História rozvoja mikrobiológie je príspevkom domácich vedcov k. História štúdia mikroorganizmov. Štátna univerzita v Tule

Po tisíce rokov žil človek obklopený neviditeľnými tvormi, používal produkty ich životne dôležitej činnosti, napríklad produkty mliečneho, alkoholového, octového kvasenia, trpel nimi, keď tieto tvory boli príčinou choroby, ale netušil ich. prítomnosť, pretože veľkosť tvorov je oveľa nižšia ako hranica viditeľnosti, ktorú je ľudské oko schopné. Ľudské dohady o tom, že kvasenie, hniloba a infekčné choroby sú výsledkom vplyvu neviditeľných bytostí, existujú už dlho. Hippokrates (460-377 pred Kristom) navrhol, že nákazlivé choroby spôsobujú neviditeľné živé bytosti. Taliansky lekár a astronóm D. Frakastro (1478-1553) dospel k záveru, že epidemické choroby prenášajú z človeka na človeka najmenšie živé bytosti, hoci to nevedel dokázať.

Vznik mikrobiológie ako vedy bol možný po vynáleze mikroskopu. Prvým človekom, ktorý videl a opísal mikroorganizmy, bol holandský prírodovedec Anthony van Leeuwenhoek (1632–1723), ktorý navrhol mikroskop, ktorý sa zväčšil až 300-krát. Cez mikroskop skúmal všetko, čo mu prišlo pod ruku: vodu z jazierka, rôzne infúzie, krv, plak a mnoho iného. V predmetoch, ktoré si prezeral, našiel najmenšie tvory, ktoré nazval živými zvieratami (animalcules). Založil guľovité, tyčinkovité a stočené formy mikróbov. Kniha „The Secrets of Nature Discovered by A. Leeuwenhoek“, vydaná v roku 1695, pritiahla pozornosť vedcov z mnohých krajín k štúdiu mikroorganizmov. Leeuwenhoekov objav položil základ pre vznik mikrobiológie. Výskum sa však dlhé desaťročia zredukoval len na popis mikroorganizmov.

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

Koniec 17. až polovica 19. storočia vstúpil do histórie ako deskriptívny alebo morfologický. Toto obdobie vytvorilo podmienky na prechod do ďalšej, fyziologickej, etapy vývoja mikrobiológie. Jej zakladateľom je vynikajúci francúzsky chemik. Louis Pasteur (1822-1895). Prvé práce v oblasti mikrobiológie, ktoré vykonal, sú zamerané na štúdium podstaty fermentácie. Vo vede vtedy dominovala Liebigova teória, ktorá tvrdila, že fermentácia a hniloba sú výsledkom oxidačných procesov spôsobených pôsobením enzýmov a ide o čisto chemický jav, na ktorom sa nezúčastňujú mikroorganizmy. Farár dokázal, že príčinou kvasenia a hniloby sú mikroorganizmy, ktoré produkujú rôzne enzýmy. Každý fermentačný proces má špecifický patogén; hnilobu spôsobuje skupina hnilobných baktérií atď. Štúdiou maslovej fermentácie Pasteur zistil, že si. butyricum sa vyvíja v neprítomnosti vzdušného kyslíka a tak objavil fenomén anaerobiózy.

Pasteurovo meno sa spája s riešením otázky spontánneho vzniku života na zemi. Experimentálne dokázal, že s absolútnou sterilitou živných roztokov a vylúčením možnosti následnej kontaminácie zvonku je v nich nemožný výskyt mikróbov a vývoj rozkladu. Život vzniká vtedy, napísal Pasteur, keď mikroorganizmy preniknú do živného roztoku zvonku.

