Исторический этап развития микробиологии

Роберт Кох, начав  с доказательства бактериальной  этиологии сибирской язвы, затем  выделил возбудителей многих болезней в чистой культуре. В своих экспериментах  он использовал мелких подопытных животных, а также наблюдал под микроскопом  развитие бактериальных клеток в  кусочках тканей зараженных мышей. Кохом  были разработаны способы выращивания  бактерий вне организма, различные  методы окраски препаратов для микроскопии  и предложена схема получения  чистых культур микроорганизмов  на твердых средах в виде отдельных  колоний. Эти простые приемы до сих  пор используются микробиологами всего  мира. Кох окончательно сформулировал  и экспериментально подтвердил постулаты, доказывающие микробное происхождение  заболевания:

1. микроорганизм должен присутствовать в материале больного;
2. выделенный в чистой культуре, он должен вызывать ту же болезнь у экспериментально зараженного животного;
3. из этого животного возбудитель должен быть опять выделен в чистую культуру, и две эти чистые культуры должны быть одинаковыми.

Эти правила получили в дальнейшем название «триада Коха». При исследовании возбудителя сибирской  язвы ученый наблюдал образование клетками особых плотных телец (спор). Кох  пришел к выводу, что устойчивость этих бактерий в окружающей среде  связана со способностью к спорообразованию. Именно споры в течение длительного  времени способны заражать скот и  в тех местах, где ранее находились больные животные или устраивались скотомогильники.

 

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.

К отдельным наиболее важным разделам медицинской микробиологии  и вирусологии можно отнести  клиническую микробиологию, санитарную микробиологию, медицинскую микологию  и протозоологию, медицинскую паразитологию, учение о сапронозах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

Перспективы развития.

На начало 21 века микробиология, вирусология и иммунология представляет 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 (emerging and reemerging infections). 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 (Chlamydia pneumoniae). 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 (proteinaceous infectious particle- 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы:

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.Микробология. Учебник для  студентов высших, заведений. А.И Нетрусов,  И.Б.Котова М.Издательский дом «Академия»,2006г. 352 стр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 1

Эукариотическая клетка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Приложение 2

Прокариотическая кетка

 

Приложение 3