолог, основатель научной школы бактериологов, один из организаторов производства бактериологических препаратов в России

Габричевский Георгий Норбертович В гг. Габричевский работал в лабораториях И.И.Мечникова, Р.Коха, Э.Ру и П.Эрлиха. С 1892 г. начал читать в московском университете первый в России систематический курс бактериологии для студентов и врачей. Сотрудники лаборатории И.И. Мечникова Там же организовал бактериологическую лабораторию, выросшую впоследствии в Бактериологический институт (1895 г.), которому в дальнейшем было присвоено его имя. Основные работы Габричевского посвящены изучению скарлатины, дифтерии, возвратного тифа, малярии, чумы и общим вопросам бактериологии.

Габричевский Георгий Норбертович С 1899 г. Георгий Габричевский – один из виднейших деятелей Пироговского общества врачей (с 1904 г. - председатель), создал и возглавил малярийную комиссию при обществе, организовал три научные экспедиции для изучения малярии и борьбы с ней, писал и издавал по этому вопросу популярные брошюры для населения. Дальнейшему развитию идей Г.Н.Габричевского посвятили свою деятельность его ученики и последователи – Н.М.Берестнев, П.В.Циклинская, Л.А.Чугаев, Е.И.Марциновский, В.И.Кедровский, Ф.М.Блюменталь, М.Б.Вермель, многие из которых впоследствии стали основателями самостоятельных научных учреждений в России.

Ивановский Дмитрий Иосифович Микробиолог, физиолог растений, специалист в области фитопатологии и физиологии растений, стоявший у истоков вирусологии

Ивановский Дмитрий Иосифович Своими исследованиями Дмитрий Иосифович заложил основы ряда научных направлений вирусологии: изучение природы вирусов, цитопатология вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства. Всемирно известный американский ученый лауреат Нобелевской премии Уэнделл Стэнли дал высокую оценку исследованиям ивановского: «Право Ивановского на славу растет с годами. Я считаю, что его отношении к вирусам должно рассматриваться в том же свете, как мы смотрим на отношении Пастера и Коха к бактериям».

Заболотный Даниил Кириллович Один из основателей отечественной эпидемиологии, внесший огромный вклад в микробиологию инфекционных болезней, автор первого отечественного учебника «Основы эпидемиологии»

Заболотный Даниил Кириллович Важным направлением работы Даниила Андреевича было изучение эпидемий холеры и организация борьбы с ней. Им установлены пути заноса холеры, роль бациллоносительства в распространении заболевания, изучена биология возбудителя в природе и разработаны эффективные методы диагностики. В 1897 г. Заболотный принимал участие в работе экспедиции по изучению чумы в Индии и Аравии. Доказал идентичность этиологии бубонной и легочной чумы, а также лечебный эффект противочумной сыворотки. В 1898 г. совершил экспедицию караванным путем через пустыню Гоби и Китай в восточную Монголию для исследования эндемического очага чумы. В последующие годы много раз выезжал для борьбы с чумой в Месопотамию, Персию и различные области России.

Заболотный Даниил Кириллович Заболотный выяснил пути распространения чумы, способы заражения, доказал роль диких грызунов в распространении чумы среди людей, выработал методы вакцинации. Даниил Андреевич написал более 200 научных трудов, посвященных таким болезням, как чума, холера и сифилис, которые легли в основу санитарно- гигиенических, профилактических и лечебных мероприятий по борьбе с заразными болезнями человека.

Омелянский Василий Леонидович Российский микробиолог, автор первого отечественного учебника «Основы микробиологии» и первого практического руководства по микробиологии

Омелянский Василий Леонидович Основные труды Омелянского посвящены изучению роли микробов в круговороте веществ (углерода и азота). Первое исследование (гг.) относятся к анаэробному разложению целлюлозы. Применив элективные питательные среды, содержащие в качестве единственного источника углерода фильтрованную бумагу, Василий Леонидович впервые выделил культуру бактерий, сбраживающих целлюлозу, и изучил их морфологию и физиологию. Разрабатывая проблему нитрификации, установил угнетающее влияние различных органических веществ на нитрифицирующие бактерии.

Омелянский Василий Леонидович В разные периоды своей жизни Омелянский пишет статьи «О получении лимонной кислоты из сахара», «Кефир», «Кумыс», опубликовывает «Бактериологическое исследование ила озёр Белое и Коломна», «К физиологии Photobacterim italicum» и др. Последней его работой было исследование «Роль микробов в выветривании горных пород». Все исследования Василий Леонидович производил на основе точного эксперимента, пользуясь простыми синтетическими средами, применяя химический анализ среды и учитывая всё происходящее в неё под влиянием микроорганизмов изменения. Соблюдение этих условий придавало исследованиям Омелянского исключительную точность, выводы его не встречали возражений и прочно вошли в науку.

