Istorija razvoja mikrobiologije je doprinos domaćih naučnika. Istorija proučavanja mikroorganizama. Državni univerzitet u Tuli

Hiljadama godina, čovjek je živio okružen nevidljivim stvorenjima, koristio je proizvode njihove vitalne aktivnosti, na primjer proizvode mliječne, alkoholne, octene fermentacije, patio od njih kada su ta stvorenja bila uzrok bolesti, ali nije sumnjao u njihovu prisutnost, budući da je veličina stvorenja mnogo niža od granice vidljivosti za koju je ljudsko oko sposobno. Ljudske pretpostavke da su fermentacija, propadanje i zarazne bolesti rezultat utjecaja nevidljivih bića postoje već dugo vremena. Hipokrat (460-377 pne) je sugerisao da zarazne bolesti izazivaju nevidljiva živa bića. Italijanski ljekar i astronom D. Frakastro (1478-1553) došao je do zaključka da se epidemijske bolesti prenose s čovjeka na čovjeka putem najmanjih živih bića, iako to nije mogao dokazati.

Pojava mikrobiologije kao nauke postala je moguća nakon pronalaska mikroskopa. Prva osoba koja je vidjela i opisala mikroorganizme bio je holandski prirodnjak Anthony van Leeuwenhoek (1632–1723), koji je dizajnirao mikroskop koji je uvećavao do 300 puta. Kroz mikroskop je pregledao sve što mu je bilo pri ruci: vodu iz ribnjaka, razne infuzije, krv, plak i još mnogo toga. U predmetima koje je posmatrao pronašao je najmanja stvorenja koja je nazvao živim životinjama (animalcules). Ustanovio je sferične, štapićaste i uvijene oblike mikroba. Knjiga "Tajne prirode koje je otkrio A. Leeuwenhoek", objavljena 1695. godine, privukla je pažnju naučnika iz mnogih zemalja na proučavanje mikroorganizama. Leeuwenhoekovo otkriće postavilo je temelje za nastanak mikrobiologije. Međutim, istraživanja su se desetljećima svela samo na opis mikroorganizama.

L. Leeuwenhoek (1632-1723) L. Pasteur (1822-1895)

Krajem 17. do sredine 19. vijeka ušao u istoriju kao deskriptivan ili morfološki. Ovaj period stvorio je uslove za prelazak u sljedeću, fiziološku, fazu u razvoju mikrobiologije. Njegov osnivač je izvanredni francuski hemičar. Louis Pasteur (1822-1895). Prvi radovi iz oblasti mikrobiologije, koje je izveo, imaju za cilj proučavanje prirode fermentacije. U to vrijeme u nauci je dominirala Liebigova teorija, navodeći da su fermentacija i truljenje rezultat oksidativnih procesa uzrokovanih djelovanjem enzima i da su čisto kemijski fenomen u kojem mikroorganizmi ne učestvuju. Župnik je dokazao da su uzrok fermentacije i propadanja mikroorganizmi koji proizvode razne enzime. Svaki proces fermentacije ima specifičnog patogena; truljenje je uzrokovano grupom truležnih bakterija itd. Proučavajući maslačnu fermentaciju Pasteur je ustanovio da ste. butyricum se razvija u nedostatku atmosferskog kisika i tako je otkriven fenomen anaerobioze.

Pasteurovo ime vezuje se za rješenje pitanja o spontanom nastanku života na zemlji. Eksperimentalno je dokazao da je uz apsolutnu sterilnost hranjivih otopina i isključenje mogućnosti naknadne kontaminacije izvana kod njih nemoguća pojava mikroba i razvoj propadanja. Život nastaje kada, pisao je Pasteur, kada mikroorganizmi spolja prodru u hranljivi rastvor.

Pasteur je 1865. ustanovio da je kvarenje vina i piva uzrokovano prodiranjem stranih mikroorganizama ili divljeg kvasca u sladovinu i predložio zagrijavanje vina i piva na temperaturama do 100 °C. Ovaj proces se naziva pasterizacija. Godine 1868. ustanovio je da je bolest svilene bube pebrin uzrokovana mikrobima i razvio način za borbu protiv nje. Zahvaljujući ovim otkrićima nastala je antisepsa i asepsa u kirurgiji. Otkrio je uzročnike kokošje kolere, stafilokoke, streptokoke, uzročnika erizipela svinja i utvrdio etiologiju antraksa. Proučavajući prirodu zaraznih bolesti i njihovih uzročnika, Pasteur je otkrio važno svojstvo patogenih mikroorganizama - sposobnost slabljenja virulencije. Na osnovu toga je razvio metode za smanjenje (smanjivanje) virulencije mikroba i uspješno koristio oslabljene kulture za inokulacije protiv zaraznih bolesti. Kulture mikroorganizama sa oslabljenom virulentnošću nazvane su vakcine, a metoda inokulacije vakcinacija. Pasteur je predložio metode za dobijanje vakcina protiv pileće kolere, antraksa i bjesnila. Od tog vremena, u mikrobiologiji je nastupila imunološka era.

Izvanredni mikrobiolozi E. Roux, A. Yersen, E. Duclos, Ch. Chamberland, G. Ramon, J. Borde, A. Calmet i drugi bili su učenici i sljedbenici L. Pasteura.

Godine 1888, sredstvima prikupljenim međunarodnom pretplatom, u Parizu je izgrađen Pasteurov istraživački institut, koji je do danas ostao najveći centar ideja i znanja iz oblasti mikrobiologije.

Jedan od osnivača mikrobiologije zajedno sa Pastorom bio je njemački naučnik Robert Koch (1843-1910). Razvio je metode mikrobiološkog istraživanja, po prvi put u praksi laboratorijskih istraživanja, predložene su čvrste hranjive podloge (meso-pepton želatin i mesno-pepton agar), koje su omogućile izolaciju i proučavanje čistih kultura mikroba. Koch je razvio metode bojenja mikroba anilinskim bojama, koristio imerzioni sistem i Abbeov kondenzator za mikroskopiju, kao i mikrofotografiju, naučno potkrijepio teoriju i praksu dezinfekcije. Njegova zasluga u proučavanju mikroorganizama kao uzročnika zaraznih bolesti je velika. Koch je identifikovao uzročnika antraksa (1876), tuberkuloze (1882), ljudske kolere (1883) i izumeo tuberkulin. Stvorio je školu bakteriologa, iz koje su potekli istaknuti mikrobiolozi E. Bering, F. Leffler, R. Pffeifer, G. Gaffki i drugi.

Robert Koch (1843-1910) I. I. Mechnikov (1845-1916)

Velike zasluge u razvoju mikrobiologije I. I. Mečnikov (1845-1916;. Među najznačajnijim radovima iz oblasti mikrobiologije su njegova proučavanja patogeneze ljudske kolere, sifilisa, tuberkuloze, povratne groznice. Osnivač je doktrine o mikrobni antagonizam, koji je postao osnova za razvoj nauke o antibiotskoj terapiji.Na principu antagonizma, naučnik je potkrepio teoriju dugovečnosti i predložio da se jogurt, koji je kasnije nazvan Mečnikovljev, koristi za produženje ljudskog života.1886. organizovao prvu bakteriološku stanicu u Rusiji.o imunitetu organizma na zarazne bolesti (imunitetu).Mečnikov je stvorio fagocitnu teoriju imuniteta,otkrio suštinu upale kao zaštitne reakcije organizma.Mnogi učenici Mečnikova kasnije su postali veliki mikrobiolozi: N.F. Gamaleya, A. M. Bezredka, L. A. Tarassvich, G. N. Gabrichevsky i drugi.

N. F. Gamaleya (1859-1949) dao je veliki doprinos razvoju mikrobiologije. Njegovi naučni radovi posvećeni su proučavanju infekcija i imuniteta, varijabilnosti bakterija, prevenciji tifusa, kolere, tuberkuloze i drugih bolesti. Otkrili su ptičji vibrio (bolest ptica nalik koleri), nazvanu po Mečnikovu po njegovom imenu. Gamaleya je prvi put (1898.) uočio i opisao fenomen spontane lize bakterija pod uticajem tada nepoznatog agensa - bakteriofaga, aktivno je učestvovao u stvaranju prve bakteriološke stanice u Rusiji i uveo vakcinaciju. protiv bjesnila u praksi.