V roku 1865 Pasteur zistil, že kazenie vína a piva je spôsobené prenikaním cudzích mikroorganizmov alebo divokých kvasiniek do mladiny a navrhol zohrievať víno a pivo na teplotu až 100 °C. Tento proces sa nazýva pasterizácia. V roku 1868 zistil, že chorobu priadky morušovej pebrin spôsobili mikróby a vyvinul spôsob, ako proti nej bojovať. Vďaka týmto objavom vznikla antisepsa a asepsa v chirurgii. Objavil pôvodcov slepačej cholery, stafylokokov, streptokokov, pôvodcu erysipelu ošípaných a stanovil etiológiu antraxu. Štúdiom povahy infekčných chorôb a ich patogénov Pasteur objavil dôležitú vlastnosť patogénnych mikroorganizmov - schopnosť oslabiť virulenciu. Na tomto základe vyvinul metódy na zníženie (utlmenie) virulencie mikróbov a oslabené kultúry úspešne používal na očkovanie proti infekčným chorobám. Kultúry mikroorganizmov s oslabenou virulenciou sa nazývali vakcíny a spôsob očkovania sa nazýval vakcinácia. Pasteur navrhol metódy na získanie vakcín proti slepačej cholere, antraxu a besnote. Odvtedy v mikrobiológii nastala imunologická éra.

Žiakmi a nasledovníkmi L. Pasteura boli vynikajúci mikrobiológovia E. Roux, A. Yersen, E. Duclos, Ch. Chamberland, G. Ramon, J. Borde, A. Calmet a ďalší.

V roku 1888 bol z prostriedkov získaných medzinárodným predplatným vybudovaný Pasteurov výskumný ústav v Paríži, ktorý je dodnes najväčším centrom myšlienok a poznatkov v oblasti mikrobiológie.

Jedným zo zakladateľov mikrobiológie bol spolu s Pastorom nemecký vedec Robert Koch (1843-1910). Vyvinul metódy mikrobiologického výskumu, po prvýkrát v praxi laboratórneho výskumu boli navrhnuté tuhé živné pôdy (mäso-peptónová želatína a mäsovo-peptónový agar), ktoré umožnili izolovať a študovať čisté kultúry mikróbov. Koch vyvinul metódy na farbenie mikróbov anilínovými farbivami, použil ponorný systém a Abbeov kondenzátor na mikroskopiu, ako aj mikrofotografiu, vedecky podložil teóriu a prax dezinfekcie. Jeho zásluha pri štúdiu mikroorganizmov ako pôvodcov infekčných chorôb je veľká. Koch identifikoval pôvodcu antraxu (1876), tuberkulózy (1882), ľudskej cholery (1883) a vynašiel tuberkulín. Vytvoril školu bakteriológov, z ktorej pochádzali vynikajúci mikrobiológovia E. Bering, F. Leffler, R. Pffeifer, G. Gaffki a i.

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

Veľké zásluhy o rozvoj mikrobiológie I. I. Mečnikov (1845-1916;. Medzi najvýznamnejšie práce v oblasti mikrobiológie patria jeho štúdie o patogenéze ľudskej cholery, syfilisu, tuberkulóze, recidivujúcej horúčke. Je zakladateľom doktríny o r. mikrobiálny antagonizmus, ktorý sa stal základom pre rozvoj vedy o antibiotickej terapii.Na princípe antagonizmu vedec zdôvodnil teóriu dlhovekosti a navrhol použiť na predĺženie ľudského života jogurt, ktorý sa neskôr nazýval Mečnikov.V roku 1886 zorganizovali prvú bakteriologickú stanicu v Rusku.o imunite organizmu voči infekčným chorobám (imunita).Mečnikov vytvoril fagocytárnu teóriu imunity,odhalil podstatu zápalu ako ochrannej reakcie organizmu.Mnohí z Mečnikovových žiakov sa neskôr stali významnými mikrobiológmi:N.F. Gamaleya, A. M. Bezredka, L. A. Tarassvich, G. N. Gabrichevsky a ďalší.

