Istoria dezvoltării microbiologiei este contribuția oamenilor de știință la. Istoria studiului microorganismelor. Universitatea de Stat Tula

Timp de mii de ani, omul a trăit înconjurat de creaturi invizibile, a folosit produsele activității lor vitale, de exemplu, produse de fermentație lactică, alcoolică, acetică, a suferit de pe urma lor atunci când aceste creaturi erau cauza bolii, dar nu le-a bănuit. prezență, deoarece dimensiunea creaturilor este mult mai mică decât limita de vizibilitate de care este capabil ochiul uman. Conjecturile umane că fermentația, descompunerea și bolile infecțioase sunt rezultatul influenței ființelor invizibile există de mult timp. Hipocrate (460-377 î.Hr.) a sugerat că bolile contagioase sunt cauzate de ființe vii invizibile. Medicul și astronomul italian D. Frakastro (1478-1553) a ajuns la concluzia că bolile epidemice se transmit de la om la om de către cele mai mici ființe vii, deși nu a putut dovedi acest lucru.

Apariția microbiologiei ca știință a devenit posibilă după inventarea microscopului. Prima persoană care a văzut și descris microorganismele a fost naturalistul olandez Anthony van Leeuwenhoek (1632–1723), care a proiectat un microscop care a mărit de până la 300 de ori. Cu ajutorul unui microscop, a examinat tot ce i-a venit la îndemână: apă dintr-un iaz, diverse infuzii, sânge, placă și multe altele. În obiectele pe care le-a privit, a găsit cele mai mici creaturi, pe care le-a numit animale vii (animalcule). El a stabilit forme sferice, în formă de tijă și întortocheate de microbi. Cartea „Secretele naturii descoperite de A. Leeuwenhoek”, publicată în 1695, a atras atenția oamenilor de știință din multe țări asupra studiului microorganismelor. Descoperirea lui Leeuwenhoek a pus bazele apariției microbiologiei. Cu toate acestea, cercetarea timp de multe decenii s-a redus doar la descrierea microorganismelor.

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

Sfârșitul secolului al XVII-lea până la mijlocul secolului al XIX-lea a intrat în istorie ca descriptiv sau morfologic. Această perioadă a creat condițiile pentru trecerea la următoarea etapă, fiziologică, în dezvoltarea microbiologiei. Fondatorul său este un chimist francez remarcabil. Louis Pasteur (1822-1895). Primele lucrări în domeniul microbiologiei, efectuate de el, au ca scop studierea naturii fermentației. La acea vreme, teoria lui Liebig domina știința, afirmând că fermentația și putrefacția sunt rezultatul proceselor oxidative cauzate de acțiunea enzimelor și sunt un fenomen pur chimic la care microorganismele nu participă. Pastorul a dovedit că cauza fermentației și a degradarii sunt microorganismele care produc diverse enzime. Fiecare proces de fermentare are un agent patogen specific; putrefacția este cauzată de un grup de bacterii putrefactive etc. Studiind fermentația butirică, Pasteur a stabilit că tu. butyricum se dezvolta in lipsa oxigenului atmosferic si astfel s-a descoperit fenomenul de anaerobioza.

Numele lui Pasteur este asociat cu rezolvarea problemei originii spontane a vieții pe pământ. El a demonstrat experimental că, odată cu sterilitatea absolută a soluțiilor nutritive și excluderea posibilității de contaminare ulterioară din exterior, apariția microbilor și dezvoltarea degradării sunt imposibile în ele. Viața apare atunci când, scria Pasteur, când microorganismele pătrund în soluția nutritivă din exterior.

În 1865, Pasteur a stabilit că alterarea vinului și a berii este cauzată de pătrunderea microorganismelor străine sau a drojdiei sălbatice în must și a propus încălzirea vinului și a berii la temperaturi de până la 100 °C. Acest proces se numește pasteurizare. În 1868, el a stabilit că boala viermilor de mătase pebrina a fost cauzată de microbi și a dezvoltat o modalitate de a o combate. Datorită acestor descoperiri, au apărut antisepsia și asepsia în chirurgie. El a descoperit agenții patogeni ai holerei de pui, stafilococi, streptococi, agentul cauzator al erizipelului porc și a stabilit etiologia antraxului. Studiind natura bolilor infecțioase și a agenților patogeni ai acestora, Pasteur a descoperit o proprietate importantă a microorganismelor patogene - capacitatea de a slăbi virulența. Pe această bază, a dezvoltat metode pentru reducerea (atenuarea) virulenței microbilor și a folosit cu succes culturi slăbite pentru inoculări împotriva bolilor infecțioase. Culturile de microorganisme cu virulență slăbită au fost numite vaccinuri, iar metoda de inoculare a fost numită vaccinare. Pasteur a propus metode de obținere a vaccinurilor împotriva holerei de pui, antraxului și rabiei. De atunci, era imunologică a venit în microbiologie.

Microbiologii de seamă E. Roux, A. Yersin, E. Duclos, Ch. Chamberlain, G. Ramon, J. Borde, A. Calmet și alții au fost studenții și adepții lui L. Pasteur.

În 1888, cu fonduri strânse prin abonament internațional, a fost construit la Paris un institut de cercetare pentru Pasteur, care rămâne până astăzi cel mai mare centru de idei și cunoștințe în domeniul microbiologiei.

Unul dintre fondatorii microbiologiei împreună cu Pastor a fost omul de știință german Robert Koch (1843-1910). El a dezvoltat metode de cercetare microbiologică, pentru prima dată în practica cercetării de laborator au fost propuse medii nutritive solide (gelatina carne-peptonă și agar carne-peptonă), care au făcut posibilă izolarea și studierea culturilor pure de microbi. Koch a dezvoltat metode de colorare a microbilor cu coloranți de anilină, a folosit un sistem de imersie și un condensator Abbe pentru microscopie, precum și microfotografie, au fundamentat științific teoria și practica dezinfectării. Meritul său în studiul microorganismelor ca agenți cauzali ai bolilor infecțioase este mare. Koch a identificat agentul cauzal al antraxului (1876), tuberculozei (1882), holerei umane (1883) și a inventat tuberculina. A creat o școală de bacteriologi, de la care au provenit microbiologii remarcabili E. Bering, F. Leffler, R. Pffeifer, G. Gaffki și alții.

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

Mare merit în dezvoltarea microbiologiei I. I. Mechnikov (1845-1916;. Printre cele mai importante lucrări din domeniul microbiologiei se numără studiile sale asupra patogenezei holerei umane, sifilisului, tuberculozei, febrei recidivante. Este fondatorul doctrinei antagonismul microbian, care a devenit baza dezvoltării științei despre terapia cu antibiotice.Pe principiul antagonismului, omul de știință a fundamentat teoria longevității și a propus folosirea iaurtului, care mai târziu a fost numit al lui Mechnikov, pentru a prelungi viața omului.În 1886, el a organizat prima stație bacteriologică din Rusia.despre imunitatea organismului la bolile infecțioase (imunitate).Mechnikov a creat teoria fagocitară a imunității, a dezvăluit esența inflamației ca reacție de protecție a organismului.Mulți dintre studenții lui Mechnikov au devenit ulterior microbiologi importanți: N. F. Gamaleya, A. M. Bezredka, L. A. Tarassvich, G. N. Gabrichevsky și alții.

N. F. Gamaleya (1859-1949) a contribuit foarte mult la dezvoltarea microbiologiei. Lucrările sale științifice sunt dedicate studiului infecției și imunității, variabilității bacteriilor, prevenirii tifosului, holerei, tuberculozei și a altor boli. Ei au descoperit vibrionul aviar (o boală asemănătoare holerei a păsărilor), numită după numele lui Mechnikov. Gamaleya pentru prima dată (în 1898) a observat și descris fenomenul de liză spontană a bacteriilor sub influența unui agent necunoscut la acea vreme - un bacteriofag, a luat parte activ la crearea primei stații bacteriologice din Rusia și a introdus vaccinarea. împotriva rabiei în practică.

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

G. N. Gabrichevsky (1860-1907) a fost primul care a predat un curs de bacteriologie la Universitatea din Moscova. În 1893 a publicat manualul „Microbiologie medicală”, în 1895 a creat primul institut bacteriologic la Moscova. Încă din primele zile de activitate ale institutului a început să fabrice ser antidifteric, apoi l-a introdus în practica medicală. A stabilit importanța streptococului hemolitic ca agent cauzator al scarlatinei, a dezvoltat și a propus un vaccin împotriva acestei boli. A studiat Escherichia coli și rolul său în patologia umană.