L. S. Tsenkovsky (1822-1887) D. I. Ivanovsky (1864-1920)

G. N. Gabričevski (1860-1907) bio je prvi koji je predavao bakteriologiju na Moskovskom univerzitetu. Godine 1893. objavio je udžbenik "Medicinska mikrobiologija", 1895. godine stvorio prvi bakteriološki institut u Moskvi. Od prvih dana rada instituta počeo je proizvoditi serum protiv difterije, a zatim ga uveo u medicinsku praksu. Utvrdio je značaj hemolitičkog streptokoka kao uzročnika šarlaha, razvio i predložio vakcinu protiv ove bolesti. Proučavao Escherichia coli i njenu ulogu u ljudskoj patologiji.

Osnivač ruske mikrobiologije L. S. Tsenkovsky (1822-1887) prvi je ustanovio blizinu bakterija i plavo-zelenih algi i opisao fenomen simbioze; potkrepio klasifikaciju mikroba, pripisujući bakterije biljnim organizmima; otkrio uzročnika praziluka i razvio načine da ga spriječi u proizvodnji šećera. Koristeći princip mikrobne atenuacije, 1883. godine proizveo je vakcine I i II protiv antraksa, koje su se koristile za vakcinaciju životinja više od 70 godina.

Mikrobiologija mnogo duguje ruskom naučniku D. I. Ivanovskom (1864-1920), koji je stvorio novu granu ove nauke - virusologiju. Godine 1892. ustanovio je uzročnika bolesti mozaika duvana, nazvanog virusom koji se može filtrirati.

Osnivač opšte i mikrobiologije zemljišta, S. N. Vinogradsky (1856-1953), razvio je akumulativne hranljive podloge, izolovao i proučavao bakterije tla koje fiksiraju i nitrifikuju azot i utvrdio ulogu mikroba u ciklusu azota, ugljenika, fosfora, gvožđa, i sumpor; po prvi put dokazano postojanje bakterija koje samostalno sintetiziraju organske tvari, što je omogućilo otkrivanje nove vrste mikrobne prehrane - autotrofizma.

Slavnu stranicu u istoriji veterinarske mikrobiologije napravili su domaći mikrobiolozi E. M. Semmer, I. I. Shchukevich, I. M. Sadovski, A. V. Dedulin, A. F. Konev, A. A. Raevsky i mnogi drugi. Gotovo istovremenom proizvodnjom 1891. godine ruski naučnici X. I. I. Geinlman i O. I. Geinlman. jer se u svjetskoj nauci pojavila alergijska dijagnoza žlijezde.

G. M. Andreevsky, P. N. Andreev, A. M. Vladimirov, S. N. Vishelesky, D. S. Ruzhentsev, M. G. Tartakovski i mnogi drugi.

N. A. Mikhin (1872-1946), jedan od osnivača veterinarske mikrobiologije u našoj zemlji, otkrio je uzročnika leptospiroze goveda, razvio metodu za pravljenje formol vakcine protiv paratifusa telećih i antikolibakterioznog seruma, kao i metodu za hiperimunizaciju. konja kada primaju serum protiv antraksa. Autor je prvog udžbenika u zemlji "Kurs privatne mikrobiologije za veterinare i studente".

U periodu sovjetske vlasti, zajedno sa razvojem veterinarske nauke, škola veterinarskih mikrobiologa je rasla i unapređivala se, dajući našoj zemlji plejadu mikrobiologa: N. N. Ginsburg, Ya. E. Kolyakov, V. V. Kuzmin, I. I. Kulssko, V. T. Kotov, S. G. Kolesov, Ya. R. Kovalenko, N. V. Likhachev, S. Ya. Lyubashenko, S. A. Muromtsev, M. D. Polykovsky, I. V. Poddubsky, A. A. Polyakov, A. Kh. Sarkisov, P. S. Solomkin, M. A. Z. i mnogi drugi koji su dali značajan doprinos proučavanju uzročnika zaraznih bolesti poljoprivrednih životinja, stvaranju novih i unapređenju poznatih vakcina, imunoloških seruma i dijagnostičkih preparata, koji su omogućili eliminaciju nekih zaraznih bolesti i osigurati dobrobit naših farmi u mnogim od njih.

Mikrobiologija je prešla dug put razvoja, koji broji milenijume. Već u V.VI milenijumu pr. osoba je koristila plodove aktivnosti mikroorganizama, ne znajući za njihovo postojanje. Vinarstvo, pečenje, proizvodnja sira, obrada kože. ništa više od procesa koji se odvijaju uz učešće mikroorganizama. Zatim, u davna vremena, naučnici i mislioci su pretpostavljali da su mnoge bolesti uzrokovane nekim vanjskim nevidljivim uzrocima koji imaju živu prirodu.

Dakle, mikrobiologija je nastala mnogo prije naše ere. U svom razvoju prošao je kroz nekoliko faza, ne toliko vezanih hronološki, koliko zbog velikih dostignuća i otkrića.

Povijest razvoja mikrobiologije može se podijeliti u pet faza: heuristički, morfološki, fiziološki, imunološki i molekularno genetski.

HEURISTIČKI PERIOD (IV III vek p. n. e. XVI vek) Više povezan sa logičkim i metodološkim metodama pronalaženja istine, odnosno heuristikom, nego sa bilo kakvim eksperimentima i dokazima. Mislioci ovog perioda (Hipokrat, rimski pisac Varon, Avicena i dr.) izneli su pretpostavke o prirodi zaraznih bolesti, mijazma, malih nevidljivih životinja. Ove ideje su formulisane u koherentnu hipotezu mnogo vekova kasnije u delima italijanskog lekara D. Fracastora (1478-1553), koji je izrazio ideju o živoj zarazi (contagium vivum), koja izaziva bolest. Štaviše, svaka bolest je uzrokovana svojom zaraznošću. Radi zaštite od bolesti preporučena im je izolacija bolesnika, karantin, nošenje maski i tretiranje predmeta sirćetom.

MORFOLOŠKI PERIOD (XVII - PRVA POLOVINA XIX st.) Počinje otkrićem mikroorganizama A. Leeuwenhoeka. U ovoj fazi potvrđena je sveprisutna rasprostranjenost mikroorganizama, opisani su oblici ćelija, priroda kretanja i staništa mnogih predstavnika mikrokosmosa. Kraj ovog perioda je značajan po tome što su saznanja o mikroorganizmima akumulirana do tog vremena i naučno-metodološki nivo (posebno dostupnost mikroskopske opreme) omogućili naučnicima da reše tri veoma važna (osnovna) problema za sve prirodne nauke: proučavanje prirode procesa fermentacije i propadanja, uzroka zaraznih bolesti, problema spontanog stvaranja mikroorganizama.

Proučavanje prirode procesa fermentacije i propadanja. Termin "fermentacija" (fermentatio) za sve procese koji idu uz oslobađanje gasa prvi je upotrebio holandski alhemičar Ya.B. Helmont (1579-1644). Mnogi naučnici su pokušali da definišu ovaj proces i objasne ga. Ali francuski hemičar A.L. došao je najbliže razumijevanju uloge kvasca u procesu fermentacije. Lavoisier (1743-1794) kada je proučavao kvantitativne hemijske transformacije šećera tokom alkoholne fermentacije, ali nije stigao da završi svoj posao, jer je postao žrtva terora Francuske buržoaske revolucije.

Mnogi naučnici su proučavali proces fermentacije, ali francuski botaničar C. Cañard de Latour (proučavao je sediment tokom alkoholne fermentacije i otkrio živa bića), njemački prirodnjak F. Kützing (u stvaranju octa skrenuli su pažnju na sluzni film na površine, koju su takođe činili živi organizmi) i T. Schwann. Ali njihova istraživanja su oštro kritizirali pristalice teorije o fizičko-hemijskoj prirodi fermentacije. Optuženi su za "neozbiljnost u zaključcima" i nedostatak dokaza. Drugi glavni problem o mikrobnoj prirodi zaraznih bolesti također je riješen tokom morfološkog perioda razvoja mikrobiologije.

Prvi koji su sugerisali da bolesti izazivaju nevidljiva bića bili su drevni grčki lekar Hipokrat (oko 460-377 pne), Avicena (oko 980-1037) i drugi povezani sa otvorenim mikroorganizmima, potrebni su direktni dokazi. A primio ih je ruski doktor epidemiolog D.S. Samoilovich (1744-1805). Tadašnji mikroskopi imali su uvećanje od oko 300 puta i nisu dozvoljavali da se otkrije uzročnik kuge, što, kako je sada poznato, zahtijeva povećanje od 800-1000 puta. Kako bi dokazao da je kuga uzrokovana specifičnim patogenom, on se zarazio iscjedakom bubona osobe oboljele od kuge i razbolio se od kuge.