N. F. Gamaleya (1859-1949) prispel veľkou mierou k rozvoju mikrobiológie. Jeho vedecké práce sa venujú štúdiu infekcie a imunity, premenlivosti baktérií, prevencii týfusu, cholery, tuberkulózy a iných chorôb. Objavili vtáčie vibrio (chorobu vtákov podobnú cholere), pomenovanú po Mečnikovovi podľa jeho mena. Gamaleya prvýkrát (v roku 1898) pozoroval a opísal fenomén spontánnej lýzy baktérií pod vplyvom v tom čase neznámeho agens - bakteriofága, aktívne sa podieľal na vytvorení prvej bakteriologickej stanice v Rusku a zaviedol očkovanie proti besnote do praxe.

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

G. N. Gabrichevsky (1860-1907) ako prvý vyučoval kurz bakteriológie na Moskovskej univerzite. V roku 1893 vydal učebnicu „Lekárska mikrobiológia“, v roku 1895 vytvoril prvý bakteriologický ústav v Moskve. Od prvých dní práce ústavu začal vyrábať sérum proti záškrtu, potom ho zaviedol do lekárskej praxe. Zistil význam hemolytického streptokoka ako pôvodcu šarlachu, vyvinul a navrhol vakcínu proti tomuto ochoreniu. Študoval Escherichia coli a jej úlohu v ľudskej patológii.

Zakladateľ ruskej mikrobiológie L. S. Tsenkovskij (1822-1887) prvýkrát stanovil blízkosť baktérií a modrozelených rias a opísal fenomén symbiózy; podložil klasifikáciu mikróbov, pripisoval baktérie rastlinným organizmom; objavil pôvodcu póru a vyvinul spôsoby, ako mu zabrániť pri výrobe cukru. Na princípe mikrobiálneho útlmu vyrobil v roku 1883 vakcíny I a II proti antraxu, ktoré sa používali na vakcináciu zvierat viac ako 70 rokov.

Mikrobiológia vďačí za mnohé ruskému vedcovi D. I. Ivanovskému (1864-1920), ktorý vytvoril nový odbor tejto vedy – virológiu. V roku 1892 objavil pôvodcu ochorenia tabakovej mozaiky, nazývaného filtrovateľný vírus.

Zakladateľ všeobecnej a pôdnej mikrobiológie S. N. Vinogradsky (1856-1953) vyvinul akumulačné živné pôdy, izoloval a študoval pôdne baktérie viažuce dusík a nitrifikáciu a stanovil úlohu mikróbov v cykle dusíka, uhlíka, fosforu, železa, a síry; prvýkrát dokázala existenciu baktérií, ktoré nezávisle syntetizujú organické látky, čo umožnilo objaviť nový typ mikrobiálnej výživy - autotrofizmus.

Slávnu stránku v dejinách veterinárnej mikrobiológie urobili domáci mikrobiológovia E. M. Semmer, I. I. Ščukevič, I. M. Sadovskij, A. V. Dedulin, A. F. Konev, A. A. Raevskij a mnohí iní.takmer simultánna výroba v roku 1891 ruskými vedcami X. I. Malleňom a O. pre alergickú diagnózu sopľavky sa objavila vo svetovej vede.

G. M. Andreevsky, P. N. Andreev, A. M. Vladimirov, S. N. Vyshelesky, D. S. Ruzhentsev, M. G. Tartakovsky a mnoho ďalších.

N. A. Mikhin (1872-1946), jeden zo zakladateľov veterinárnej mikrobiológie u nás, objavil pôvodcu bovinnej leptospirózy, vyvinul metódu výroby formolovej vakcíny proti paratýfusu a antikolibióze teľacieho séra, ako aj metódu hyperimunizácie koní pri užívaní anti-antraxového séra. Je autorom prvej učebnice v krajine „Kurz súkromnej mikrobiológie pre veterinárnych lekárov a študentov“.