Fondatorul microbiologiei ruse L. S. Tsenkovsky (1822-1887) a stabilit mai întâi proximitatea bacteriilor și algelor albastre-verzi și a descris fenomenul de simbioză; a fundamentat clasificarea microbilor, atribuirea bacteriilor organismelor vegetale; a descoperit agentul cauzal al prazului și a dezvoltat modalități de prevenire a acestuia în producția de zahăr. Folosind principiul atenuării microbiene, în 1883 a produs vaccinurile I și II împotriva antraxului, care au fost folosite pentru vaccinarea animalelor timp de mai bine de 70 de ani.

Microbiologia datorează mult omului de știință rus D. I. Ivanovsky (1864-1920), care a creat o nouă ramură a acestei științe - virologia. În 1892, el a stabilit agentul cauzal al bolii mozaicului de tutun, numit virus filtrabil.

Fondatorul microbiologiei generale și a solului, S. N. Vinogradsky (1856-1953), a dezvoltat medii nutritive acumulative, a izolat și studiat bacteriile din sol care fixează și nitrifică azotul și a stabilit rolul microbilor în ciclul azotului, carbonului, fosforului, fierului, și sulf; pentru prima dată a dovedit existența bacteriilor care sintetizează în mod independent substanțe organice, ceea ce a făcut posibilă descoperirea unui nou tip de nutriție microbiană - autotrofismul.

O pagină glorioasă în istoria microbiologiei veterinare a fost făcută de microbiologii interni E. M. Semmer, I. I. Shchukevich, I. M. Sadovsky, A. V. Dedulin, A. F. Konev, A. A. Raevsky și mulți alții. producție aproape simultană în 1891 de către oamenii de știință ruși Kh. I. Gelman și O. I. Gelman Kalning de mallein pentru diagnosticul alergic al morvei a fost introdus în știința mondială.

G. M. Andreevsky, P. N. Andreev, A. M. Vladimirov, S. N. Vyshelesky, D. S. Ruzhentsev, M. G. Tartakovsky și mulți alții.

N. A. Mikhin (1872–1946), unul dintre fondatorii microbiologiei veterinare din țara noastră, a descoperit agentul cauzal al leptospirozei bovine, a dezvoltat o metodă de realizare a vaccinului cu formol împotriva serului paratifoid și anti-colibacterioză de vițel, precum și o metodă de hiperimunizare. a cailor când primesc ser anti-antrax. Este autorul primului manual din țară „Curs de microbiologie privată pentru medici veterinari și studenți”.

În perioada puterii sovietice, odată cu dezvoltarea științei veterinare, școala de microbiologi veterinari a crescut și s-a îmbunătățit, dând țării noastre o galaxie de microbiologi: 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. K. Zion, A. R. Yuskovet A. R. și mulți alții care au avut o contribuție semnificativă la studiul agenților patogeni ai bolilor infecțioase ale animalelor agricole, la crearea altora noi și la îmbunătățirea binecunoscutelor vaccinuri, seruri imune și preparate de diagnostic, care au făcut posibilă eliminarea unor boli infecțioase și asigură bunăstarea fermelor noastre în multe dintre ele.

Microbiologia a parcurs un drum lung de dezvoltare, numărând multe milenii. Deja în mileniul V.VI î.Hr. o persoană a folosit fructele activității microorganismelor, neștiind despre existența lor. Vinificație, coacere, fabricare brânzeturi, pansament de piele. nimic altceva decât procese care au loc cu participarea microorganismelor. Apoi, în antichitate, oamenii de știință și gânditorii au presupus că multe boli sunt cauzate de niște cauze străine invizibile care au o natură vie.

Prin urmare, microbiologia a apărut cu mult înaintea erei noastre. În dezvoltarea sa a trecut prin mai multe etape, nu atât legate cronologic, cât datorită realizărilor și descoperirilor majore.

Istoria dezvoltării microbiologiei poate fi „împărțită în cinci etape: euristic, morfologic, fiziologic, imunologic și molecular-genetic.

PERIOADA EURISTICĂ (secolele IV III î.Hr. secolul XVI) Asociată mai mult cu metode logice și metodologice de aflare a adevărului, adică euristică, decât cu orice experimente și dovezi. Gânditorii acestei perioade (Hipocrate, scriitorul roman Varro, Avicena etc.) au făcut presupuneri despre natura bolilor contagioase, miasme, mici animale invizibile. Aceste idei au fost formulate într-o ipoteză coerentă multe secole mai târziu în scrierile medicului italian D. Fracastoro (1478-1553), care a exprimat ideea unui contagium viu (contagium vivum), care provoacă boala. Mai mult, fiecare boală este cauzată de contagiune. Pentru a proteja împotriva bolilor, li s-a recomandat izolarea pacientului, carantina, purtarea măștilor și tratarea obiectelor cu oțet.

PERIOADA MORFOLOGICĂ (XVII - PRIMA JUMĂTATE A SEC. XIX) Începe cu descoperirea microorganismelor de către A. Leeuwenhoek. În această etapă, a fost confirmată distribuția omniprezentă a microorganismelor, au fost descrise formele celulelor, natura mișcării și habitatele multor reprezentanți ai microlumii. Sfârșitul acestei perioade este semnificativ prin faptul că cunoștințele despre microorganisme acumulate în acel moment și nivelul științific și metodologic (în special, disponibilitatea echipamentelor microscopice) au permis oamenilor de știință să rezolve trei probleme foarte importante (de bază) pentru toate științele naturii: studiul naturii proceselor de fermentație și degradare, cauzele bolilor infecțioase, problema generării spontane a microorganismelor.

Studiul naturii proceselor de fermentație și degradare. Termenul „fermentare” (fermentatio) pentru a se referi la toate procesele care vin cu eliberarea gazului a fost folosit pentru prima dată de alchimistul olandez Ya.B. Helmont (1579-1644). Mulți oameni de știință au încercat să definească acest proces și să-l explice. Dar chimistul francez A.L. s-a apropiat cel mai mult de a înțelege rolul drojdiei în procesul de fermentație. Lavoisier (1743-1794) când studia transformările chimice cantitative ale zahărului în timpul fermentației alcoolice, dar nu a avut timp să-și finalizeze opera, devenind victima terorii revoluției burgheze franceze.

Mulți oameni de știință au studiat procesul de fermentație, dar botanistul francez C. Cañard de Latour (a studiat sedimentul în timpul fermentației alcoolice și a descoperit creaturi vii), naturaliștii germani F. Kützing (în formarea oțetului au atras atenția asupra filmului mucos de pe suprafata, care era formata si din organisme vii) si T. Schwann. Dar cercetările lor au fost aspru criticate de susținătorii teoriei naturii fizico-chimice a fermentației. Aceștia au fost acuzați de „frivolitate în concluzii” și lipsă de probe. A doua problemă principală despre natura microbiană a bolilor infecțioase a fost rezolvată și în perioada morfologică în dezvoltarea microbiologiei.

Primii care au sugerat că bolile sunt cauzate de ființe invizibile au fost medicul grec antic Hipocrate (c. 460-377 î.Hr.), Avicenna (c. 980-1037) și alții.associate cu microorganisme deschise, era nevoie de dovezi directe. Și au fost primite de medicul epidemiolog rus D.S. Samoilovici (1744-1805). Microscoapele din acea vreme aveau o mărire de aproximativ 300 de ori și nu permiteau detectarea agentului cauzal al ciumei, care, după cum se știe acum, necesită o creștere de 800-1000 de ori. Pentru a demonstra că ciuma este cauzată de un anumit agent patogen, s-a infectat cu scurgerea bubonului unei persoane afectate de ciumă și s-a îmbolnăvit de ciuma.