Srećom, D.S. Samoilović je preživio. Nakon toga, ruski doktori G.N. Minh i O.O. Mochutkovsky, I.I. Mečnikov i dr. Ali prioritet u rješavanju pitanja mikrobne prirode zaraznih bolesti pripada italijanskom prirodoslovcu A. Basiju (1773-1856), koji je prvi eksperimentalno utvrdio mikrobnu prirodu bolesti svilenih buba, otkrio prijenos bolest tokom prijenosa mikroskopske gljivice sa bolesne osobe na zdravu. Ali većina istraživača je bila uvjerena da su uzroci svih bolesti kršenje tijeka kemijskih procesa u tijelu. Treći problem o načinu pojave i razmnožavanja mikroorganizama riješen je u sporu sa tada dominantnom teorijom spontanog nastajanja.

Uprkos činjenici da je italijanski naučnik L. Spallanzan sredinom XVIII veka. posmatrano pod mikroskopom podjelu bakterija, nije opovrgnuto mišljenje da one spontano nastaju (nastaju od truleži, prljavštine itd.). To je učinio izuzetni francuski naučnik Louis Pasteur (1822-1895), koji je svojim radom postavio temelje moderne mikrobiologije. U istom periodu počinje razvoj mikrobiologije u Rusiji. Osnivač ruske mikrobiologije je L.N. Tsenkovsky (1822-1887). Predmet njegovih istraživanja su protozoe, alge, gljive. Otkrio je i opisao veliki broj protozoa, proučavao njihovu morfologiju i razvojne cikluse, pokazao da ne postoji oštra granica između svijeta biljaka i životinja. Organizovao je jednu od prvih Pasteurovih stanica u Rusiji i predložio vakcinu protiv antraksa (živa vakcina Tsenkovskog).

FIZIOLOŠKI PERIOD (DRUGA POLOVINA XIX veka)

Brzi razvoj mikrobiologije u XIX veku. doveo je do otkrića mnogih mikroorganizama: bakterija kvržica, nitrificirajućih bakterija, uzročnika mnogih zaraznih bolesti (antraks, kuga, tetanus, difterija, kolera, tuberkuloza itd.), virus mozaika duhana, virus slinavke i šapa i dr. Otkriće novih mikroorganizama je praćeno proučavanjem ne samo njihove strukture, već i njihove životne aktivnosti, odnosno zamijenilo je morfološko i sistematsko proučavanje prve polovine 19. stoljeća. došlo je do fiziološkog proučavanja mikroorganizama, zasnovanog na preciznim eksperimentima.

Dakle, druga polovina XIX veka. naziva se fiziološki period u razvoju mikrobiologije. Ovaj period karakterišu izuzetna otkrića u oblasti mikrobiologije, a bez pretjerivanja bi se mogao nazvati u čast briljantnog francuskog naučnika L. Pasteura Pasteura, jer je naučna aktivnost ovog naučnika pokrivala sve glavne probleme vezane za vitalnu aktivnost mikroorganizmi. Više detalja o glavnim naučnim otkrićima L. Pasteura i njihovom značaju za zaštitu zdravlja ljudi i ljudske ekonomske aktivnosti biće razmotreno u § 1.3. Prvi od savremenika L. Pasteura koji je cenio značaj njegovih otkrića bio je engleski hirurg J. Lister (1827-1912), koji je, na osnovu dostignuća L. Pasteura, prvi uveo u medicinsku praksu lečenje svih hirurških instrumenata sa karbonske kiseline, dekontaminacijom operacionih sala i postignuto smanjenje broja umrlih nakon operacija.

Jedan od osnivača medicinske mikrobiologije je Robert Koch (1843-1910), koji je razvio metode za dobijanje čistih kultura bakterija, bojenje bakterija tokom mikroskopije, mikrofotografiju. Poznata je i Kochova trijada koju je formulisao R. Koch, koja se i danas koristi u utvrđivanju uzročnika bolesti. R. Koch je 1877. izdvojio uzročnika antraksa, 1882. uzročnika tuberkuloze, a 1905. dobio je Nobelovu nagradu za otkriće uzročnika kolere. Tokom fiziološkog perioda, naime 1867. godine, M.S. Voronin je opisao bakterije nodula, a skoro 20 godina kasnije G. Gelrigel i G. Wilfart su pokazali svoju sposobnost da fiksiraju dušik. Francuski hemičari T. Schlesing i A. Muntz su potvrdili mikrobiološku prirodu nitrifikacije (1877), a 1882. P. Degeren je ustanovio prirodu denitrifikacije, prirodu anaerobne razgradnje biljnih ostataka.

Ruski naučnik P.A. Kostychev je stvorio teoriju mikrobiološke prirode procesa formiranja tla. Konačno, 1892. godine ruski botaničar D.I. Ivanovski (1864-1920) otkrio je virus mozaika duhana. Godine 1898. nezavisno od D.I. Ivanovsky, isti virus je opisao M. Beijerinck. Tada je otkriven virus slinavke i šapa (F. Leffler, P. Frosch, 1897), žute groznice (W. Reed, 1901) i mnogi drugi virusi. Međutim, virusne čestice postalo je moguće vidjeti tek nakon pronalaska elektronskog mikroskopa, jer one nisu vidljive u svjetlosnim mikroskopima. Do danas, kraljevstvo virusa ima do 1000 patogenih vrsta. Tek nedavno su otkriveni brojni novi virusi D.I. Ivanovsky, uključujući virus koji uzrokuje AIDS.

Nema sumnje da se period otkrivanja novih virusa i bakterija i proučavanja njihove morfologije i fiziologije nastavlja do danas. S.N. Vinogradsky (1856-1953) i holandski mikrobiolog M. Beijerink (1851-1931) uveli su mikroekološki princip proučavanja mikroorganizama. S.N. Vinogradsky je predložio stvaranje specifičnih (elektivnih) uslova koji omogućavaju pretežan razvoj jedne grupe mikroorganizama, otkrio je 1893. godine anaerobni fiksator dušika, koji je nazvao po Pasteuru Clostridiumpasterianum, izolirao iz tla mikroorganizme koji predstavljaju potpuno novu vrstu života i tzv. hemolitoautotrofno.

Mikroekološki princip je također razvio M. Beijerinck i primijenio ga u izolaciji različitih grupa mikroorganizama. 8 godina nakon otkrića S.N. Vinogradsky M. Beijerinck je izdvojio fiksator dušika u aerobnim uvjetima Azotobacterchroococcum, proučavao fiziologiju nodulnih bakterija, procese denitrifikacije i redukcije sulfata itd. Oba ova istraživača su osnivači ekološkog pravca mikrobiologije povezanog sa proučavanjem uloge mikroorganizama u ciklusu supstanci u prirodi. Do kraja XIX veka. planirano je da se mikrobiologija diferencira u niz posebnih oblasti: opšta, medicinska, zemljište.

IMUNOLOŠKI PERIOD (POČETAK XX veka) Sa početkom XX veka. počinje novo razdoblje u mikrobiologiji, do koje su dovela otkrića 19. stoljeća. Radovi L. Pasteura o vakcinaciji, I.I. Mechnikov o fagocitozi, P. Ehrlich o teoriji humoralnog imuniteta činili su glavni sadržaj ove faze u razvoju mikrobiologije, s pravom se naziva imunološkom.

I.I. Mečnikova o tome kako je vakcinacija protiv mnogih bolesti postala široko rasprostranjena. I.I. Mečnikov je pokazao da je odbrana organizma od patogenih bakterija složena biološka reakcija, koja se temelji na sposobnosti fagocita (makro i mikrofaga) da zarobe i unište strana tijela koja su ušla u tijelo, uključujući bakterije. Istraživanje I.I. Mechnikov o fagocitozi uvjerljivo je dokazao da, osim humoralnog, postoji i ćelijski imunitet. I.I. Mečnikov i P. Erlih bili su dugi niz godina naučni protivnici, svaki eksperimentalno dokazujući validnost svoje teorije.

Nakon toga se pokazalo da nema kontradikcije između humoralnog i fagocitnog imuniteta, jer ti mehanizmi zajednički štite tijelo. I 1908. I.I. Mečnikov je zajedno sa P. Erlihom dobio Nobelovu nagradu za razvoj teorije imuniteta. Imunološki period karakteriše otkrivanje glavnih reakcija imunog sistema na genetski strane supstance (antigene): stvaranje antitela i fagocitoza, preosetljivost odgođenog tipa (DTH), preosetljivost neposrednog tipa (IHT), tolerancija, imunološka memorija.