Омелянский Василий Леонидович Научные заслуги Омелянского были признаны Петербургским университетом, присудившим ему степень доктора ботаники без защиты диссертации (1917 г.). Ещё раньше он был избран членом- корреспондентом Туринской медицинской академии. В 1916 г. Василий Леонидович был избран членом- корреспондентом Петербургской Академии наук, а в 1923 г. – её действительным членом. Кроме того, Омелянский был избран членом-корреспондентом Ломбардской Академии наук, Американского общества бактериологов и почётным членом ряда научных обществ.

Здродовский Павел Феликсович Известный микробиолог, иммунолог, эпидемиолог, академик АМН СССР

Здродовский Павел Феликсович Работая в гг. директором созданного по его инициативе в Баку Института микробиологии и гигиены, Павел Феликсович разработал план мероприятий по борьбе с малярией. Он участвовал в работе экспедиций, руководил работой всех малярийных станций в Азербайджане. Итоги этой работы были опубликованы в монографии «Малярия на Мугани» (1926 г.). Совместно с Б.В.Воскресенским разработал серологическую диагностику и серологическую дифференциацию лейшманиозов. С 1930 г. Здродовский работает в институте экспериментальной медицины (Ленинград), где заведует сектором эпидемиологии и отделом вакцинно- сывороточного производства. Здесь он разрабатывает ареактивную тифопаратифозную вакцину, методы профилактики столбняка и дифтерии.

Здродовский Павел Феликсович В 1933 г. Здродовский опубликовал книгу «Учение о бруцеллёзе», а результаты многолетних исследований обобщил в монографии «Бруцеллёз применительно к патологии человека». Павел Феликсович написал ряд оригинальных работ о физиологических аспектах иммуногенеза: «Проблема реактивности в учении об инфекции и иммунитете» (1950 г.), «Проблемы инфекции, иммунитета и аллергии» (1969 г.), «Физиологические основы иммуногенеза и его регуляция» (1972 г.) в соавторстве. Разработанная Здродовским теория приобретенного иммунитета против инфекционных заболеваний получила в настоящее время экспериментальное подтверждение.

Зильбер Лев Александрович Один из основоположников советской медицинской науки, исследователь с ярким и смелым дарованием, широким диапазоном, учёный большого мужества и гражданственности

Зильбер Лев Александрович И именем Льва Александровича связаны исследования природы иммунитета и изменчивости бактерий, создание первого в нашей стране научного вирусологического центра, открытие вируса и переносчика клещевого энцефалита и исследования вирусной природы бокового амиотрофического склероза, создание и экспериментальная разработка вирусогенетической теории происхождения опухолей и особого направления в науке – иммунологии рака.

Зильбер Лев Александрович Лев Александрович создал научную дисциплину – на стыке иммунологии и онкологии, опубликовал множество работ о вирусном происхождении рака, был избран членом Академии медицинских наук СССР, членом Королевского общества Великобритании, Академии наук США, членом Ассоциации онкологов Бельгии, Франции, удостоен Государственной премии СССР. Единственное, чего он не успел, но о чём мечтал все эти годы – создать вакцину против рака.

Ермольева Зинаида Виссарионовна Врач-новатор, крупный ученый, талантливый организатор здравоохранения и замечательный педагог. Создатель первого отечественного антибиотика

Ермольева Зинаида Виссарионовна Имя Ермольевой Зинаиды неразрывно связано с созданием первого отечественного пенициллина, становлением науки об антибиотиках, с их широким применением в нашей стране. Большое число раненых в первом периоде Великой Отечественной войны требовало интенсивной разработки и немедленного введения в медицинскую практику высокоэффективных препаратов для борьбы с раневой инфекцией. Именно в это время (1942 г.) Ермольевой и её сотрудниками во ВНИИ эпидемиологии и микробиологии был выведен первый отечественный пенициллин – крустозин. Уже в 1943 г. лаборатория начала готовить пенициллин для клинических испытаний. Работая практически круглосуточно, в чрезвычайно трудных условиях военных лет, Зинаида Виссарионовна и её ученики получали, испытывали на активность, стерильность и безвредность и отправляли в клиники драгоценный препарат.