Din fericire, D.S. Samoilovici a supraviețuit. Ulterior, medicii ruși G.N. Minh și O.O. Mochutkovsky, I.I. Mechnikov și alții.Dar prioritatea în rezolvarea problemei naturii microbiene a bolilor infecțioase îi aparține naturalistului italian A. Basi (1773-1856), care a stabilit pentru prima dată în mod experimental natura microbiană a bolii viermilor de mătase, el a descoperit transmiterea boala în timpul transferului unei ciuperci microscopice de la o persoană bolnavă la una sănătoasă. Dar majoritatea cercetătorilor au fost convinși că cauzele tuturor bolilor sunt încălcări ale fluxului proceselor chimice din organism. A treia problemă despre modul de apariție și reproducere a microorganismelor a fost rezolvată într-o dispută cu teoria dominantă de atunci a generării spontane.

În ciuda faptului că omul de știință italian L. Spallanzan la mijlocul secolului al XVIII-lea. a observat divizarea bacteriilor la microscop, opinia că acestea sunt generate spontan (devin din putregai, murdărie etc.) nu a fost respinsă. Acest lucru a fost făcut de remarcabilul om de știință francez Louis Pasteur (1822-1895), care a pus bazele microbiologiei moderne cu lucrările sale. În aceeași perioadă, a început dezvoltarea microbiologiei în Rusia. Fondatorul microbiologiei ruse este L.N. Cecenkovski (1822-1887). Obiectele cercetării sale sunt protozoarele, algele, ciupercile. El a descoperit și a descris un număr mare de protozoare, a studiat morfologia și ciclurile lor de dezvoltare, a arătat că nu există o graniță clară între lumea plantelor și a animalelor. A organizat una dintre primele stații Pasteur din Rusia și a propus un vaccin împotriva antraxului (vaccinul viu al lui Tsenkovsky).

PERIOADA FIZIOLOGICĂ (A II-A JUMĂTATE Secolul XIX)

Dezvoltarea rapidă a microbiologiei în secolul al XIX-lea. a dus la descoperirea multor microorganisme: bacterii nodulare, bacterii nitrificante, agenți patogeni ai multor boli infecțioase (antrax, ciume, tetanos, difterie, holeră, tuberculoză etc.), virusul mozaicului tutunului, virusul febrei aftoase etc. Descoperirea de noi microorganisme a fost însoțită de studiul nu numai al structurii lor, ci și al activității lor de viață, adică să înlocuiască studiul morfologic și sistematic din prima jumătate a secolului al XIX-lea. a venit studiul fiziologic al microorganismelor, bazat pe experimente precise.

Prin urmare, a doua jumătate a secolului al XIX-lea. numită perioada fiziologică în dezvoltarea microbiologiei. Această perioadă se caracterizează prin descoperiri remarcabile în domeniul microbiologiei și, fără exagerare, ar putea fi numită în onoarea strălucitului om de știință francez L. Pasteur Pasteur, deoarece activitatea științifică a acestui om de știință a acoperit toate problemele principale asociate cu activitatea vitală a microorganisme. Mai multe detalii despre principalele descoperiri științifice ale lui L. Pasteur și semnificația lor pentru protecția sănătății umane și a activității economice umane vor fi discutate în § 1.3. Primul dintre contemporanii lui L. Pasteur care a apreciat semnificația descoperirilor sale a fost chirurgul englez J. Lister (1827-1912), care, pe baza realizărilor lui L. Pasteur, a introdus pentru prima dată în practica medicală tratamentul tuturor instrumentelor chirurgicale cu acid carbolic, decontaminarea sălilor de operație și a realizat o reducere a numărului de decese după operații.

Unul dintre fondatorii microbiologiei medicale este Robert Koch (1843-1910), care a dezvoltat metode de obținere a culturilor pure de bacterii, colorarea bacteriilor în timpul microscopiei, microfotografiei. De asemenea, este cunoscută triada Koch formulată de R. Koch, care este încă folosită în stabilirea agentului cauzal al bolii. În 1877, R. Koch a izolat agentul antrax, în 1882 agentul tuberculozei, iar în 1905 i s-a acordat Premiul Nobel pentru descoperirea agentului holeric. În perioada fiziologică, și anume în 1867, M.S. Voronin a descris bacteriile nodulare, iar aproape 20 de ani mai târziu, G. Gelrigel și G. Wilfarth și-au arătat capacitatea de a fixa azotul. Chimiții francezi T. Schlesing și A. Muntz au fundamentat natura microbiologică a nitrificării (1877), iar în 1882 P. Degeren a stabilit natura denitrificării, natura descompunerii anaerobe a reziduurilor vegetale.

Omul de știință rus P.A. Kostychev a creat o teorie a naturii microbiologice a proceselor de formare a solului. În cele din urmă, în 1892, botanistul rus D.I.Ivanovsky (1864-1920) a descoperit virusul mozaicului tutunului. În 1898, independent de D.I. Ivanovsky, același virus a fost descris de M. Beijerinck. Apoi a fost descoperit virusul febrei aftoase (F. Leffler, P. Frosch, 1897), febra galbenă (W. Reed, 1901) și multe alte virusuri. Cu toate acestea, a devenit posibil să se vadă particule virale numai după invenția microscopului electronic, deoarece acestea nu sunt vizibile în microscoapele cu lumină. Până în prezent, regatul virușilor are până la 1000 de specii patogene. Abia recent, au fost descoperite o serie de noi viruși D.I. Ivanovsky, inclusiv virusul care provoacă SIDA.

Nu există nicio îndoială că perioada descoperirii de noi viruși și bacterii și studiul morfologiei și fiziologiei acestora continuă până în prezent. S.N. Vinogradsky (1856-1953) și microbiologul olandez M. Beijerink (1851-1931) au introdus principiul microecologic al studierii microorganismelor. S.N. Vinogradsky a propus să creeze condiții specifice (elective) care să permită dezvoltarea predominantă a unui grup de microorganisme; în 1893 a descoperit un fixator de azot anaerob, pe care l-a numit după Pasteur Clostridiumpasterianum;

Principiul microecologic a fost dezvoltat și de M. Beijerinck și aplicat în izolarea diferitelor grupuri de microorganisme. La 8 ani de la descoperirea de către S.N. Vinogradsky M. Beijerinck a evidențiat fixatorul de azot în condiții aerobe Azotobacterchroococcum, a studiat fiziologia bacteriilor nodulare, procesele de denitrificare și reducere a sulfatului etc. Ambii cercetători sunt fondatorii direcției ecologice a microbiologiei asociate cu studiul rolului microorganismelor în ciclul substanțelor din natură. Până la sfârșitul secolului al XIX-lea. se planifică diferențierea microbiologiei într-un număr de domenii particulare: generală, medicală, solului.

PERIOADA IMUNOLOGICĂ (ÎNCEPUTUL secolului XX) Odată cu debutul secolului XX. începe o nouă perioadă în microbiologie, la care au dus descoperirile secolului al XIX-lea. Lucrările lui L. Pasteur despre vaccinare, I.I. Mechnikov despre fagocitoză, P. Ehrlich despre teoria imunității umorale au constituit conținutul principal al acestei etape în dezvoltarea microbiologiei, numită pe bună dreptate imunologic.

I.I. Mechnikov despre modul în care vaccinarea împotriva multor boli a devenit utilizată pe scară largă. I.I. Mechnikov a arătat că apărarea organismului împotriva bacteriilor patogene este o reacție biologică complexă, care se bazează pe capacitatea fagocitelor (macro și microfage) de a captura și distruge corpurile străine care au pătruns în organism, inclusiv bacteriile. Cercetare de I.I. Mechnikov pe fagocitoză a demonstrat în mod convingător că, pe lângă umoral, există imunitate celulară. I.I. Mechnikov și P. Ehrlich au fost oponenți științifici mulți ani, fiecare dovedind experimental validitatea teoriei sale.

Ulterior, s-a dovedit că nu există nicio contradicție între imunitățile umorale și fagocitare, deoarece aceste mecanisme protejează corpul împreună. Iar în 1908 I.I. Mechnikov, împreună cu P. Ehrlich, a fost distins cu Premiul Nobel pentru dezvoltarea teoriei imunității. Perioada imunologică se caracterizează prin descoperirea principalelor reacții ale sistemului imunitar la substanțe străine genetic (antigene): formarea anticorpilor și fagocitoză, hipersensibilitate de tip întârziat (DTH), hipersensibilitate de tip imediat (IHT), toleranță, memorie imunologică.