Mikrobiologija i imunologija su se posebno brzo razvile 1950-ih i 1960-ih. dvadeseti vijek. Tome su doprinijela najvažnija otkrića iz oblasti molekularne biologije, genetike, bioorganske hemije; pojava novih nauka: genetičko inženjerstvo, molekularna biologija, biotehnologija, informatika; stvaranje novih metoda i korištenje naučne opreme. Imunologija je osnova za razvoj laboratorijskih metoda za dijagnostiku, prevenciju i liječenje zaraznih i mnogih nezaraznih bolesti, kao i razvoj imunobioloških preparata (cjepiva, imunoglobulina, imunomodulatora, alergena, dijagnostičkih preparata). Razvoj i proizvodnju imunobioloških preparata obavlja imunobiotehnologija, samostalna grana imunologije.

Savremena medicinska mikrobiologija i imunologija postigle su veliki uspjeh i igraju veliku ulogu u dijagnostici, prevenciji i liječenju infektivnih i mnogih nezaraznih bolesti povezanih s oštećenjem imunološkog sistema (onkološke, autoimune bolesti, transplantacije organa i tkiva itd.).

MOLEKULARNI GENETSKI PERIOD (od 1950-ih) Karakteriše ga niz fundamentalno važnih naučnih dostignuća i otkrića: 1. Dešifrovanje molekularne strukture i molekularne biološke organizacije mnogih virusa i bakterija; otkriće najjednostavnijih oblika života "zaraznog" prionskog proteina. 2. Dešifrovanje hemijske strukture i hemijska sinteza nekih antigena.

Na primjer, hemijska sinteza lizozima (D. Sela, 1971), peptida virusa AIDS-a (R.V. Petrov, V.T. Ivanov i drugi). 3. Dešifriranje strukture imunoglobulina antitijela (D. Edelman, R. Porter, 1959). 4. Razvoj metode za kulture životinjskih i biljnih ćelija i njihovo uzgajanje u industrijskom obimu u cilju dobijanja virusnih antigena. 5. Dobivanje rekombinantnih bakterija i rekombinantnih virusa. 6. Stvaranje hibridoma fuzijom imunih B limfocita koji proizvode antitela i ćelije raka da bi se dobila monoklonska antitela (D. Keller, C. Milstein, 1975). 7. Otkrivanje imunomodulatora imunocitokinina (interleukina, interferona, mijelopeptida i dr.), endogenih prirodnih regulatora imunog sistema i njihove upotrebe u prevenciji i liječenju različitih bolesti. 8. Dobijanje vakcina primenom biotehnologije i tehnika genetskog inženjeringa (hepatitis B, malarija, HIV antigeni i drugi antigeni) i biološki aktivnih peptida (interferoni, interleukini, faktori rasta itd.). 9. Razvoj sintetičkih vakcina na bazi prirodnih ili sintetičkih antigena i njihovih fragmenata. 10. Otkrivanje virusa koji uzrokuju imunodeficijencije. 11. Razvoj fundamentalno novih metoda za dijagnostiku infektivnih i neinfektivnih bolesti (enzimski imunoesej, radioimunoesej, imunobloting, hibridizacija nukleinskih kiselina).

Kreiranje na osnovu ovih metoda test sistema za indikaciju, identifikaciju mikroorganizama, dijagnostiku zaraznih i neinfektivnih bolesti. U drugoj polovini dvadesetog veka. nastavlja se formiranje novih pravaca u mikrobiologiji, iz nje niču nove discipline sa svojim predmetima istraživanja (virologija, mikologija), izdvajaju se pravci koji se razlikuju po ciljevima istraživanja (opća mikrobiologija, tehnička, poljoprivredna, medicinska mikrobiologija, genetika mikroorganizama itd. .). Proučavani su mnogi oblici mikroorganizama, a otprilike sredinom 50-ih godina. prošlog veka, A. Kluiver (1888-1956) i K. Niel (1897-1985) formulisali su teoriju o biohemijskom jedinstvu života

Wassermanova reakcija (RW ili EDS-Express Diagnosis of Syphilis) je zastarjela metoda za dijagnosticiranje sifilisa pomoću serološkog testa. Sada ga zamjenjuje mikroreakcija precipitacije ( antikardiolipin test, MP, RPR-- Rapid Plasma Reagin). Ime je dobio po njemačkom imunologu Augustu Vassermannu, koji je predložio metodu za izvođenje ove reakcije. U kliničkoj praksi često se sve metode za dijagnosticiranje sifilisa nazivaju RW ili Wassermanova reakcija, iako se ova tehnika u laboratorijskoj dijagnostici u Rusiji ne koristi od kraja 20. stoljeća. Prednost reakcije je lakoća njene provedbe, nedostatak je niska specifičnost, što dovodi do lažno pozitivnih rezultata.

Wassermanova reakcija se zasniva na svojstvu krvnog seruma pacijenata sa sifilisom da formira kompleks sa odgovarajućim antigenom koji adsorbuje komplement – deo normalnog seruma; eritrociti ovčje krvi služe kao antigen, ljudski krvni serum služi kao antitijelo. Ako se pri dodavanju hemolitičkog seruma crvena krvna zrnca ne otapaju (hemoliza), Wassermanova reakcija se smatra pozitivnom (postoji sifilis), kada dođe do hemolize, Wassermanova reakcija je negativna (nema sifilisa). Kod primarnog sifilisa Wassermannova reakcija postaje pozitivna na 6-8 sedmica toka bolesti (u 90% slučajeva), kod sekundarnog sifilisa pozitivna je u 98-100% slučajeva. Zajedno s drugim serološkim reakcijama (RPHA, ELISA, RIF), omogućava ne samo da se utvrdi prisutnost patogena, već i da se sazna približno vrijeme infekcije. Prema ovoj reakciji (pored pregleda pacijenta i drugih laboratorijskih testova) ocjenjuje se učinkovitost liječenja, omogućava utvrđivanje bolesti sifilisa u odsustvu njegovih kliničkih manifestacija; služi kao kriterijum za efikasnost lečenja. Test krvi na Wassermanovu reakciju je obavezan za trudnice radi prevencije urođenog sifilisa kod djece, donora i sl., stavlja se prije odjave oboljelih od sifilisa i prilikom izdavanja bračne dozvole.

Pozitivna Wassermanova reakcija može se uočiti i kod nekih bolesti nesifiličnog porijekla (guba, malarija, tifus, recidivirajuća i tifusna groznica, velike boginje, šarlah, gripa, boginje, bruceloza, virusna pneumonija, infektivna mononukleoza itd.), kao što su: kao i kod nekih fizioloških stanja (tokom menstruacije, u drugoj polovini trudnoće kod 2% trudnica), kod uzimanja lijekova - lažno pozitivne reakcije. Stoga je u slučaju sumnje potrebno ponovno ispitivanje.

Mikrobiologija igra važnu ulogu u ljudskoj istoriji. Poreklo ove nauke pada u VI - V vek pre nove ere. e. U tim dalekim vremenima ljudi su već počeli shvaćati da se bolesti ne pojavljuju tek tako. A to se događa zbog mikroskopskih, oku nevidljivih mikroorganizama. Kako je nauka nastala i kako se razvijala?

Šta je mikrobiologija?

Mikrobiologija je nauka koja se bavi proučavanjem i proučavanjem životnih procesa različitih mikroorganizama koji se ne mogu vidjeti bez posebne opreme. Mogu imati različite vrste porijekla: biljno, životinjsko. Mikrobiologija je jedna od fundamentalnih nauka. Za njegovo duboko proučavanje koriste se mnoge druge nauke, i to:

hemija;
fizika;
citologija;
biologija itd.

Postoje samo dvije vrste mikrobiologije: opća, individualna. Opća mikrobiologija se bavi proučavanjem strukture i životnih procesa malih mikroorganizama na različitim nivoima. A individualna mikrobiologija (ili privatna) bavi se proučavanjem određenih vrsta mikroba.

U 19. veku napredak u oblasti medicine, posebno mikrobiologije, doprineo je formiranju imunologije, koja se danas smatra opštom biološkom disciplinom. Postoje tri glavne faze u razvoju mikrobiologije:

Otkrivajući činjenicu da u prirodi zaista postoje mali mikroorganizmi koji se ne mogu otkriti bez posebne opreme.
Diferencijacija vrsta.
Studija imuniteta i bolesti (zaraznih).

Glavni zadatak mikrobiologije je detaljno proučavanje svojstava mikroorganizama. Za to se koristi posebna oprema, na primjer, mikroskopi. Uz njihovu pomoć možete vidjeti male organizme, odrediti njihov oblik i lokaciju. U medicini se takav eksperiment prakticira kada se mali mikroorganizmi namjerno implantiraju u zdravu životinju. Ovo pomaže u ponovnom stvaranju i proučavanju svake faze infekcije.