Ермольева Зинаида Виссарионовна Перу Зинаиды Виссарионовны принадлежит более 500 научных трудов, в том числе 6 монографий. Заслуживают особого упоминания такие работы, как «О лизоциме» (1933 г., совместно с другими авторами), «О бактериофаге и его применении» (1939 г.), «Холера» (1942 г.), «Пенициллин» (1946 г.), «Пути развития рациональной антибиоикотерапии» (1957 г.), «Антибиотики, интерферон, бактериальные полисахариды» (1971 г.). Более 30 лет жизни Ермольева посвятила изучению антибиотиков. В этой области ей принадлежит приоритет открывателя, её работы по этой проблеме имели огромное значение для клинической медицины.

Гаузе Георгий Францевич Один из основоположников теоретической и экспериментальной экологии, крупнейший специалист в области исследований антибиотиков

Гаузе Георгий Францевич Научная биография Георгия Францевича просто удивительна. Он внес выдающийся вклад в самые разные области биологии и медицины. И в литературе даже бытует мнение, что существовало два Гаузе. Один исследовал проблемы экологии, эволюционной теории и цитологии, а другой принадлежит к основоположникам современного учения об антибиотиках. На самом деле это был один и тот же исследователь, а его, казалось бы, изолированные работы тесно связаны между собой.

Гаузе Георгий Францевич Всемирную известность приобрели эксперименты Гаузе по конкуренции среди различных видов простейших. Вначале был изучен рост каждого вида в чистой культуре, вычислены коэффициенты размножения, внутривидовой конкуренции, максимальная численность популяции в определённом объёме среды обитания. Затем были созданы смешанные культуры из двух видов, в которых определялся уровень межвидовой конкуренции и выяснялись причины протекающих процессов.

Гаузе Георгий Францевич Во время Великой Отечественной войны в лаборатории Гаузе впервые были получены очищенные от липидов кристаллы неизвестного антибактериального вещества. Этим веществом оказался знаменитый грамицидин С, который быстро был внедрен в практику советского здравоохранения и широко использовался на фронте для лечения раневых инфекций. Главный хирург Красной Армии Н.Н.Бурденко сам возглавил бригаду учёных-медиков по испытанию антибиотика во фронтовой обстановке.

О микробиологах и их великих открытиях, которые создали основы борьбы с инфекционными болезнями и сохранили миллионы человеческих жизней, можно прочитать в книгах: Блинкин, С. А. Героические будни медиков / С. А. Блинкин. – М. : Медицина, – 191 с. Блинкин, С. А. Люди большого мужества / С. А. Блинкин. – М. : Медицина, – 212 с. де Крайль, П. Охотники за микробами / П. де Крайль. – М. : Молодая гвардия, – 486 с.

Вклад Н. Ф. Гамалеи в микробиологию и эпидемиологию / под ред. С. Н. Муромцева. – М. : [Б. и.], – 163 с. Голиневич, Е. М. П. Ф. Здродовский / Е. М. Голиневич. – М. : Медицина, – 140 с. Гутина, В. Н. Николай Александрович Красильников / В. Н. Гутина. – М. : Наука, – 216 с. Тихонова, М. А. В. Д. Тимаков / М. А. Тихонова. – М. : Медицина, – 192 с.

ТЕМА 1. ВВЕДЕНИЕ. МОРФОЛОГИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ.

1. Предмет и задачи медицинской микробиологии.

2. История развития микробиологии.

3. Морфология бактерий.

4. Физиология бактерий.

5. Классификация бактерий.

6. Методы изучения морфологии и свойств бактерий.

Предмет и задачи медицинской микробиологии.

Микробиология (от греч. micros – малый, bios – жизнь, logos – учение) – наука о микроорганизмах, закономерностях их развития и тех изменениях, которые они вызывают в среде обитания и в окружающей среде.

Размеры микроорганизмов < 0,1 мм, величина их измеряется в мкм.

Микробиология включает разделы:

o Общая – занимается изучением общих закономерностей микроорганизмов.

o Техническая – занимается разработкой биотехнологии синтеза микроорганизмами биологически-активных веществ: белков, витаминов, ферментов, антибиотиков, спиртов.

o Сельскохозяйственная – занимается изучением микроорганизмов, которые участвуют в круговороте веществ, используются для приготовления удобрений, вызывают заболевания растений и др..

o Ветеринарная – изучает возбудителей заболеваний животных, разрабатывает методы диагностики, профилактики и лечения животных.

o Санитарная – изучает санитарно-микробиологическое состояние объектов окружающей среды, её влияние на здоровье человека и разрабатывает мероприятия, предупреждающие неблагоприятные воздействия болезнетворных микробов.

o Морская – изучает микрофлору морей и океанов.

o Космическая – изучает микрофлору космического пространства, влияние космических условий на свойства микроорганизмов и микрофлору организма человека.

o Медицинская – изучает микроорганизмы патогенные и условно-патогенные для человека, их экологию и распространённость, методы их выделения и идентификации, а также занимается разработкой методов микробиологической диагностики, специфической профилактики и лечения вызываемых ими заболеваний.