Microbiologia și imunologia s-au dezvoltat deosebit de rapid în anii 1950 și 1960. secolul douăzeci. Acest lucru a fost facilitat de cele mai importante descoperiri din domeniul biologiei moleculare, geneticii, chimiei bioorganice; apariția unor noi științe: inginerie genetică, biologie moleculară, biotehnologie, informatică; crearea de noi metode și utilizarea echipamentelor științifice. Imunologia stă la baza dezvoltării metodelor de laborator pentru diagnosticarea, prevenirea și tratarea bolilor infecțioase și a multor boli netransmisibile, precum și pentru dezvoltarea preparatelor imunobiologice (vaccinuri, imunoglobuline, imunomodulatoare, alergeni, preparate pentru diagnostic). Dezvoltarea și producerea preparatelor imunobiologice este realizată de imunobiotehnologie, o ramură independentă a imunologiei.

Microbiologia și imunologia medicală modernă au obținut un mare succes și joacă un rol imens în diagnosticarea, prevenirea și tratarea bolilor infecțioase și a multor boli neinfecțioase asociate cu sistemul imunitar afectat (boli oncologice, autoimune, transplant de organe și țesuturi etc.).

PERIOADA GENETICĂ MOLECULARĂ (Din anii 1950) Se caracterizează printr-o serie de realizări și descoperiri științifice fundamental importante: 1. Descifrarea structurii moleculare și a organizării biologice moleculare a multor virusuri și bacterii; descoperirea celor mai simple forme de viață ale proteinei prionice „infecțioase”. 2. Descifrarea structurii chimice si sintezei chimice a unor antigene.

De exemplu, sinteza chimică a lizozimei (D. Sela, 1971), a peptidelor virusului SIDA (R.V. Petrov, V.T. Ivanov și alții). 3. Descifrarea structurii imunoglobulinelor de anticorpi (D. Edelman, R. Porter, 1959). 4. Dezvoltarea unei metode de culturi de celule animale si vegetale si cultivarea acestora la scara industriala in vederea obtinerii de antigene virale. 5. Obținerea bacteriilor recombinante și a virusurilor recombinate. 6. Crearea hibridoamelor prin fuziunea limfocitelor B imune producătoare de anticorpi și celule canceroase în vederea obținerii de anticorpi monoclonali (D. Keller, C. Milstein, 1975). 7. Descoperirea imunomodulatorilor imunocitochininelor (interleukine, interferoni, mielopeptide etc.), regulatori naturali endogeni ai sistemului imunitar și utilizarea lor pentru prevenirea și tratamentul diferitelor boli. 8. Obținerea de vaccinuri folosind biotehnologie și tehnici de inginerie genetică (hepatita B, malarie, antigeni HIV și alți antigeni) și peptide biologic active (interferoni, interleukine, factori de creștere etc.). 9. Dezvoltarea vaccinurilor sintetice pe baza de antigene naturali sau sintetice si fragmentele acestora. 10. Descoperirea virusurilor care cauzează imunodeficiențe. 11. Dezvoltarea unor metode fundamental noi de diagnosticare a bolilor infecțioase și neinfecțioase (imunotest enzimatic, radioimunotest, imunoblot, hibridizare acid nucleic).

Crearea pe baza acestor metode a sistemelor de testare pentru indicarea, identificarea microorganismelor, diagnosticarea bolilor infecțioase și neinfecțioase. În a doua jumătate a secolului al XX-lea. continuă formarea de noi direcții în microbiologie, din ea răsar noi discipline cu obiecte proprii de cercetare (virologie, micologie), se disting direcții care diferă în obiectivele cercetării (microbiologie generală, microbiologie tehnică, agricolă, medicală, genetica microorganismelor etc.). .). Multe forme de microorganisme au fost studiate și pe la mijlocul anilor '50. al secolului trecut, A. Kluiver (1888-1956) și K. Niel (1897-1985) au formulat teoria unității biochimice a vieții

Reacția lui Wasserman (RW sau EDS-Express Diagnostic of Syphilis) este o metodă învechită de diagnosticare a sifilisului folosind un test serologic. Acum înlocuită de microreacția de precipitare ( testul anticardiolipin, MP, RPR-- Reagină plasmatică rapidă). Este numit după imunologul german August Wassermann, care a propus o metodă pentru efectuarea acestei reacții. În practica clinică, adesea toate metodele de diagnosticare a sifilisului sunt numite RW sau reacția Wasserman, deși această tehnică nu a fost folosită în diagnosticul de laborator în Rusia de la sfârșitul secolului al XX-lea. Avantajul reacției este ușurința implementării acesteia, dezavantajul este specificitatea scăzută, ceea ce duce la rezultate fals pozitive.

Reacția Wasserman se bazează pe proprietatea serului sanguin al pacienților cu sifilis de a forma un complex cu antigenul corespunzător care adsorb complementul - parte a serului normal; Eritrocitele din sângele de oaie servesc ca antigen, serul din sânge uman servește ca anticorp. Dacă, atunci când se adaugă ser hemolitic, globulele roșii nu se dizolvă (hemoliză), reacția Wasserman este considerată pozitivă (există sifilis), când apare hemoliză, reacția Wasserman este negativă (fără sifilis). Cu sifilisul primar, reacția Wassermann devine pozitivă la 6-8 săptămâni de evoluție a bolii (în 90% din cazuri), cu sifilisul secundar este pozitivă în 98-100% din cazuri. Împreună cu alte reacții serologice (RPHA, ELISA, RIF), permite nu numai identificarea prezenței agentului patogen, ci și aflarea timpului aproximativ al infecției. Conform acestei reacții (pe lângă examinarea pacientului și a altor teste de laborator), se evaluează eficacitatea tratamentului, permite stabilirea bolii sifilisului în absența manifestărilor sale clinice; servește drept criteriu pentru eficacitatea tratamentului. O analiză de sânge pentru reacția Wasserman este obligatorie pentru femeile însărcinate pentru prevenirea sifilisului congenital la copii, donatori etc., puse înainte de radierea pacienților cu sifilis și la eliberarea licenței de căsătorie.

O reacție Wasserman pozitivă poate fi observată și în unele boli de origine non-sifilitică (lepră, malarie, tifos, febră recidivă și tifoidă, variolă, scarlatina, gripă, rujeoză, bruceloză, pneumonie virală, mononucleoză infecțioasă etc.), precum precum și în unele condiții fiziologice (în timpul menstruației, în a doua jumătate a sarcinii la 2% dintre gravide), la ingerarea medicamentelor - reacții fals pozitive. Prin urmare, în caz de îndoială, este necesară o reexaminare.

Microbiologia joacă un rol important în istoria omenirii. Originea acestei științe cade în secolul VI - V î.Hr. e. În acele vremuri îndepărtate, oamenii începeau deja să realizeze că bolile nu apar chiar așa. Și acest lucru se întâmplă din cauza microorganismelor microscopice, invizibile pentru ochi. Cum a apărut și s-a dezvoltat știința?

Ce este microbiologia?

Microbiologia este o știință care se ocupă cu studiul și studiul proceselor de viață ale diferitelor microorganisme care nu pot fi văzute fără echipamente speciale. Pot avea diferite tipuri de proveniență: vegetală, animală. Microbiologia este una dintre științele fundamentale. Pentru studiul său profund, sunt folosite multe alte științe și anume:

chimie;
fizică;
citologie;
biologie etc.

Există doar două tipuri de microbiologie: generală, individuală. Microbiologia generală se ocupă cu studiul structurii și proceselor de viață ale microorganismelor mici la diferite niveluri. Iar microbiologia individuală (sau privată) se ocupă de studiul anumitor tipuri de microbi.

În secolul al XIX-lea, progresele în domeniul medicinei, în special al microbiologiei, au contribuit la formarea imunologiei, care astăzi este considerată o disciplină biologică generală. Există trei etape principale în dezvoltarea microbiologiei:

Dezvăluind faptul că în natură există cu adevărat microorganisme mici care nu pot fi detectate fără echipamente speciale.
Diferențierea speciilor.
Studiul imunității și al bolilor (infecțioase).

Sarcina principală a microbiologiei este studiul detaliat al proprietăților microorganismelor. Pentru aceasta, se folosesc echipamente speciale, de exemplu, microscoape. Cu ajutorul lor, puteți vedea organisme mici, puteți determina forma și locația lor. În medicină, un astfel de experiment este practicat atunci când microorganismele mici sunt implantate în mod deliberat într-un animal sănătos. Acest lucru ajută la recrearea și studierea fiecărei etape a infecției.

exploratorul francez Louis Pasteur

Pe 27 decembrie 1822, în estul Franței s-a născut viitorul mare om de știință - Louis Pasteur. La o vârstă fragedă, a fost interesat de artă. Dar mai târziu a devenit interesat de științele naturii. A studiat la Paris la Liceu. După terminarea studiilor, i-a fost destinat destinului unui profesor de științe naturale.