Francuski istraživač Louis Pasteur

27. decembra 1822. godine na istoku Francuske rođen je budući veliki naučnik - Louis Pasteur. U ranoj mladosti se interesovao za umjetnost. Ali kasnije se zainteresovao za prirodne nauke. Studirao je u Parizu na Gimnaziji. Po završetku studija bio je predodređen za sudbinu nastavnika prirodnih nauka.

Godine 48. 19. veka Luj je predstavio rezultate sopstvenog naučnog istraživanja. On je bio taj koji je pružio dokaze da vinska kiselina sadrži 2 vrste kristala koji polariziraju svjetlost na potpuno različite načine. Ovim značajnim događajem započeo je njegov briljantan uspjeh u nauci.

Louis Pasteur je tvorac mikrobiologije. Prije njegovog rada, naučnici su samo pretpostavljali da kvasac formira hemijski proces. I Louis Pasteur je nakon niza studija uspio dokazati ovu činjenicu. Otkrio je da postoje dvije vrste takvih mikroorganizama: jedni stvaraju alkohol, dok ga drugi uništavaju. Kasnije je uspio otkriti da se sporim zagrijavanjem uništavaju nepotrebne bakterije, što je značajno povećalo kvalitetu proizvoda koji sadrže alkohol.

Naučnika je zanimalo i stvaranje plijesni na proizvodima. Kasnije je dokazao da je plijesan zbog spora koje se nalaze u okolini. Što ih je manje u prostoru, hrana se sporije kvari.

Njegovo istraživanje pomoglo je u spašavanju industrije svile u Francuskoj. I mnogo ljudskih života, jer je upravo on izmislio vakcinu protiv besnila.

njemački naučnik Robert Koch

Koch Robert se smatra Passerovim savremenikom. Njegovo rođenje pada na decembar 1843. Sa 23 godine diplomirao je na medicinskom fakultetu i dobio diplomu, nakon čega je radio u nekoliko zdravstvenih ustanova.

Njegova značajna karijera započela je kao bakteriolog. Proučavao je antraks kod bolesnih životinja. Njegovo istraživanje omogućilo je da se otkrije da zaražene osobe imaju masu stranih mikroorganizama koje zdrave životinje nemaju. Ove bakterije su bile u obliku štapa.

Koch se kasnije zainteresovao za tuberkulozu. Prve studije su sprovedene na lešu radnika koji je umro od konzumiranja. Detaljna studija organa nije dovela do identifikacije patogenih bakterija. Koch je tada predložio da se uzorci boje. Zaista, naučnik je primijetio neke štapiće između tkiva pluća. Nakon što je Robert Koch razvio vakcinu protiv tuberkuloze, ali nije mogla izliječiti bolest, ali je 100% utvrdila da li je pacijent zaražen ili ne. Ova vakcina je i danas u upotrebi.

Pojava nauke mikrobiologije

Uz djelovanje vitalne aktivnosti mikroorganizama, osoba se upoznala mnogo ranije od svog službenog otkrića. Ljudi su namjerno fermentirali mlijeko, koristili fermentaciju tijesta, vina. Čak iu spisima starogrčkog naučnika pronađeni su redovi koje on sugeriše o odnosu između bolesti i opasnih patogenih isparenja.

Anthony van Leeuwenhoek je potvrdio ove pretpostavke uz pomoć lupe koju je izumio. Uz njegovu pomoć, Anthony je mogao vidjeti okolne objekte. Ispostavilo se da na ovim objektima žive mali organizmi koji nisu vidljivi golim okom. Ali nije uspio dokazati njihovo učešće u zarazi ljudi opasnim bolestima.

Preventivno tretiranje stana u cilju prevencije bolesti osigurali su hindusi. Godine 1771. u Moskvi je vojni ljekar prvi put koristio dezinfekciju stvari ljudi zaraženih kugom, a vakcinisao je i one koji su imali kontakt sa zaraženima.

Najfascinantnija je priča o otkriću inokulacije velikih boginja. Koristili su ga i Perzijanci, Turci i Kinezi. Događalo se ovako: iscrpljene bakterije se uvode u osobu, jer se vjerovalo da tako bolest teče lakše. Engleski lekar Edvard Džener primetio je da se većina ljudi koji nemaju boginje nije zarazila bliskim kontaktom sa zaraženim. Ova činjenica je viđena kod mlekarica koje su bile u kontaktu sa kravama zaraženim velikim boginjama. Proučavanje ove činjenice trajalo je oko 10 godina. Kao rezultat toga, naučnik je zdravom dječaku napravio injekciju bolesne krvi krave. Kasnije je Jenner inokulirao mladiću mikrobe bolesne osobe. Tako je otkrivena vakcina, zahvaljujući kojoj su ljudi oslobođeni ove strašne bolesti.

Istraživanja domaćih naučnika

Najpoznatija otkrića u oblasti mikrobiologije, do kojih su došli naučni istraživači iz cijelog svijeta, jasno pokazuju da se gotovo svaka bolest može pobijediti. Ogromno ulaganje u formiranje moderne nauke od strane domaćih istraživača. Petar I se 1698. godine upoznao sa Levengukom, koji mu je zauzvrat pokazao rad mikroskopa.

L.S. Tsenkovsky je objavio svoju naučnu studiju u kojoj su mikroorganizmi klasifikovani kao organizmi biljnog porijekla. Takođe je primenio Pasteurovu tehniku u borbi protiv antraksa.

I.I. Mečnikov je formirao teoriju imuniteta. Dao je snažne argumente činjenici da brojne ćelije tijela imaju sve šanse da same potisnu virusne bakterije. Njegove studije su postale osnova za proučavanje upale. Mečnikov je proučavao ljudsko tijelo i nastojao da shvati zašto ono stari. Profesor je želio pronaći metodu koja bi produžila životni vijek. Vjerovao je da toksični elementi koji nastaju tijekom života truležnih mikroorganizama truju ljudsko tijelo. Prema mišljenju Mečnikova, telo treba da bude naseljeno fermentisanim mlečnim mikroorganizmima koji potiskuju štetne mikroorganizme. Profesor je smatrao da je na taj način moguće značajno produžiti životni vijek.

Mečnikov je proučavao veliki broj teških bolesti: tuberkulozu, tifus, koleru i mnoge druge.

Tehnička mikrobiologija

Tehnička mikrobiologija proučava bakterije koje se koriste u proizvodnji vitamina i određenih tvari. Glavni problem u ovoj oblasti je razvoj naučno-tehničkih metoda u proizvodnji (više u prehrambenom sektoru).

Razvoj industrijske mikrobiologije usmjerava stručnjaka na potrebu mukotrpnog poštivanja apsolutno svih općeprihvaćenih sanitarnih standarda u proizvodnji. Proučavanjem ove nauke može se spriječiti kvarenje mnogih proizvoda. Ovu temu više istražuju budući stručnjaci u prehrambenoj industriji.

Inovativne tehnologije

Mikrobiologija je osnova inovativnih tehnologija. Mikroorganizmi i njihov svijet još nisu u potpunosti shvaćeni. Većina naučnika je sigurna da je uz pomoć mikroorganizama moguće razviti tehnologije koje neće imati analoga. Biotehnologija će postati osnova za najnovija tehnološka otkrića.

U proučavanju nalazišta nafte i uglja koriste se bakterije. Nije tajna da su zalihe goriva pri kraju. Stoga naučnici sada preporučuju korištenje mikrobioloških metoda za ekstrakciju alkohola iz obnovljivih izvora.

Mikrobiološke tehnologije pomoći će u prevazilaženju ekoloških i energetskih problema. Nevjerovatno, međutim, mikrobiološki tretman organskih ostataka omogućava čišćenje okoliša, kao i dobivanje bioplina koji nije inferioran prirodnom. Ovakav način vađenja goriva ne zahtijeva velike izdatke. Danas u prirodi okolo postoji velika količina korištenog materijala za obradu.

Brojni moderni naučnici vjeruju da će u budućnosti upravo biologija omogućiti da se u najkraćem roku savladaju mnoge energetske i ekološke teškoće koje imaju sve šanse da se pojave.

Uvod

Mikrobiologija(od grčkog micros - mali, bios - život, logos - učenje) - nauka koja proučava strukturu, vitalnu aktivnost i ekologiju mikroorganizama najsitnijih oblika života biljnog ili životinjskog porijekla, nevidljivih golim okom.

mikrobiološke studijesvi predstavnici mikrokosmosa (bakterije, gljive, protozoe, virusi). U svojoj srži, mikrobiologija je fundamentalna biološka nauka. Za proučavanje mikroorganizama koristi metode drugih nauka, prvenstveno fizike, biologije, bioorganske hemije, molekularne biologije, genetike, citologije i imunologije. Kao i svaka nauka, mikrobiologija se dijeli na opću i posebnu. Opća mikrobiologija proučava obrasce strukture i vitalne aktivnosti mikroorganizama na svim nivoima. molekularni, ćelijski, populacijski; genetika i njihov odnos sa okolinom. Predmet izučavanja privatne mikrobiologije su pojedinačni predstavnici mikrosvijeta, u zavisnosti od njihovog ispoljavanja i uticaja na životnu sredinu, životinjski svet, uključujući i čoveka. Privatne sekcije mikrobiologije obuhvataju: medicinsku, veterinarsku, poljoprivrednu, tehničku (odjel biotehnologije), pomorsku, svemirsku mikrobiologiju.

