Урок "Микробиология как наука"

Микробиология как наука

Микроорганизмы — самые древние живые организмы, кото­рые населяют нашу планету. Более 5 миллиардов лет назад они освоили водные просторы Земли. Микроорганизмы являются самыми многочисленными и разнообразными в живой приро­де; в научной классификации биологических видов они пред­ставлены несколькими царствами; царство бактерий, грибов, ви­русов и простейших. Каждое из них представлено самостоятель­ной наукой — микробиологией, микологией, вирусологией, про­тозоологией.

Микробиология — это наука о строении, биологии, экологии микробов, а также об изменениях, вызываемых ими в организ­мах людей, животных, растений и в неживой природе.

Общая микробиология изучает строение, физиологию, био­химию, генетику, экологию и эволюцию микробов.

Частная микробиология делится на:

·          медицинскую (изучающую болезнетворные мик­роорганизмы патогенных и условно-патогенных для чело­века, а также разрабатывающую методы лабораторной ди­агностики, специфической профилактики и лечения вы­зываемых ими инфекционных заболеваний);

·          ветеринарную (изучающую заболевания животных, разра­батывающую методы их биологической диагностики, спе­цифической профилактики и лечения, направленного на уничтожение микроорганизмов-возбудителей в организ­ме больного животного);

·          сельскохозяйственную (изучающую микроорганизмы, ко­торые участвуют в круговороте веществ для изготовления удобрений, вызывают заболевания растений);

·          морскую',

·          космическую',

·          техническую (разрабатывающую биотехнологии синтеза биологически активных веществ — белков, витаминов, ферментов, антибиотиков).

Бактериология — наука, изучающая бактерии.

Микология — наука, изучающая грибы.

Вирусология — наука, изучающая вирусы.

Протозоология — наука, изучающая простейшие.

Основные задачи: изучение патогенных для человека микро­бов, механизм инфекции, методы лабораторной диагностики, специфической терапии и профилактики инфекционных забо­леваний человека,

1.2.     История развития

История развития делится на 5 этапов:

1. Эвристический (эврика — неожиданная находка).

Гиппократ (460—370 гг. до н.э.) впервые высказал гипотезу о живой природе, которая является средой обитания для невиди­мых частиц — миазм.

Авиценна (980—1037 гг. до н.э.) предположил, что живые су­щества, невидимые человеческому глазу, передают через воду и воздух болезни людей и животных.

Антоний Ван Левенгук (1632-1723) — голландский ученый, сконструировал микроскоп, что послужило в дальнейшем толч­ком к созданию науки микробиологии, а невидимые частицы назвал «анималькулюсами» (живые зверьки).

1.      Морфологический (описательный).

Д.С. Самойлович (Сущинский) (1744— 1805) высказал мысль, что «чума вызывается особливым и совсем отменным существом». Он изучал и описал инфекционное заболевание — чуму. Ввел себе заразный материал от человека, переболевшего чумой. Эду­ард Дженнер (1749-1823) показал, что прививка людям коровь­ей оспы создает невосприимчивость к натуральной оспе. Явля­ется одним из первых создателей метода оспопрививания. Он доказал, что патогенные микроорганизмы являются возбудите­лями инфекционных заболеваний. Роберт Кох (1843—1910) ус­тановил этиологию сибирской язвы в 1876 году. Открыл возбу­дителя туберкулеза и получил туберкулин в 1882 году. Также яв­ляется основоположником дезинфекции. В 1883 году описал холеру. Н.Ф. Гамалей (1859-1949) впервые применил химичес­кие вакцины. Он наблюдал растворение бактерий — бактерио­фагию. Д.И. Ивановский (1846-1920) описал необычные свой­ства возбудителя болезни табака — так называемой табачной мозаики. В листьях табака находятся неклеточные формы жиз­ни — вирусы.

В конце XIX века было доказано, что причиной болезни мо­гут быть простейшие, амебы, лейшмании, плазмодии, малярии, что послужило основой для создания науки протозоологии — учение о болезнях, вызываемых простейшими.