În anul 48 al secolului al XIX-lea, Louis a prezentat rezultatele propriilor cercetări științifice. El a fost cel care a oferit dovezi că acidul tartric conține 2 tipuri de cristale care polarizează lumina în moduri complet diferite. Acest eveniment semnificativ a început succesul său genial în știință.

Louis Pasteur este creatorul microbiologiei. Înainte de munca sa, oamenii de știință au presupus doar că drojdia a format un proces chimic. Iar Louis Pasteur, după ce a efectuat o serie de studii, a reușit să demonstreze acest fapt. El a descoperit că există 2 tipuri de astfel de microorganisme: unele formează alcool, în timp ce altele îl distrug. Mai târziu, a reușit să afle că, cu încălzirea lentă, bacteriile inutile sunt distruse, ceea ce a crescut semnificativ calitatea produselor care conțin alcool.

Omul de știință a fost, de asemenea, interesat de formarea mucegaiului pe produse. Mai târziu a demonstrat că mucegaiul se datorează sporilor găsiți în mediu. Cu cât sunt mai puține dintre ele în spațiu, cu atât mâncarea se strica mai încet.

Cercetările sale au contribuit la salvarea industriei mătăsii din Franța. Și, de asemenea, multe vieți umane, deoarece el a fost cel care a inventat vaccinul împotriva rabiei.

Omul de știință german Robert Koch

Koch Robert este considerat un contemporan al lui Pastser. Nașterea lui cade în decembrie 1843. La 23 de ani, a absolvit o facultate de medicină și a primit o diplomă, după care a lucrat în mai multe instituții medicale.

Cariera sa semnificativă a început ca bacteriolog. A studiat antraxul la animalele bolnave. Cercetările sale au făcut posibil să se descopere că indivizii infectați au o masă de microorganisme străine pe care animalele sănătoase nu le au. Aceste bacterii aveau formă de tijă.

Koch a devenit mai târziu interesat de tuberculoză. Primele studii au fost efectuate pe cadavrul unui muncitor care a murit din cauza consumului. Un studiu detaliat al organelor nu a condus la identificarea bacteriilor patogene. Koch a sugerat apoi ca mostrele să fie colorate. Într-adevăr, omul de știință a observat niște bețișoare între țesuturile plămânilor. După ce Robert Koch a dezvoltat un vaccin împotriva tuberculozei, dar ea nu a putut vindeca boala, dar a stabilit 100% dacă pacienta era infectată sau nu. Acest vaccin este încă în uz astăzi.

Apariția științei microbiologiei

Odată cu acțiunea activității vitale a microorganismelor, o persoană s-a întâlnit mult mai devreme decât descoperirea lor oficială. Oamenii au fermentat în mod deliberat laptele, au folosit fermentarea aluatului, vinul. Chiar și în scrierile omului de știință grec antic, s-au găsit linii pe care el sugerează despre relația dintre boli și fumurile patogeni periculoase.

Anthony van Leeuwenhoek a confirmat aceste presupuneri cu ajutorul unei lupe pe care a inventat-o. Cu ajutorul lui, Anthony a putut să vadă obiectele din jur. S-a dovedit că organisme mici care nu sunt vizibile cu ochiul liber trăiesc pe aceste obiecte. Dar nu a reușit să dovedească participarea lor la infectarea oamenilor cu boli periculoase.

Tratamentul preventiv al locuinței pentru a preveni bolile era asigurat de hinduși. În 1771, la Moscova, un medic militar a folosit pentru prima dată dezinfectarea lucrurilor persoanelor infectate cu ciuma și, de asemenea, i-a vaccinat pe cei care au avut contact cu cei infectați.

Cea mai fascinantă este povestea descoperirii inoculării variolei. A fost folosit și de perși, turci și chinezi. S-a întâmplat așa: bacterii epuizate au fost introduse unei persoane, deoarece se credea că astfel boala decurge mai ușor. Medicul englez Edward Jenner a remarcat că majoritatea oamenilor care nu au variola nu s-au infectat prin contactul apropiat cu cei infectați. Acest fapt a fost observat la lăptătoarele care au fost în contact cu vaci infectate cu variola. Studiul acestui fapt a durat aproximativ 10 ani. Drept urmare, omul de știință a făcut o injecție cu sângele bolnav al unei vaci unui băiat sănătos. Mai târziu, Jenner l-a inoculat pe tânăr cu microbii unei persoane bolnave. Astfel, a fost descoperit un vaccin, datorită căruia oamenii au fost eliberați de această boală teribilă.

Cercetări efectuate de oamenii de știință autohtoni

Cele mai cunoscute descoperiri din domeniul microbiologiei, făcute de cercetători științifici din întreaga lume, arată clar că aproape orice boală poate fi depășită. O investiție uriașă în formarea științei moderne a fost făcută de cercetătorii autohtoni. Petru I în 1698 a făcut cunoștință cu Levenguk, care, la rândul său, i-a arătat funcționarea unui microscop.

L.S. Tsenkovsky și-a publicat studiul științific, în care microorganismele au fost clasificate ca organisme de origine vegetală. A aplicat și tehnica lui Pasteur în lupta împotriva antraxului.

I.I. Mechnikov a format teoria imunității. El a dat argumente puternice pentru faptul că numeroase celule ale corpului au toate șansele să suprime bacteriile virale de la sine. Studiile sale au devenit baza pentru studiul inflamației. Mechnikov a studiat corpul uman și a căutat să înțeleagă de ce îmbătrânește. Profesorul a vrut să găsească o metodă care să crească speranța de viață. El credea că elementele toxice care apar în timpul vieții microorganismelor putrefactive otrăvează corpul uman. Conform judecății lui Mechnikov, organismul ar trebui să fie populat cu microorganisme din lapte fermentat care suprimă microorganismele dăunătoare. Profesorul credea că în acest fel este posibilă creșterea semnificativă a speranței de viață.

Mechnikov a studiat un număr mare de boli grave: tuberculoza, tifosul, holera și multe altele.

Microbiologie tehnică

Microbiologia tehnică studiază bacteriile care sunt utilizate în producerea de vitamine și anumite substanțe. Principala problemă în acest domeniu este creșterea metodelor științifice și tehnice în producție (mai mult în sectorul alimentar).

Dezvoltarea microbiologiei industriale îndreaptă un specialist către necesitatea respectării minuțioase a absolut toate standardele sanitare general acceptate în producție. Prin studierea acestei științe, se poate preveni deteriorarea multor produse. Subiectul este mai cercetat de viitorii experți din industria alimentară.

Tehnologii inovatoare

Microbiologia este baza tehnologiilor inovatoare. Microorganismele și lumea lor nu sunt încă pe deplin înțelese. Majoritatea oamenilor de știință sunt siguri că cu ajutorul microorganismelor este posibil să se dezvolte tehnologii care nu vor avea analogi. Biotehnologia este cea care va deveni baza celor mai recente descoperiri tehnologice.

În studiul zăcămintelor de petrol și cărbune se folosesc bacterii. Nu este un secret pentru nimeni că rezervele de combustibil se epuizează. Prin urmare, oamenii de știință recomandă acum utilizarea metodelor microbiologice pentru extragerea alcoolilor din surse regenerabile.

Tehnologiile microbiologice vor ajuta la depășirea problemelor de mediu și energetice. Incredibil, totuși, tratarea microbiologică a reziduurilor organice face posibilă curățarea mediului, precum și obținerea de biogaz care nu este inferior celui natural. Acest tip de metodă de extragere a combustibilului nu necesită cheltuieli mari. Astăzi, în natură există o cantitate mare de material folosit pentru prelucrare.

Numeroși oameni de știință moderni cred că, în viitor, biologia este cea care va face posibilă depășirea multor dificultăți energetice și de mediu care au toate șansele să apară în cel mai scurt timp posibil.