Medicinska mikrobiologijaproučava patogene mikroorganizme za ljude: bakterije, viruse, gljivice, protozoe. U zavisnosti od prirode proučavanih patogenih mikroorganizama, medicinska mikrobiologija se deli na bakteriologiju, virologiju, mikologiju i protozoologiju.

Svaka od ovih disciplina bavi se sljedećim pitanjima:

morfologiju i fiziologiju, tj. vrši mikroskopska i druge vrste istraživanja, proučava metabolizam, ishranu, disanje, uslove rasta i razmnožavanja, genetske karakteristike patogenih mikroorganizama;

uloga mikroorganizama u etiologiji i patogenezi zaraznih bolesti;

glavne kliničke manifestacije i prevalencija uzrokovanih bolesti;

specifična dijagnostika, prevencija i liječenje zaraznih bolesti;

ekologija patogenih mikroorganizama.

Medicinska mikrobiologija također uključuje sanitarnu, kliničku i farmaceutsku mikrobiologiju.

Sanitarna mikrobiologijaproučava mikrofloru životne sredine, odnos mikroflore sa telom, uticaj mikroflore i njenih metaboličkih produkata na stanje zdravlja ljudi, razvija mere koje sprečavaju štetno dejstvo mikroorganizama na čoveka. Fokus kliničke mikrobiologije. Uloga uslovno patogenih mikroorganizama u nastanku bolesti ljudi, dijagnostici i prevenciji ovih bolesti.

Farmaceutska mikrobiologijaistražuje zarazne bolesti ljekovitog bilja, kvarenje ljekovitog bilja i sirovina pod djelovanjem mikroorganizama, kontaminaciju lijekova tokom pripreme, kao i gotove dozne oblike, metode asepse i antiseptike, dezinfekciju u proizvodnji lijekova, tehnologiju za dobijanje mikrobioloških i imunoloških dijagnostičkih, preventivnih i terapijskih lijekova.

Veterinarska mikrobiologijaproučava ista pitanja kao medicinska mikrobiologija, ali u vezi s mikroorganizmima koji uzrokuju bolesti životinja.

Mikroflora zemljišta, flora, njen uticaj na plodnost, sastav zemljišta, zarazne bolesti biljaka i dr. su fokus poljoprivredne mikrobiologije.

Morska i svemirska mikrobiologijaproučava, odnosno, mikrofloru mora i rezervoara i svemira i drugih planeta.

tehnička mikrobiologija,koji je deo biotehnologije, razvija tehnologiju za dobijanje različitih proizvoda od mikroorganizama za nacionalnu privredu i medicinu (antibiotici, vakcine, enzimi, proteini, vitamini). Osnova moderne biotehnologije je genetski inženjering.

Istorija razvoja mikrobiologije

Dakle, mikrobiologija je nastala mnogo prije naše ere. U svom razvoju prošao je kroz nekoliko faza, ne toliko vezanih hronološki, koliko zbog velikih dostignuća i otkrića.

FIZIOLOŠKI PERIOD (DRUGA POLOVINA XIX veka)

Predložio ga je 1896. godine francuski liječnik F. Vidal (F. Widal, 1862-1929). V. r. zasniva se na sposobnosti antitijela (aglutinina) koja se formiraju u tijelu tokom bolesti i koja dugo opstaju nakon oporavka, da izazovu aglutinaciju tifusnih mikroorganizama, specifična antitijela (aglutinini) se nalaze u krvi pacijenta od 2. sedmica bolesti.

Za postavljanje Vidalove reakcije, štrcaljkom se uzima krv iz kubitalne vene u količini od 2-3 ml i ostavlja se da se zgruša. Dobijeni ugrušak se odvoji, a serum usisava u čistu epruvetu i od njega se pripremaju 3 reda razblaženja seruma pacijenta od 1:100 do 1:800 i to: 1 ml (20 kapi) fiziološkog rastvora sipa se u sve epruvete; zatim istom pipetom u prvu epruvetu uliti 1 ml seruma razrijeđenog 1:50, pomiješati sa fiziološkim rastvorom, čime se dobije razrjeđenje 1:100, iz ove epruvete prenijeti 1 ml seruma u sljedeću epruvetu, pomiješati sa fiziološkom otopinom, dobiti razrjeđenje od 1:200, također primiti razrjeđenja 1:400 i 1:800 u svakom od tri reda.

Vidzlova reakcija aglutinacije se izvodi u zapremini od 1 ml tečnosti, pa se nakon mešanja tečnosti iz poslednje epruvete uklanja 1 ml. Sipati 1 ml fiziološkog rastvora bez seruma u posebnu kontrolnu epruvetu. Ova kontrola se postavlja radi provjere mogućnosti spontane aglutinacije antigena (diagnosticum) u svakom redu (kontrola antigena). U sve epruvete svakog reda koje odgovaraju natpisima ukapaju se po 2 kapi dijagnostikuma. Stativ se stavlja u termostat na 2 sata na 37°C, a zatim se ostavi na sobnoj temperaturi jedan dan. Reakcija se uzima u obzir u sljedećoj lekciji.

U serumu pacijenata mogu postojati i specifična i grupna antitijela, koja se razlikuju po visini titra. Specifična reakcija aglutinacije obično ide do većeg titra. Reakcija se smatra pozitivnom ako se aglutinacija dogodi barem u prvoj epruveti s razrjeđenjem 1:200. Obično se javlja u velikim razblaženjima. Ako se uoči grupna aglutinacija sa dva ili tri antigena, onda se uzročnikom bolesti smatra mikrob kod kojeg je došlo do aglutinacije u najvećem razrjeđenju seruma.

Ako se aglutinacija dogodi kada se kultura patogena doda u ljudski krvni serum, reakcija se smatra pozitivnom. Za dijagnozu trbušnog tifusa, Vidalova reakcija se postavlja više puta, uzimajući u obzir njene indikacije u dinamici iu vezi s anamnezom<#"justify">Zaključak

Tokom svog razvoja, mikrobiologija ne samo da je naučila mnogo od srodnih nauka (npr. imunologije, biohemije, biofizike i genetike), već je dala snažan podsticaj njihovom daljem razvoju. Mikrobiologija je proučavanje morfologije, fiziologije, genetike, taksonomije, ekologije i odnosa mikroorganizama s drugim bićima. Budući da su mikroorganizmi veoma raznoliki, njihovo detaljnije proučavanje vrši se po njegovim posebnim oblastima: virologija, bakteriologija, mikologija, protozoologija itd. niz specijalizovanih oblasti: medicinska, veterinarska, tehnička, svemirska itd.

Medicinska mikrobiologija proučava mikroorganizme koji su patogeni i uslovno patogeni za ljude, njihovu ekologiju i rasprostranjenost, metode za njihovu izolaciju i identifikaciju, kao i pitanja epidemiologije, specifične terapije i prevencije bolesti koje izazivaju.

Proučavanje cjelokupnog kompleksa interakcija unutar ekosistema "mikroorganizam-mikroorganizam", bilo da se radi o mikrob-komenzalu ili mikrob-patogenu, ostaje hitan problem medicinske mikrobiologije.

Bibliografija

1. Pokrovski V.I. "Medicinska mikrobiologija, imunologija, virusologija". Udžbenik za studente farme. Univerziteti, 2002.

Borisov L.B. "Medicinska mikrobiologija, virusologija i imunologija". Udžbenik za studente medicine. Univerziteti, 1994.

Vorobyov A.A. "Mikrobiologija". Udžbenik za studente medicine. Univerziteti, 1994.

Korotyaev A.I. "Medicinska mikrobiologija, virologija i imunologija", 1998.

Bukrinskaya A.G. Virologija, 1986.

L. B. BORISOV Medicinska mikrobiologija, virologija, imunologija. M.: MIA LLC, 2010. 736 str.

Pozdeev OK Medicinska mikrobiologija. M.: GEOTAR-MED, 2001. 754 str.