V období sovietskej moci, spolu s rozvojom veterinárnej vedy, sa škola veterinárnych mikrobiológov rozrastala a zdokonaľovala, čím naša krajina získala plejádu mikrobiológov: N. N. Ginsburg, Ya. E. Koljakov, V. V. Kuzmin, I. I. Kulssko, V. T. Kotov, S. G. Kolesov, Ya R. Kovalenko, N. V. Lichačev, S. Ya Lyubashenko, S. A. Muromtsev, M. D. Polykovsky, I. V. Poddubsky, A. A. Polyakov, A. Kh. Sarkisov, P. S. Solomkin, M. Zlenko Yuskov, M. Zlenko Yuskov. a mnohí ďalší, ktorí významne prispeli k štúdiu patogénov infekčných chorôb poľnohospodárskych zvierat, tvorbe nových a zdokonaľovaniu známych vakcín, imunitných sér a diagnostických prípravkov, ktoré umožnili eliminovať niektoré infekčné choroby a zabezpečiť blahobyt našich fariem v mnohých z nich.

Mikrobiológia prešla dlhým vývojom, ktorý má za sebou mnoho tisícročí. Už v V.VI tisícročí pred Kr. človek využil plody činnosti mikroorganizmov, nevediac o ich existencii. Vinárstvo, pečenie, výroba syra, úprava kože. nič iné ako procesy prebiehajúce za účasti mikroorganizmov. Potom, v staroveku, vedci a myslitelia predpokladali, že mnohé choroby sú spôsobené nejakými vonkajšími neviditeľnými príčinami, ktoré majú živú povahu.

Preto mikrobiológia vznikla dávno pred naším letopočtom. Vo svojom vývoji prešiel niekoľkými etapami, ktoré nesúvisia ani tak chronologicky, ale vďaka veľkým úspechom a objavom.

Históriu vývoja mikrobiológie možno „rozdeliť do piatich etáp: heuristické, morfologické, fyziologické, imunologické a molekulárne genetické.

HEURISTICKÉ OBDOBIE (IV. III storočia pred Kristom XVI. storočie) Spájané skôr s logickými a metodologickými metódami hľadania pravdy, teda heuristikou, ako s akýmikoľvek experimentmi a dôkazmi. Myslitelia tohto obdobia (Hippokrates, rímsky spisovateľ Varro, Avicenna atď.) vyslovovali domnienky o povahe nákazlivých chorôb, miazmy, malých neviditeľných živočíchov. Tieto myšlienky boli sformulované do koherentnej hypotézy o mnoho storočí neskôr v spisoch talianskeho lekára D. Fracastora (1478-1553), ktorý vyjadril myšlienku živého nákazy (contagium vivum), ktoré spôsobuje choroby. Okrem toho je každá choroba spôsobená jej nákazou. Na ochranu pred chorobami sa odporúčala izolácia pacienta, karanténa, nosenie rúšok a ošetrenie predmetov octom.

MORFOLOGICKÉ OBDOBIE (XVII. - PRVÁ POLOVICA XIX. cc.) Začína objavením mikroorganizmov A. Leeuwenhoekom. V tejto fáze sa potvrdila všadeprítomná distribúcia mikroorganizmov, opísali sa formy buniek, povaha pohybu a biotopy mnohých predstaviteľov mikrokozmu. Koniec tohto obdobia je významný tým, že dovtedy nahromadené poznatky o mikroorganizmoch a vedecká a metodologická úroveň (najmä dostupnosť mikroskopického vybavenia) umožnili vedcom vyriešiť tri veľmi dôležité (základné) problémy pre všetky prírodné vedy: štúdium povahy procesov fermentácie a rozkladu, príčin infekčných chorôb, problému spontánnej tvorby mikroorganizmov.

Štúdium povahy procesov fermentácie a rozkladu. Termín "fermentácia" (fermentatio) na označenie všetkých procesov, ktoré súvisia s uvoľňovaním plynu, prvýkrát použil holandský alchymista Ya.B. Helmont (1579-1644). Mnohí vedci sa pokúsili tento proces definovať a vysvetliť. Ale k pochopeniu úlohy kvasiniek v procese fermentácie sa najviac priblížil francúzsky chemik A.L. Lavoisier (1743-1794) pri štúdiu kvantitatívnych chemických premien cukru pri alkoholovom kvasení, ale nestihol dokončiť svoju prácu, pretože sa stal obeťou teroru francúzskej buržoáznej revolúcie.