Introducere

Microbiologie(din grecescul micros - mic, bios - viata, logos - invatatura) - stiinta care studiaza structura, activitatea vitala si ecologia microorganismelor celor mai mici forme de viata de origine vegetala sau animala, nevizibile cu ochiul liber.

studii de microbiologietoți reprezentanții microcosmosului (bacterii, ciuperci, protozoare, viruși). În esență, microbiologia este o știință biologică fundamentală. Pentru a studia microorganismele, ea folosește metodele altor științe, în primul rând fizica, biologia, chimia bioorganică, biologie moleculară, genetică, citologie și imunologie. Ca orice știință, microbiologia este împărțită în general și particular. Microbiologia generală studiază tiparele structurii și activității vitale a microorganismelor la toate nivelurile. moleculară, celulară, populație; genetica și relația lor cu mediul. Subiectul de studiu al microbiologiei private sunt reprezentanți individuali ai microlumii, în funcție de manifestarea și influența lor asupra mediului, faunei sălbatice, inclusiv a oamenilor. Secțiunile private de microbiologie includ: microbiologie medicală, veterinară, agricolă, tehnică (secțiunea de biotehnologie), marine, microbiologie spațială.

Microbiologie medicalăstudiază microorganismele patogene pentru om: bacterii, viruși, ciuperci, protozoare. În funcție de natura microorganismelor patogene studiate, microbiologia medicală este împărțită în bacteriologie, virologie, micologie și protozoologie.

Fiecare dintre aceste discipline abordează următoarele întrebări:

morfologie și fiziologie, adică efectuează cercetări microscopice și de altă natură, studiază metabolismul, nutriția, respirația, condițiile de creștere și reproducere, caracteristicile genetice ale microorganismelor patogene;

rolul microorganismelor în etiologia și patogeneza bolilor infecțioase;

principalele manifestări clinice și prevalența bolilor cauzate;

diagnosticarea, prevenirea și tratamentul specific al bolilor infecțioase;

ecologia microorganismelor patogene.

Microbiologia medicală include și microbiologia sanitară, clinică și farmaceutică.

Microbiologie sanitarăstudiază microflora mediului, relația microflorei cu organismul, influența microflorei și a produselor sale metabolice asupra stării sănătății umane, elaborează măsuri care previn efectele adverse ale microorganismelor asupra oamenilor. Accentul microbiologiei clinice. Rolul microorganismelor patogene condiționat în apariția bolilor umane, diagnosticarea și prevenirea acestor boli.

Microbiologie farmaceuticăinvestighează bolile infecțioase ale plantelor medicinale, alterarea plantelor medicinale și a materiilor prime sub acțiunea microorganismelor, contaminarea medicamentelor în timpul preparării, precum și formele de dozare finite, metodele de asepsie și antiseptice, dezinfecția în producția de medicamente, tehnologie pentru obtinerea de medicamente microbiologice si imunologice de diagnostic, preventiv si terapeutic.

Microbiologie veterinarăstudiază aceleași probleme ca și microbiologia medicală, dar în legătură cu microorganismele care provoacă boli ale animalelor.

Microflora solului, flora, influența acesteia asupra fertilității, compoziția solului, bolile infecțioase ale plantelor etc. sunt în centrul microbiologiei agricole.

Microbiologie marină și spațialăstudiază, respectiv, microflora mărilor și a rezervoarelor și a spațiului cosmic și a altor planete.

microbiologie tehnică,care face parte din biotehnologie, dezvoltă o tehnologie de obținere a diverselor produse din microorganisme pentru economia națională și medicină (antibiotice, vaccinuri, enzime, proteine, vitamine). Baza biotehnologiei moderne este ingineria genetică.

Istoria dezvoltării microbiologiei

PERIOADA FIZIOLOGICĂ (A II-A JUMĂTATE Secolul XIX)

Propus în 1896 de medicul francez F. Vidal (F. Widal, 1862-1929). V. r. se bazează pe capacitatea anticorpilor (aglutinine) formați în organism în cursul bolii și care persistă mult timp după recuperare, de a provoca aglutinarea microorganismelor tifoide, anticorpii specifici (aglutinine) se găsesc în sângele pacientului din a 2-a. săptămâna bolii.

Pentru a stabili reacția Vidal, sângele este prelevat cu o seringă din vena cubitală într-o cantitate de 2-3 ml și lăsat să se coaguleze. Cheagul rezultat este separat, iar serul este aspirat într-o eprubetă curată și din acesta se prepară 3 rânduri de diluții din serul pacientului de la 1:100 la 1:800 astfel: 1 ml (20 picături) de soluție fiziologică este turnat în toate eprubetele; apoi, cu aceeași pipetă, se toarnă 1 ml de ser diluat 1:50 în prima eprubetă, se amestecă cu ser fiziologic, obținându-se astfel o diluție de 1:100, Se transferă 1 ml de ser din acest tub în eprubeta următoare, se amestecă cu ser fiziologic, se obține o diluție de 1: 200 primiți și diluții de 1: 400 și 1: 800 în fiecare dintre cele trei rânduri.

Reacția de aglutinare Vidzl se efectuează într-un volum de 1 ml de lichid, prin urmare, după amestecarea lichidului, se scoate 1 ml din ultima eprubetă. Se toarnă 1 ml de soluție salină fără ser într-un tub de control separat. Acest control este plasat pentru a verifica posibilitatea de aglutinare spontană a antigenului (diagnosticum) în fiecare rând (control antigen). În toate eprubetele din fiecare rând corespunzătoare inscripțiilor, se instilează 2 picături de diagnosticum. Trepiedul este plasat într-un termostat timp de 2 ore la 37 ° C și apoi lăsat la temperatura camerei timp de o zi. Reacția este luată în considerare în lecția următoare.

În serul pacienților, pot exista atât anticorpi specifici, cât și anticorpi de grup, care diferă în înălțimea titrului. Reacția specifică de aglutinare duce de obicei la un titru mai mare. Reacția este considerată pozitivă dacă aglutinarea are loc cel puțin în prima eprubetă cu o diluție de 1:200. Apare de obicei în diluții mari. Dacă se observă o aglutinare de grup cu doi sau trei antigene, atunci agentul cauzal al bolii este considerat a fi microbul cu care a avut loc aglutinarea în cea mai mare diluție a serului.

Dacă aglutinarea are loc atunci când cultura patogenului este adăugată în serul de sânge uman, reacția este considerată pozitivă. Pentru diagnosticul febrei tifoide, reacția Vidal este stabilită în mod repetat, ținând cont de indicațiile sale în dinamică și în legătură cu anamneza.<#"justify">Concluzie

În timpul dezvoltării sale, microbiologia nu numai că a învățat multe din științele conexe (de exemplu, imunologie, biochimie, biofizică și genetică), dar a dat și un impuls puternic dezvoltării lor ulterioare. Microbiologia este studiul morfologiei, fiziologiei, geneticii, taxonomiei, ecologiei și a relațiilor dintre microorganisme cu alte ființe. Întrucât microorganismele sunt foarte diverse, studiul lor mai detaliat se realizează pe domeniile sale speciale: virologie, bacteriologie, micologie, protozoologie etc. o serie de domenii de specialitate: medical, veterinar, tehnic, spațial etc.

Microbiologia medicală studiază microorganismele patogene și condiționat patogene pentru om, ecologia și prevalența acestora, metodele de izolare și identificare a acestora, precum și probleme de epidemiologie, terapie specifică și prevenire a bolilor pe care le provoacă.

Studiul întregului complex de interacțiuni din cadrul ecosistemului „microorganism-microorganism”, fie că este microbi-comensal sau microbi-patogen, rămâne o problemă urgentă în microbiologia medicală.

Bibliografie

1. Pokrovsky V.I. „Microbiologie medicală, imunologie, virologie”. Manual pentru studenții fermei. Universități, 2002.

Borisov L.B. „Microbiologie medicală, virologie și imunologie”. Manual pentru studenții la medicină. Universități, 1994.

Vorobyov A.A. "Microbiologie". Manual pentru studenții la medicină. Universități, 1994.

Korotyaev A.I. „Microbiologie medicală, virologie și imunologie”, 1998.

Bukrinskaya A.G. Virologie, 1986.

L. B. BORISOV Microbiologie medicală, virologie, imunologie. M.: MIA SRL, 2010. 736 p.

Pozdeev OK Microbiologie medicală. M.: GEOTAR-MED, 2001. 754 p.