MINISTARSTVO OBRAZOVANJA RUJSKE FEDERACIJE

TULA DRŽAVNI UNIVERZITET

Zavod za sanitarno-higijenske i preventivne discipline

T. V. Čestnova, O. L. Smoljaninova

MEDICINSKA MIKROBIOLOGIJA, VIROLOGIJA

I IMUNOLOGIJA

(Edukativni i praktični vodič za studente medicine).

TULA - 2008

UDK 576.8

Recenzenti:…………

Medicinska mikrobiologija, virusologija i imunologija: edukativni i praktični vodič / Ed. M422 T.V. Čestnova, O.L. Smolyaninova, - ... .., 2008. - .... str.

Edukativni i praktični priručnik napisali su zaposlenici Odsjeka za sanitarno-higijenske i preventivne discipline Tulskog državnog univerziteta u skladu sa zvanično odobrenim programima za nastavu mikrobiologije (bakteriologija, virologija, mikologija, protozoologija) i imunologije za studente medicine. univerziteti svih fakulteta.

Priručnik daje opis bakteriološke laboratorije, navodi mikroskopske metode istraživanja, osnove pripreme hranljivih podloga, sadrži podatke o morfologiji, sistematici i fiziologiji bakterija, gljiva, protozoa i virusa. Također, date su karakteristike različitih patogenih mikroorganizama, virusa i metode njihovog laboratorijskog istraživanja.

OPĆA MIKROBIOLOGIJA

Uvod……………………………………………………………………………………………………………

Kratka istorija razvoja mikrobiologije………………………………………………………………………

Tema 1. Morfologija i klasifikacija mikroorganizama………………………………………..

1.1. Mikrobiološke laboratorije, njihova oprema, osnovne sigurnosne mjere i pravila rada u njima………………………………………………………………………………………………..

1.2. Struktura i klasifikacija mikroorganizama…………………………………………………………………

1.3. Struktura i klasifikacija bakterija (prokariota)……………………………………………….

1.4. Struktura i klasifikacija gljiva…………………………………………………………………………..

1.5. Struktura i klasifikacija protozoa…………………………………………………………………….

1.6. Struktura i klasifikacija virusa…………………………………………………………………………

Test na temu…………………………………………………………………………………………………………………..

Tema 2. Mikroskopija………………………………………………………………………………..

2.1. Mikroskopi, njihov uređaj, vrste mikroskopa, tehnika mikroskopije mikroorganizama, pravila rukovanja mikroskopom…………………………………………………………………….

2.2. Metode pripreme i bojenja mikroskopskih preparata……………………..

Test na temu………………………………………………………………………………………………………….

Tema 3. Fiziologija mikroorganizama…………………………………………………………………………….

3.1. Rast i razmnožavanje bakterija. Faze reprodukcije…………………………………………………………….

3.2 Hranljive podloge, principi njihove klasifikacije, zahtevi za hranljivim podlogama, metode uzgoja mikroorganizama……………………………………………………..

3.3. Ishrana bakterija…………………………………………………………………………………………….

3.4. Metabolizam bakterijske ćelije……………………………………………………………………………….

3.5. Vrste plastične zamjene……………………………………………………………………………………

3.6. Principi i metode za izolaciju čistih kultura. Enzimi bakterija, njihova identifikacija. Intraspecifična identifikacija (epidemiološko obilježavanje)………………………………..

3.7. Osobine fiziologije gljiva, protozoa, virusa i njihov uzgoj……

3.8. Bakteriofagi, njihova struktura, klasifikacija i primjena……………………………………..

Test na temu……………………………………………………………………………………………………………

Tema 4. Utjecaj uslova okoline na mikroorganizme………………………………………………..

4.1. Utjecaj fizičkih, hemijskih i bioloških faktora na mikroorganizme………….

4.2. Koncept sterilizacije, dezinfekcije, asepse i antisepse. Metode sterilizacije, oprema. Kontrola kvaliteta dezinfekcije………………………………………………………………………..

Tema 5. Normalna mikroflora ljudskog tijela………………………………………………………….

5.1. Normoflora, njen značaj za mikroorganizme. Pojam prolazne flore, disbiotička stanja, njihova procjena, metode korekcije…………………………………………………………..

Tema 6. Genetika mikroba. ………………………………………………………………………………………………..

6.1. Struktura bakterijskog genoma. Fenotipska i genotipska varijabilnost. Mutacije. Modifikacije.…………………………………………………………………………………………………………………..

Genetska rekombinacija mikroorganizama. Osnove genetskog inženjeringa, praktična primjena………………………………………………………………………………………………………………….

Test na temu…………………………………………………………………………………………………………..

Tema 7. Antimikrobna sredstva……………………………………………………………………………….

7.1. Prirodni i sintetički antibiotici. Klasifikacija antibiotika prema hemijskoj strukturi, mehanizmu, spektru i vrsti djelovanja. Načini dobijanja …………………………….

7.2. Rezistencija bakterija na lijekove, načini njenog prevladavanja. Metode za određivanje osjetljivosti na antibiotike…………………………………………………………………………………………….

Tema 8. Doktrina infekcije……………………………………………………………………………………..

8.1. Koncept infekcije. Oblici infekcije i periodi zaraznih bolesti. patogenost i virulentnost. faktori patogenosti. Toksini bakterija, njihova priroda, svojstva, dobivanje………………………………………………………………………………………………………………….

8.2. Koncept epidemiološkog nadzora infektivnog procesa. Koncept rezervoara, izvora infekcije, puteva i faktora prenošenja………………………………………………

Test na temu…………………………………………………………………………………………………………..

OPŠTA IMUNOLOGIJA…………………………………………………………………………………………………….

Tema 9. Imunologija…………………………………………………………………………………………………

9.1. Koncept imuniteta. Vrste imuniteta. Nespecifični zaštitni faktori…………….

9.2. Centralni i periferni organi imunog sistema. Ćelije imunološkog sistema. Oblici imunološkog odgovora……………………………………………………………………………………………

9.3. Komplement, njegova struktura, funkcije, načini aktiviranja. Uloga u imunitetu…………………..

9.4. Antigeni, njihova svojstva i vrste. Antigeni mikroorganizama………………………………………………..

9.5. Antitijela i stvaranje antitijela. Struktura imunoglobulina. Klase imunoglobulina i njihova svojstva …………………………………………………………………………………………………

96. Serološke reakcije i njihova primjena………………………………………………………………….

9.7. stanja imunodeficijencije. Alergijske reakcije. imunološka memorija. imunološka tolerancija. Autoimuni procesi………………………………………………………

9.8. Imunoprofilaksa, imunoterapija………………………………………………………………………..

PRIVATNA MIKROBIOLOGIJA……………………………………………………………………………………….

Tema 10. Uzročnici crijevnih infekcija……………………………………………………………………….

10.1. Salmonela…………………………………………………………………………………………………..

10.2. Šigela………………………………………………………………………………………………………………….

10.3. Escherichia………………………………………………………………………………………………………….

10.4. Vibrio cholerae…………………………………………………………………………………….

10.5. Yersinia ………………………………………………………………………………………………………….

Tema 11. Trovanje hranom. Trovanje hranom…………………………………………

11.1. Opće karakteristike i uzročnici PTI………………………………………………………….

11.2. Botulizam…………………………………………………………………………………………………………………..

Tema 12. Uzročnici pioinflamatornih bolesti…………………………………………

12.1. Patogene koke (streptokoke, stafilokoke)…………………………………………………………..

12.2. Gram-negativne bakterije (hemofilne, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Proteus) ...

12.3. Anaerobne klostridijske i neklostridijalne infekcije rana …………

Tema 13. Uzročnici bakterijskih infekcija koje se prenose zrakom……………………………………….

13.1. Corynebacteria…………………………………………………………………………………………………

13.2. Bordetella…………………………………………………………………………………………………………

13.3. Meningokok……………………………………………………………………………………………………..

13.4. Mikobakterije………………………………………………………………………………………………..

13.5. Legionella……………………………………………………………………………………………………..

Tema 14. Uzročnici spolno prenosivih bolesti (SPB)………………………

14.1. Hlamidija…………………………………………………………………………………………………………………..

14.2. Uzročnik sifilisa…………………………………………………………………………………………….

14.3. Gonokoki………………………………………………………………………………………………………….

Tema 15. Uzročnici rikecioze………………………………………………………………………………..

Tema 16. Uzročnici bakterijskih zoonotskih infekcija………………………………….

16.1. Francisella……………………………………………………………………………………………………

16.2. Brucela………………………………………………………………………………………………………….

16.3 Uzročnik antraksa………………………………………………………………………………….

16.4. Uzročnik kuge………………………………………………………………………………………………

16.5. Leptospira…………………………………………………………………………………………………………………..

Tema 17. Patogene protozoe………………………………………………………………………………..