Fermentačným procesom sa zaoberali mnohí vedci, no francúzsky botanik C. Cañard de Latour (študoval usadeniny pri alkoholovej fermentácii a objavil živé tvory), nemeckí prírodovedci F. Kützing (pri tvorbe octu upozornili na hlienový film na povrch, ktorý tvorili aj živé organizmy) a T. Schwann. Ale ich výskum bol tvrdo kritizovaný zástancami teórie fyzikálno-chemickej povahy fermentácie. Obvinili ich z „frivolity v záveroch“ a nedostatku dôkazov. Druhý hlavný problém o mikrobiálnej povahe infekčných chorôb sa riešil aj v morfologickom období vo vývoji mikrobiológie.

Prvý, kto naznačil, že choroby sú spôsobené neviditeľnými bytosťami, bol staroveký grécky lekár Hippokrates (asi 460-377 pred n. l.), Avicenna (asi 980-1037) a iní.. V spojení s otvorenými mikroorganizmami bol potrebný priamy dôkaz. A prijal ich ruský lekár epidemiológ D.S. Samoilovič (1744-1805). Vtedajšie mikroskopy mali asi 300-násobné zväčšenie a neumožňovali odhaliť pôvodcu moru, ktorý, ako je dnes známe, vyžaduje 800- až 1000-násobné zvýšenie. Aby dokázal, že mor je spôsobený konkrétnym patogénom, nakazil sa výtokom bubo človeka postihnutého morom a ochorel na mor.

Našťastie D.S. Samoilovič prežil. Následne ruskí lekári G.N. vykonali hrdinské pokusy so samoinfekciou na preukázanie infekčnosti konkrétneho mikroorganizmu. Minh a O.O. Mochutkovsky, I.I. Mechnikov a i. Ale prioritu v riešení otázky mikrobiálnej podstaty infekčných chorôb má taliansky prírodovedec A. Basi (1773-1856), ktorý prvý experimentálne zistil mikrobiálnu povahu choroby priadky morušovej, objavil prenos ochorenie pri prenose mikroskopickej huby z chorého jedinca na zdravého. Väčšina vedcov však bola presvedčená, že príčinou všetkých chorôb je porušenie toku chemických procesov v tele. Tretí problém o spôsobe výskytu a rozmnožovania mikroorganizmov bol vyriešený v spore s vtedajšou dominantnou teóriou spontánnej tvorby.

Napriek tomu, že taliansky vedec L. Spallanzan v polovici XVIII storočia. pozorovali delenie baktérií pod mikroskopom, názor, že vznikajú spontánne (vznikajú z hniloby, nečistôt a pod.), nebol vyvrátený. Urobil to vynikajúci francúzsky vedec Louis Pasteur (1822-1895), ktorý svojou prácou položil základy modernej mikrobiológie. V tom istom období sa v Rusku začal rozvoj mikrobiológie. Zakladateľom ruskej mikrobiológie je L.N. Tsenkovskij (1822-1887). Objektmi jeho výskumu sú prvoky, riasy, huby. Objavil a opísal veľké množstvo prvokov, študoval ich morfológiu a vývojové cykly, ukázal, že medzi svetom rastlín a živočíchov neexistuje ostrá hranica. Zorganizoval jednu z prvých Pasteurových staníc v Rusku a navrhol vakcínu proti antraxu (Tsenkovského živá vakcína).

FYZIOLOGICKÉ OBDOBIE (DRUHÁ POLOVICA XIX storočia)

Rýchly rozvoj mikrobiológie v XIX storočí. viedli k objaveniu mnohých mikroorganizmov: uzlíkovitých baktérií, nitrifikačných baktérií, pôvodcov mnohých infekčných chorôb (antrax, mor, tetanus, záškrt, cholera, tuberkulóza atď.), vírusu tabakovej mozaiky, vírusu slintačky a krívačky atď. Objavenie nových mikroorganizmov bolo sprevádzané štúdiom nielen ich štruktúry, ale aj životnej aktivity, teda nahradiť morfologické a systematické štúdium z prvej polovice 19. storočia. prišlo fyziologické štúdium mikroorganizmov, založené na precíznom experimentovaní.