MINISTERUL EDUCAȚIEI AL FEDERĂȚIA RUSĂ

UNIVERSITATEA DE STAT TULA

Catedra Discipline Sanitar-igienice si preventive

T. V. Chestnova, O. L. Smolyaninova

MICROBIOLOGIE MEDICALĂ, VIROLOGIE

SI IMUNOLOGIE

(Ghid educațional și practic pentru studenții la medicină).

TULA - 2008

UDC 576,8

Recenzători:…………

Microbiologie medicală, virologie și imunologie: Ghid educațional și practic / Ed. M422 T.V. Chestnova, O.L. Smolyaninova, - ... .., 2008. - .... p.

Manualul didactic și practic a fost redactat de personalul Departamentului de Discipline Sanitare și Igienice și Preventive a Universității de Stat Tula în conformitate cu programele aprobate oficial pentru predarea microbiologiei (bacteriologie, virologie, micologie, protozoologie) și imunologie pentru studenții de medicină. universitățile tuturor facultăților.

Manualul oferă o descriere a laboratorului bacteriologic, conturează metode microscopice de cercetare, bazele pregătirii mediilor nutritive, conține informații despre morfologia, sistematica și fiziologia bacteriilor, ciupercilor, protozoarelor și virușilor. De asemenea, sunt prezentate caracteristicile diferitelor microorganisme patogene, virusuri și metode de cercetare a acestora de laborator.

MICROBIOLOGIE GENERALĂ

Introducere………………………………………………………………………………………………

O scurtă istorie a dezvoltării microbiologiei………………………………………………………………………

Tema 1. Morfologia și clasificarea microorganismelor………………………………………..

1.1. Laboratoarele microbiologice, echipamentele acestora, măsuri de siguranță de bază și reguli de lucru în ele………………………………………………………………………………..

1.2. Structura și clasificarea microorganismelor……………………………………………………

1.3. Structura și clasificarea bacteriilor (procariote)…………………………………………………….

1.4. Structura și clasificarea ciupercilor………………………………………………………………………..

1.5. Structura și clasificarea protozoarelor………………………………………………………………….

1.6. Structura și clasificarea virusurilor………………………………………………………………………

Test pe tema ………………………………………………………………………………………………………………..

Subiectul 2. Microscopie………………………………………………………………………………..

2.1. Microscoape, dispozitivul lor, tipuri de microscopie, tehnica de microscopie a microorganismelor, reguli de manipulare a unui microscop…………………………………………………………….

2.2. Metode de preparare și colorare a preparatelor microscopice…………..

Test pe tema ……………………………………………………………………………………………….

Tema 3. Fiziologia microorganismelor…………………………………………………………………………….

3.1. Creșterea și reproducerea bacteriilor. Fazele reproducerii…………………………………………………….

3.2 Medii nutritive, principii de clasificare a acestora, cerințe pentru mediile nutritive, metode de cultivare a microorganismelor………………………………………..

3.3. Nutriția bacteriilor…………………………………………………………………………………………….

3.4. Metabolismul unei celule bacteriene………………………………………………………………….

3.5. Tipuri de schimburi plastice………………………………………………………………………………

3.6. Principii și metode de izolare a culturilor pure. Enzimele bacteriilor, identificarea lor. Identificarea intraspecifică (marcarea epidemiologică)………………………………………..

3.7. Caracteristici ale fiziologiei ciupercilor, protozoarelor, virușilor și cultivării acestora……

3.8. Bacteriofagii, structura lor, clasificarea și aplicarea …………………..

Test pe tema ………………………………………………………………………………………………

Tema 4. Influența condițiilor de mediu asupra microorganismelor……………………………………..

4.1. Efectul factorilor fizici, chimici și biologici asupra microorganismelor………….

4.2. Conceptul de sterilizare, dezinfecție, asepsie și antisepsie. Metode de sterilizare, echipamente. Controlul calității dezinfectării……………………………………………………………………..

Tema 5. Microflora normală a corpului uman………………………………………………………….

5.1. Normoflora, semnificația sa pentru microorganisme. Conceptul de floră tranzitorie, afecțiunile disbiotice, evaluarea acestora, metodele de corectare…………………………………………………………………..

Tema 6. Genetica microbilor. …………………………………………………………………………..

6.1. Structura genomului bacterian. Variabilitatea fenotipică și genotipică. Mutații. Modificări……………………………………………………………………………………………………..

Recombinarea genetică a microorganismelor. Fundamentele ingineriei genetice, aplicarea practică……………………………………………………………………………………………………………………….

Test pe tema…………………………………………………………………………………………………..

Subiectul 7. Antimicrobiene………………………………………………………………….

7.1. Antibiotice naturale si sintetice. Clasificarea antibioticelor după structura chimică, mecanism, spectru și tip de acțiune. Modalitati de obtinere …………………………….

7.2. Rezistența bacteriilor la medicamente, modalități de a o depăși. Metode de determinare a sensibilității la antibiotice………………………………………………………………………………..

Subiectul 8. Doctrina infecției………………………………………………………………………………………..

8.1. Conceptul de infecție. Forme de infecție și perioade de boli infecțioase. patogenitate și virulență. factori de patogenitate. Toxine ale bacteriilor, natura lor, proprietăți, obținere …………………………………………………………………………………………………………………….

8.2. Conceptul de supraveghere epidemiologică a procesului infecţios. Conceptul de rezervor, sursa de infecție, căi și factori de transmitere………………………………………………

Test pe tema…………………………………………………………………………………………………..

IMUNOLOGIE GENERALĂ…………………………………………………………………………………….

Subiectul 9. Imunologie……………………………………………………………………………………………

9.1. Conceptul de imunitate. Tipuri de imunitate. Factori de protecție nespecifici…………….

9.2. Organele centrale și periferice ale sistemului imunitar. Celulele sistemului imunitar. Formele răspunsului imun………………………………………………………………………………

9.3. Complementul, structura acestuia, funcțiile, modalitățile de activare. Rolul în imunitate……………………………..

9.4. Antigenele, proprietățile și tipurile lor. Antigenele microorganismelor……………………………………………..

9.5. Anticorpi și formarea anticorpilor. Structura imunoglobulinelor. Clasele de imunoglobuline și proprietățile lor ……………………………………………………………………………………

96. Reacții serologice și aplicarea lor…………………………………………………….

9.7. stări de imunodeficiență. Reactii alergice. memorie imunologică. toleranta imunologica. Procese autoimune……………………………………………………

9.8. Imunoprofilaxie, imunoterapie………………………………………………………………………..

MICROBIOLOGIE PRIVATĂ…………………………………………………………………………………….

Tema 10. Agenții cauzatori ai infecțiilor intestinale………………………………………………………………….

10.1. Salmonella…………………………………………………………………………………………………..

10.2. Shigella………………………………………………………………………………………………….

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

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

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

Tema 11. Toxiinfecții alimentare. Intoxicație alimentară…………………………………………

11.1. Caracteristicile generale și agenții cauzali ai PTI…………………………………………………….

11.2. Botulism……………………………………………………………………………………………………..

Subiectul 12. Agenții cauzali ai bolilor pioinflamatorii…………………………………………

12.1. Coci patogeni (streptococi, stafilococi)……………………………………………………………..

12.2. Bacteriile Gram-negative (hemofile, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Proteus)...

12.3. Infecții clostridiene și non-clostridiene anaerobe ale plăgii…………

Subiectul 13. Agenții cauzali ai infecțiilor bacteriene aerotransportate………………………….

13.1. Corinebacterii…………………………………………………………………………………………………

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

13.3. Meningococi……………………………………………………………………………………………………..

13.4. Micobacterii…………………………………………………………………………………………………..

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

Subiectul 14. Agenții cauzali ai bolilor cu transmitere sexuală (BTS)……………

14.1. Chlamydia………………………………………………………………………………………………………………..

14.2. Agentul cauzal al sifilisului……………………………………………………………………………….

14.3. Gonococi…………………………………………………………………………………………….

Subiectul 15. Agenții patogeni de rickettsioză…………………………………………………………………..

Subiectul 16. Agenții cauzali ai infecțiilor bacteriene zoonotice……………………………………….

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

16.2. Brucella…………………………………………………………………………………………….

16.3 Agentul cauzal al antraxului………………………………………………………………………………..

16.4. Agentul cauzal al ciumei……………………………………………………………………………………………

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

Subiectul 17. Protozoare patogene………………………………………………………………………………..