Ф.А. Леш (1840— 1903) впервые обнаружил дизентерийную аме­бу, описал заболевание амебиаза, П.Ф. Боровский (1863-1932) — кожный лейшманиоз, Ш. Лаверан (1845-1922) — малярию.

1.      Физиологический—обмен веществ, дыхание, рост, размно­жение, культивирование на питательных средах.

Луи Пастер (1822-1895) обосновал этиологию микробов в возникновении болезни; расшифровал ферментативную приро­ду брожения; опроверг положение о самозарождении бактерий; разработал принцип вакцинации и создания вакцин. Пастер эк­спериментально доказал, что спиртовое брожение вызывается определенными видами микроорганизмов, а скисание вина связано с попаданием в виноградный сок посторонних видов, вызывающих уксуснокислое брожение. Для борьбы с ним он предложил метод термической обработки виноградного сока.

1.      Иммунологический этап.

Илья Ильич Мечников (1845-1916) является основоположником клеточной теории защиты-организма — фагоцитарной. Учение о фагоцитозе считается основой для изучения активной реак­ции организма на внедрение болезнетворных микроорганизмов.

Пауль Эрлих (1854—1915) — автор теории гуморального имму­нитета, в которой объяснялось происхождение антител и их вза­имодействие с антигенами. С помощью антител заложил осно­вы клеточной иммунологии. В 1908 году Мечникову и Эрлиху была присуждена Нобелевская премия за работу в области им­мунологии.

1.      Молекулярно-генетический этап.

Конец 40-х и начало 50-х годов XX века характеризуются на­чавшейся революцией в молекулярной генетике.

В1953 году Уотсон и Крик раскрыли структуру молекулы ДНК. Вместе с тем универсальность генетического кода позволила ус­тановить с помощью бактерий и вирусов общие молекулярно­генетические закономерности, свойственные всем живым орга­низмам. Расшифрованы, клонированы и синтезированы отдель­ные гены, созданы рекомбинантные ДНК. Генная инженерия стала началом создания промышленного производства биоло­гически активных веществ — гормонов, ферментов, интерферо­на, вакцин.

1.3.    Научные и практические достижения медицинской микробиологии и иммунологии

В начале XXI 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 (iemerging 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, эше- рихии, 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 — белковоподобная ин­фекционная частица) представляют лишенные РНК белковые структуры, являющиеся возбудителями некоторых медленных инфекций человека и животных, характеризующихся необрати­мыми поражениями центральной нервной системы по типу губ­кообразных энцефалопатиий — куру, болезнь Крейтцфельдта — Якоба, синдром Герстманна-Штраусслера-Шайнкера, амниот- рофический лейкоспонгиоз.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.

Задачи медицинской микробиологии

Задачи медицинской микробиологии — изучение этиологии инфекционных болезней, изыскание и практическое примене­ние методов микробиологической диагностики, специфической профилактики и терапии. При решении этих задач она исполь­зует достижения общей биологии, эпидемиологии, гигиены, клиники инфекционных болезней, биофизики, биохимии, ки­бернетики и математики. Объекты медицинской микробиоло­гии — такие виды микробов, которые в процессе эволюционного развития адаптировались к человеческому организму, в нем на­капливаются, размножаются, ведут паразитическую деятель­ность, вызывая инфекционные заболевания. Подобные виды микроорганизмов называются патогенными, или болезнетвор­ными. Кроме патогенных микробов в природе, в организме жи­вотных и человека обитает обширная группа микроорганизмов. Их называют сапрофитами, или непатогеннымй микробами. По общности происхождения, морфологическому строению и не­которым биологическим признакам патогенные микробы сход­ны с непатогенными, например, возбудитель сибирской язвы — с антракоидами, возбудитель холеры — с холероподобными виб­рионами, возбудитель дифтерии — с дифтероидами и т. д.