Preto druhá polovica XIX storočia. nazývané fyziologické obdobie vo vývoji mikrobiológie. Toto obdobie sa vyznačuje vynikajúcimi objavmi v oblasti mikrobiológie a bez preháňania by sa dalo nazvať na počesť geniálneho francúzskeho vedca L. Pasteura Pasteura, pretože vedecká činnosť tohto vedca pokrývala všetky hlavné problémy spojené s životne dôležitou činnosťou mikroorganizmov. Bližšie o hlavných vedeckých objavoch L. Pasteura a ich význame pre ochranu ľudského zdravia a ľudskej hospodárskej činnosti bude pojednávať v § 1.3. Prvým zo súčasníkov L. Pasteura, ktorý ocenil význam jeho objavov, bol anglický chirurg J. Lister (1827-1912), ktorý na základe úspechov L. Pasteura prvýkrát zaviedol do lekárskej praxe ošetrenie všetkých chirurgických nástrojov s karbolovej, dekontamináciu operačných sál a dosiahlo zníženie počtu úmrtí po operáciách.

Jedným zo zakladateľov lekárskej mikrobiológie je Robert Koch (1843-1910), ktorý vyvinul metódy na získanie čistých kultúr baktérií, farbenie baktérií pri mikroskopii, mikrofotografiu. Známa je aj Kochova triáda formulovaná R. Kochom, ktorá sa dodnes používa na stanovenie pôvodcu ochorenia. V roku 1877 R. Koch vyčlenil pôvodcu antraxu, v roku 1882 pôvodcu tuberkulózy a v roku 1905 mu bola udelená Nobelova cena za objav pôvodcu cholery. Počas fyziologického obdobia, konkrétne v roku 1867, M.S. Voronin opísal uzlové baktérie a takmer o 20 rokov neskôr G. Gelrigel a G. Wilfarth ukázali svoju schopnosť fixovať dusík. Francúzski chemici T. Schlesing a A. Muntz zdôvodnili mikrobiologickú podstatu nitrifikácie (1877), v roku 1882 P. Degeren stanovil povahu denitrifikácie, povahu anaeróbneho rozkladu rastlinných zvyškov.

Ruský vedec P.A. Kostychev vytvoril teóriu mikrobiologickej povahy procesov tvorby pôdy. Nakoniec v roku 1892 ruský botanik D.I.Ivanovsky (1864-1920) objavil vírus tabakovej mozaiky. V roku 1898 nezávisle od D.I. Ivanovského, ten istý vírus opísal M. Beijerinck. Potom bol objavený vírus slintačky a krívačky (F. Leffler, P. Frosch, 1897), žltej zimnice (W. Reed, 1901) a mnohé ďalšie vírusy. Vírusové častice však bolo možné vidieť až po vynáleze elektrónového mikroskopu, pretože nie sú viditeľné vo svetelných mikroskopoch. K dnešnému dňu má kráľovstvo vírusov až 1000 patogénnych druhov. Len nedávno bolo objavených množstvo nových vírusov D.I.Ivanovského, vrátane vírusu, ktorý spôsobuje AIDS.

Niet pochýb, že obdobie objavovania nových vírusov a baktérií a štúdia ich morfológie a fyziológie pokračuje až do súčasnosti. S.N. Vinogradsky (1856-1953) a holandský mikrobiológ M. Beijerink (1851-1931) zaviedli mikroekologický princíp štúdia mikroorganizmov. S.N. Vinogradsky navrhol vytvorenie špecifických (elektívnych) podmienok umožňujúcich prevládajúci vývoj jednej skupiny mikroorganizmov, objavil v roku 1893 anaeróbny fixátor dusíka, ktorý pomenoval po Pasteurovi Clostridiumpasterianum, izolovaný z pôdnych mikroorganizmov reprezentujúcich úplne nový typ života a tzv. chemolitoautotrofné.