17.1. Malaria cu Plasmodium ………………………………………………………………………………….

17.2. Toxoplasma…………………………………………………………………………………………………………….

17.3. Leishmania…………………………………………………………………………………………………..

17.4. Agentul cauzal al amibiazei…………………………………………………………………………………….

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

Tema 18. Boli cauzate de ciuperci patogene ………………………………………..

VIROLOGIA PRIVATĂ…………………………………………………………………………………………………..

Subiectul 19. Agenții patogeni SARS…………………………………………………………………………

19.1. Virușii gripali…………………………………………………………………………………………….

19.2. Paragripa. Viruși RS………………………………………………………………………………

19.3. Adenovirusuri……………………………………………………………………………………………………………

19.4. Rinovirusuri…………………………………………………………………………………………………..

19.5. Reovirusuri…………………………………………………………………………………………….

Subiectul 20. Agenții cauzatori ai infecțiilor virale aeropurtate………………………………………………..

20.1. Virusurile rujeolei și oreionului……………………………………………………………………………………..

20.2. Virusul herpes……………………………………………………………………………………………

20.3. Virusul rubeolei…………………………………………………………………………………………………

Subiectul 21. Poxivirusuri……………………………………………………………………………….

21.1. Agentul cauzal al variolei………………………………………………………………….

Subiectul 22. Infecții enterovirale…………………………………………………………………..

22.1. Virusul poliomielitei…………………………………………………………………………………

22.2. virusuri ECHO. Virusurile Coxsackie…………………………………………………………………

Subiectul 23. Retrovirusuri……………………………………………………………………………………………

23.1. Agentul cauzal al infecției cu HIV ……………………………………………………………………………………..

Subiectul 24. Infecții cu arbovirus………………………………………………………………….

24.1.Rhabdovirusuri…………………………………………………………………………………………….

24.2. Flavivirusuri…………………………………………………………………………………………………

24.3. Hantavirusuri………………………………………………………………………………………………….

Subiectul 25. Agenții cauzali ai hepatitei virale………………………………………………………………………

25.1. Virusul hepatitei A…………………………………………………………………………………………….

25.2. Virusul hepatitei B …………………………………………………………………………………………………..

25.3. Virusul hepatitei C ……………………………………………………………………………………..

PARTEA ÎNTÂI. MICROBIOLOGIE GENERALĂ

Introducere.

Microbiologia este o știință care studiază creaturi microscopice numite microorganisme, caracteristicile lor biologice, sistematica, ecologia și relațiile cu alte organisme.

Microorganismele includ bacterii, actinomicete, ciuperci, inclusiv ciuperci filamentoase, drojdii, protozoare și forme necelulare - viruși, fagi.

Microorganismele joacă un rol extrem de important în natură - realizează ciclul substanțelor organice și anorganice (N, P, S etc.), mineralizează resturile vegetale și animale. Dar pot face un rău mare - provocând daune materiilor prime, produselor alimentare, materialelor organice. În acest caz, se pot forma substanțe toxice.

Multe tipuri de microorganisme sunt agenți patogeni ai bolilor umane, animale și plante.

În același timp, microorganismele sunt acum utilizate pe scară largă în economia națională: cu ajutorul diferitelor tipuri de bacterii și ciuperci se obțin acizi organici (acetic, citric etc.), alcooli, enzime, antibiotice, vitamine, drojdie furajeră. Pe baza proceselor microbiologice funcționează coacerea pâinii, vinificația, fabricarea berii, producția de produse lactate, fermentarea fructelor și legumelor, precum și în alte ramuri ale industriei alimentare.

În prezent, microbiologia este împărțită în următoarele secțiuni:

Microbiologie medicală - studiază microorganismele patogene care provoacă boli umane și dezvoltă metode de diagnosticare, prevenire și tratare a acestor boli. Studiază modalitățile și mecanismele de răspândire a acestora și metodele de combatere a acestora. Un curs separat, virologie, se alătură cursului de microbiologie medicală.

Microbiologia veterinară este studiul microorganismelor patogene care provoacă boli la animale.

Biotehnologia are în vedere caracteristicile și condițiile de dezvoltare a microorganismelor utilizate pentru obținerea compușilor și medicamentelor utilizate în economia și medicina națională. Ea dezvoltă și îmbunătățește metode științifice pentru biosinteza enzimelor, vitaminelor, aminoacizilor, antibioticelor și a altor substanțe biologic active. Biotehnologia se confruntă, de asemenea, cu sarcina de a elabora măsuri de protejare a materiilor prime, alimentelor, materialelor organice de deteriorarea de către microorganisme și de a studia procesele care au loc în timpul depozitării și prelucrării acestora.

Microbiologia solului studiază rolul microorganismelor în formarea și fertilitatea solului, în nutriția plantelor.

Microbiologia acvatică studiază microflora corpurilor de apă, rolul acesteia în lanțurile trofice, în ciclul substanțelor, în poluarea și epurarea apelor potabile și uzate.

Genetica microorganismelor, ca una dintre cele mai tinere discipline, are în vedere baza moleculară a eredității și variabilității microorganismelor, legile proceselor de mutageneză, dezvoltă metode și principii pentru controlul activității vitale a microorganismelor și obținerea de noi tulpini pentru utilizare în industrie, agricultură. si medicina.

Scurt istoric al dezvoltării microbiologiei.

Meritul pentru descoperirea microorganismelor îi aparține naturalistului olandez A. Leeuwenhoek (1632-1723), care a creat primul microscop cu o mărire de 300 de ori. În 1695 a publicat cartea „Secretele naturii” cu desene de coci, tije, spirilla. Acest lucru a stârnit un mare interes în rândul naturaliștilor. Starea științei din acea vreme nu permitea decât descrierea unor specii noi (perioada morfologică).

Începutul perioadei fiziologice este asociat cu activitățile marelui om de știință francez Louis Pasteur (1822-1895). Cele mai importante descoperiri din domeniul microbiologiei sunt asociate cu numele de Pasteur: a investigat natura fermentației, a stabilit posibilitatea vieții fără oxigen (anaerobioză), a respins teoria generării spontane, a investigat cauzele deteriorării vinurilor și bere. El a propus modalități eficiente de combatere a agenților patogeni de alterare a alimentelor (pasteurizare), a dezvoltat principiul vaccinării și metode de obținere a vaccinurilor.

R. Koch, un contemporan al lui Pasteur, a introdus culturile pe medii nutritive dense, numărând microorganismele, izolând culturi pure și sterilizând materiale.

Perioada imunologică în dezvoltarea microbiologiei este asociată cu numele biologului rus I.I. Mechnikov, care a descoperit doctrina imunității organismului la bolile infecțioase (imunitate), a fost fondatorul teoriei fagocitare a imunității, a dezvăluit antagonismul microbilor. Concomitent cu I.I. Mechnikov, mecanismele imunității la bolile infecțioase au fost studiate de cel mai mare cercetător german P. Ehrlich, care a creat teoria imunității umorale.

Gamaleya N.F. - fondatorul imunologiei și virologiei, a descoperit bacteriofagia.

DI. Ivanovsky a descoperit mai întâi viruși și a devenit fondatorul virologiei. Lucrând în Grădina Botanică Nikitsky la studiul bolii mozaicului de tutun, care a cauzat daune enorme plantațiilor de tutun, în 1892. a stabilit că această boală, comună în Crimeea, este cauzată de un virus.

N.G. Gabrichevsky a organizat primul institut bacteriologic la Moscova. El deține lucrări privind studiul scarlatinei, difteriei, ciumei și a altor infecții. El a organizat producția de ser anti-difterie la Moscova și l-a aplicat cu succes pentru a trata copiii.

P.F. Zdrodovsky este un imunolog și microbiolog, cunoscut pentru munca sa fundamentală privind fiziologia imunității, precum și în domeniul rickettsiologiei și brucelozei.

V.M. Jdanov este un virolog proeminent, unul dintre organizatorii eliminării globale a variolei de pe planetă, care a stat la originile virologiei moleculare și a ingineriei genetice.

M.P. Chumakov este imunobiotehnolog și virolog, organizator al Institutului de Poliomielite și Encefalită Virale, autor al vaccinului antipolio oral.

Z.V. Ermolyeva - fondatorul antibioticoterapiei interne