История развития микробиологии.

Выделяют пять исторических периода развития и становления микробиологии как науки.

I.Эвристический период связан скорее с логическими и методическими приемами нахождения истины, чем с какими-либо экспериментами и доказательствами.

Гиппократ, Парацельс (VI век до н.э.) высказывали предположение о природе заразных болезней, миазмах, мелких невидимых животных.

В наиболее законченной форме идею сформулировал Джироламо Фракосторо в труде «О контагиях, контагиозных болезнях и лечении» (1546г.), где высказал идею о живом контагии «зародышей болезни», который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. Для предохранения болезней им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом. Однако это были гипотезы, доказательств которых у них не было.

II.Описательный период (морфологический) связан с созданием микроскопа и открытием микроскопических существ, невидимых глазом человека. Первый микроскоп был создан в 1590 году голландскими учёными Гансом и Захарием Янсенами , но у него было увеличение всего лишь в 32 раза. Голландский натуралист Антонио Левенгук (1632 – 1723гг.) сконструировал микроскоп с увеличением в 160-300 раз, при помощи которого ему удалось обнаружить мельчайших «живых зверьков» («анималькулей», от лат. animalcula , зверушка) в дождевой воде, зубном налёте и других материалах.

В этот же период в 1771 г. русский врач Данило Самойлович (1744 – 1805 гг.) в опыте самозаражения гноем больных чумой доказал роль микроорганизмов в этиологии чумы и возможность предохранения людей от чумы с помощью прививок. Чтобы доказать, что чума вызывается особым возбудителем, он заразил себя отделяемым бубона больного чумой человека и заболел чумой. К счастью, Д. Самойлович остался жив.

Эдвард Дженнер (1749 – 1823 гг.) создал и успешно применил вакцину для профилактики натуральной оспы, взяв материал от доярки, больной коровьей оспой.

III.Физиологический период (Пастеровский) – «золотой век» микробиологии.

Л. Пастер (1822 – 1895 гг.)– основатель французской школы микробиологии, его основные достижения:

Брожение и гниение – микробный процесс;

Самопроизвольное зарождение не возможно;

Болезни вина и пива;

Болезни шелковичных червей;

Вакцина против бешенства, сибирской язвы у животных и куриной холеры;

Предложение мягкого метода стерилизации – пастеризации.

Р. Кох (1843 – 1910 гг.)– основатель школы немецких микробиологов, его достижения:

Выделил палочку сибирской язвы;

Выделил возбудителя туберкулеза и холеры;

Внедрил в практику микробиологии анилиновые красители, иммерсионную систему, плотные питательные среды.

IV. Иммунологический период связан с работами И. И. Мечникова и П. Эрлиха.

И. И. Мечников (1845-1916гг.) – один из основоположников иммунологии, описал явление фагоцитоза (клеточная теория иммунитета).

Пауль Эрлих (1854-1915гг.) сформулировал теорию гуморального иммунитета, объяснив происхождение антител и их взаимодействие с антигенами.

В 1908 г. И. И. Мечникову и П. Эрлиху была присуждена Нобелевская премия за работы в области иммунологии.

Д. И. Ивановский (1864-1920гг.) – первооткрыватель вирусов. Будучи сотрудником кафедры ботаники Петербургского университета в 1892 г. при изучении мозаичной болезни табака пришел он к выводу, что заболевание вызвано фильтрующимся агентом, впоследствии названным вирусом.

1928 г. – А. Флеминг , изучая явления микробного антагонизма, получил нестабильный пенициллин.

А в 1940 г. – Г. Флори и Э. Чейн получили стабильную форму пенициллина.

V. Современный период (молекулярно – генетический) связан с научно-технической революцией в естествознании.

1944 г. – Доказана роль ДНК в передаче наследственной информации. (О. Эвери, К. Мак-Леод, К. Мак-Карти)

1953 г. – Расшифровка структуру ДНК Д. Уотсон и Ф. Крик .