17.1. Plasmodium malarija…………………………………………………………………………………….

17.2. Toksoplazma………………………………………………………………………………………………………………….

17.3. Lišmanija……………………………………………………………………………………………………..

17.4. Uzročnik amebijaze……………………………………………………………………………………….

17.5. Giardia……………………………………………………………………………………………………………

Tema 18. Bolesti uzrokovane patogenim gljivama ………………………………………..

PRIVATNA VIROLOGIJA……………………………………………………………………………………………………..

Tema 19. Uzročnici SARS-a………………………………………………………………………………………

19.1. Virusi gripa……………………………………………………………………………………….

19.2. Parainfluenca. RS virusi………………………………………………………………………………………

19.3. Adenovirusi………………………………………………………………………………………………………………

19.4. Rinovirusi……………………………………………………………………………………………………..

19.5. Reovirusi…………………………………………………………………………………………….

Tema 20. Uzročnici virusnih infekcija koje se prenose zrakom…………………………………..

20.1. Virusi malih boginja i zaušnjaka………………………………………………………………………………………..

20.2. Herpes virus…………………………………………………………………………………………………

20.3. Virus rubeole…………………………………………………………………………………………………

Tema 21. Poksivirusi…………………………………………………………………………………………….

21.1. Uzročnik velikih boginja……………………………………………………………………………….

Tema 22. Enterovirusne infekcije…………………………………………………………………..

22.1. Virus poliomijelitisa……………………………………………………………………………………

22.2. ECHO virusi. Coxsackie virusi………………………………………………………………………………

Tema 23. Retrovirusi……………………………………………………………………………………………..

23.1. Uzročnik HIV infekcije………………………………………………………………………….

Tema 24. Arbovirusne infekcije……………………………………………………………………….

24.1.Rabdovirusi…………………………………………………………………………………………………….

24.2. Flavivirusi……………………………………………………………………………………………………

24.3. Hantavirusi…………………………………………………………………………………………………….

Tema 25. Uzročnici virusnog hepatitisa………………………………………………………………………

25.1. Virus hepatitisa A…………………………………………………………………………………………….

25.2. Virus hepatitisa B……………………………………………………………………………………………….

25.3. Virus hepatitisa C……………………………………………………………………………………………..

PRVI DIO. OPĆA MIKROBIOLOGIJA

Uvod.

Mikrobiologija je nauka koja proučava mikroskopska bića koja se nazivaju mikroorganizmi, njihove biološke karakteristike, sistematiku, ekologiju i odnose s drugim organizmima.

Mikroorganizmi uključuju bakterije, aktinomicete, gljive, uključujući filamentozne gljive, kvasce, protozoe i nestanične oblike - viruse, fage.

Mikroorganizmi imaju izuzetno važnu ulogu u prirodi – vrše kruženje organskih i neorganskih (N, P, S, itd.) tvari, mineraliziraju biljne i životinjske ostatke. Ali mogu napraviti veliku štetu - nanijeti štetu sirovinama, prehrambenim proizvodima, organskim materijalima. U tom slučaju mogu nastati toksične tvari.

Mnoge vrste mikroorganizama su uzročnici bolesti ljudi, životinja i biljaka.

Istovremeno, mikroorganizmi se danas široko koriste u nacionalnoj ekonomiji: uz pomoć različitih vrsta bakterija i gljivica dobijaju se organske kiseline (octena, limunska, itd.), Alkoholi, enzimi, antibiotici, vitamini, stočni kvasac. Na osnovu mikrobioloških procesa posluju pečenje hleba, proizvodnja vina, pivarstvo, proizvodnja mlečnih proizvoda, fermentacija voća i povrća, kao i druge grane prehrambene industrije.

Trenutno je mikrobiologija podijeljena na sljedeće dijelove:

Medicinska mikrobiologija - proučava patogene mikroorganizme koji uzrokuju bolesti ljudi i razvija metode za dijagnosticiranje, prevenciju i liječenje ovih bolesti. Proučava načine i mehanizme njihovog širenja i metode borbe protiv njih. Poseban kurs, virologija, pridružuje se kursu medicinske mikrobiologije.

Veterinarska mikrobiologija je proučavanje patogenih mikroorganizama koji uzrokuju bolesti kod životinja.

Biotehnologija razmatra karakteristike i uslove za razvoj mikroorganizama koji se koriste za dobijanje jedinjenja i lekova koji se koriste u nacionalnoj ekonomiji i medicini. Razvija i unapređuje naučne metode za biosintezu enzima, vitamina, aminokiselina, antibiotika i drugih biološki aktivnih supstanci. Biotehnologija je takođe suočena sa zadatkom razvijanja mjera zaštite sirovina, namirnica, organskih materijala od kvarenja mikroorganizmima, te proučavanja procesa koji se dešavaju prilikom njihovog skladištenja i prerade.

Mikrobiologija tla proučava ulogu mikroorganizama u formiranju i plodnosti tla, u ishrani biljaka.

Vodena mikrobiologija proučava mikrofloru vodnih tijela, njenu ulogu u lancima ishrane, u kruženju supstanci, u zagađivanju i prečišćavanju pijaće i otpadnih voda.

Genetika mikroorganizama, kao jedna od najmlađih disciplina, razmatra molekularne osnove nasljednosti i varijabilnosti mikroorganizama, zakonitosti procesa mutageneze, razvija metode i principe za kontrolu vitalne aktivnosti mikroorganizama i dobijanje novih sojeva za upotrebu u industriji, poljoprivredi. i medicina.

Kratka istorija razvoja mikrobiologije.

Zasluge za otkriće mikroorganizama pripadaju holandskom prirodoslovcu A. Leeuwenhoeku (1632-1723), koji je stvorio prvi mikroskop sa uvećanjem od 300 puta. Godine 1695 objavio je knjigu "Tajne prirode" sa crtežima koka, štapića, spirila. To je izazvalo veliko interesovanje prirodnjaka. Stanje nauke tog vremena dozvoljavalo je samo opisivanje novih vrsta (morfološki period).

Početak fiziološkog perioda povezan je sa aktivnostima velikog francuskog naučnika Louisa Pasteura (1822-1895). Najvažnija otkrića u oblasti mikrobiologije vezuju se uz Pasteurovo ime: istraživao je prirodu fermentacije, ustanovio mogućnost života bez kiseonika (anaerobioza), odbacio teoriju spontanog nastajanja, istraživao uzroke kvarenja vina i pivo. Predložio je efikasne načine za borbu protiv patogena kvarenja hrane (pasterizacija), razvio princip vakcinacije i metode za dobijanje vakcina.

R. Koch, Pasteurov savremenik, uveo je setvu na guste hranljive podloge, brojanje mikroorganizama, izolovanje čistih kultura i sterilizaciju materijala.

Imunološki period u razvoju mikrobiologije povezan je s imenom ruskog biologa I.I. Mečnikov, koji je otkrio doktrinu o imunitetu organizma na zarazne bolesti (imunitetu), bio je osnivač fagocitne teorije imuniteta, otkrio je antagonizam kod mikroba. Istovremeno sa I.I. Mečnikova, mehanizme imuniteta na zarazne bolesti proučavao je najveći njemački istraživač P. Ehrlich, koji je stvorio teoriju humoralnog imuniteta.

Gamaleya N.F. - osnivač imunologije i virologije, otkrio bakteriofagiju.

DI. Ivanovski je prvi otkrio viruse i postao osnivač virologije. Radeći u Nikitskom botaničkom vrtu na proučavanju bolesti mozaika duvana, koja je nanijela ogromnu štetu plantažama duhana, 1892. godine. utvrđeno je da ovu bolest, uobičajenu na Krimu, uzrokuje virus.

N.G. Gabričevski je organizovao prvi bakteriološki institut u Moskvi. Posjeduje radove na proučavanju šarlaha, difterije, kuge i drugih infekcija. Organizirao je proizvodnju seruma protiv difterije u Moskvi i uspješno ga primjenjivao u liječenju djece.

P.F. Zdrodovsky je imunolog i mikrobiolog, poznat po svom fundamentalnom radu na fiziologiji imuniteta, kao i na polju rikeciologije i bruceloze.

V.M. Ždanov je istaknuti virolog, jedan od organizatora globalne eliminacije velikih boginja na planeti, koji je stajao na početku molekularne virologije i genetskog inženjeringa.

M.P. Čumakov je imunobiotehnolog i virolog, organizator Instituta za poliomijelitis i virusni encefalitis, autor oralne vakcine protiv poliomijelitisa.

Z.V. Ermolyeva - osnivač domaće antibiotske terapije