1958 г. – Описание явления иммунологической толерантности (П. Медавар и Гашек)

1959 г. – Смоделировали молекулу иммуноглобулина (Р. Портер и Д. Эдельман) .

В 60-70 гг. появились работы по генетике бактерий, становление генной инженерии.

1982 г. – Открыли ВИЧ(Р. Галло, 1883 г. Л. Монтанье ).

Морфология бактерий.

По форме выделяют следующие основные группы микроорганизмов.

1.Шаровидные или кокки.

2.Палочковидные.

3.Извитые.

4.Ветвящиеся.

I. Кокковидные бактерии (кокки) по характеру взаиморасположения после деления подразделяются на:

1.Микрококки - клетки расположенные в одиночку. Входят в состав нормальной микрофлоры, находятся во внешней среде. Заболеваний у людей не вызывают.

2.Диплококки - это парные клетки, к ним относятся гонококки, менингококки, пневмококки.

3.Стрептококки - размножающиеся клетки сохраняют связь (не расходятся), образуя цепочки. Много патогенных микроорганизмов - возбудители ангин, скарлатины, гнойных воспалительных процессов.

4.Тетракокки - имеют вид тетрад (т.е. по четыре клетки). Медицинского значения не имеют.

5.Сарцины - имеют вид пакетов из 8, 16 и более кокков. Часто обнаруживают в воздухе. Болезнетворных форм нет.

6.Стафилококки - образуют скопления, напоминающие грозди винограда. Вызывают многочисленные болезни, прежде всего гнойно - воспалительные.

II. Палочковидные формы микроорганизмов (палочки):

1.Бактерии - палочки, не образующие спор (кишечная палочка, дизентерийная, туберкулезные, дифтерийные и др.).

2.Бациллы - аэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры обычно не превышает размера (“ширины”) клетки (бациллы сибирской язвы).

3.Клостридии - анаэробные спорообразующие микробы. Диаметр споры больше диаметра клетки, в связи с чем клетка напоминает веретено или теннисную ракетку (возбудитель столбняка, ботулизма, газовой гангрены).

Необходимо иметь в виду, что термин “бактерия” часто используют для обозначения всех микробов - прокариот. В более узком (морфологическом) значении бактерии - палочковидные формы прокариот, не имеющих спор.

III. Извитые формы микроорганизмов:

1.Вибрионы - имеют один изгиб, могут быть в форме запятой, короткого завитка (холерный вибрион).

2.Спириллы - имеют 2- 3 завитка (возбудитель Содоку - болезнь укуса крыс).

3.Спирохеты - имеют различное число завитков. Из большого числа спирохет наибольшее медицинское значение имеют представители трех родов - трептонемы, боррелии, лептоспиры.

IV. Ветвящиеся бактерии - палочковидные бактерии, которые могут иметь разветвления в форме латинской буквы «Y», встречающиеся у бифидобактерий . Также могут быть представленными в виде нитевидных разветвленных клеток, способных переплетаться, образуя мицелий, что наблюдается у актиномицет .

Помимо истинных бактерии имеются и другие более или менее отличающиеся от них. Это спирохеты, риккетсии, хламидии, актиномицеты и микоплазмы.

Спирохеты - тонкие длинные извитые (спиралевидной формы), грамотрицательные бактерии. Они подвижны, передвигаются волнообразным сокращением тела. Некоторые спирохеты вызывают заболевания человека (возвратный тиф, сифилис).

У человека хламидии вызывают хламидиозы, проявляющиеся поражением глаз (трахома, конъюнктивит), урогенитального тракта, легких и др.

Актиномицеты (или лучистые грибы) имеют вид небольших или длинных разветвленных тонких нитей. Патогенные формы вызывают актиномикоз.

Микоплазмы - мелкие бактерии (0,15-1 мкм), окруженные только цитоплазматической мембраной и не имеющие клеточной стенки. Имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Микоплазмы вызывают у человека атипичную пневмонию и поражения мочеполового тракта.

Физиология бактерий.

Питание бактерий

Дыхание бактерий.

Путем дыхания (или биологическое окисление) микроорганизмы добывают энергию.

По отношению к молекулярному кислороду бактерии можно разделить на три основные группы:

1) облигатные (обязательные) аэробы могут расти только при наличии кислорода (микобактерии туберкулеза);

2) облигатные анаэробы растут на среде без кислорода, который для них токсичен (клостридии ботулизма, газовой гангрены, столбняка, бактероиды);

3) факультативные анаэробы (аэробы) могут расти как при наличии кислорода, так и без него(кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, паратифа).

Похожая информация.