Mikroekologický princíp vyvinul aj M. Beijerinck a aplikoval ho pri izolácii rôznych skupín mikroorganizmov. 8 rokov po objavení S.N. Vinogradsky M. Beijerinck vyčlenil fixátor dusíka v aeróbnych podmienkach Azotobacterchroococcum, študoval fyziológiu nodulových baktérií, procesy denitrifikácie a redukcie síranov atď. Obaja títo výskumníci sú zakladateľmi ekologického smeru mikrobiológie spojeného so štúdiom úlohy mikroorganizmov v kolobehu látok v prírode. Do konca XIX storočia. plánuje sa diferenciácia mikrobiológie do niekoľkých konkrétnych oblastí: všeobecná, medicínska, pôdna.

IMUNOLOGICKÉ OBDOBIE (ZAČIATOK XX. storočia) S nástupom XX storočia. v mikrobiológii sa začína nové obdobie, ku ktorému viedli objavy 19. storočia. Práce L. Pasteura o očkovaní, I.I. Mechnikov o fagocytóze, P. Ehrlich o teórii humorálnej imunity tvorili hlavnú náplň tejto etapy vo vývoji mikrobiológie, právom nazývanej imunologická.

I.I. Mechnikov o tom, ako sa očkovanie proti mnohým chorobám stalo široko používaným. I.I. Mečnikov ukázal, že obrana tela proti patogénnym baktériám je zložitá biologická reakcia, ktorá je založená na schopnosti fagocytov (makro a mikrofágov) zachytávať a ničiť cudzie telesá, ktoré sa dostali do tela, vrátane baktérií. Výskum I.I. Mechnikov na fagocytóze presvedčivo dokázal, že okrem humorálnej existuje aj bunková imunita. I.I. Mečnikov a P. Ehrlich boli dlhé roky vedeckými oponentmi, pričom každý experimentálne dokazoval platnosť svojej teórie.

Následne sa ukázalo, že medzi humorálnou a fagocytárnou imunitou neexistuje rozpor, keďže tieto mechanizmy spoločne chránia telo. A v roku 1908 I.I. Mečnikov bol spolu s P. Ehrlichom ocenený Nobelovou cenou za rozvoj teórie imunity. Imunologické obdobie je charakterizované objavením hlavných reakcií imunitného systému na geneticky cudzie látky (antigény): tvorba protilátok a fagocytóza, oneskorený typ hypersenzitivity (DTH), okamžitý typ hypersenzitivity (IHT), tolerancia, imunologická pamäť.

Mikrobiológia a imunológia sa obzvlášť rýchlo rozvíjali v 50. a 60. rokoch 20. storočia. dvadsiate storočie. Uľahčili to najdôležitejšie objavy v oblasti molekulárnej biológie, genetiky, bioorganickej chémie; vznik nových vied: genetické inžinierstvo, molekulárna biológia, biotechnológia, informatika; vytváranie nových metód a využívanie vedeckých zariadení. Imunológia je základom pre vývoj laboratórnych metód diagnostiky, prevencie a liečby infekčných a mnohých neprenosných ochorení, ako aj vývoj imunobiologických prípravkov (vakcíny, imunoglobulíny, imunomodulátory, alergény, diagnostické prípravky). Vývoj a výroba imunobiologických prípravkov sa uskutočňuje imunobiotechnológiou, nezávislým odvetvím imunológie.

Moderná lekárska mikrobiológia a imunológia dosiahli veľké úspechy a zohrávajú obrovskú úlohu v diagnostike, prevencii a liečbe infekčných a mnohých neinfekčných ochorení spojených s narušeným imunitným systémom (onkologické, autoimunitné ochorenia, transplantácie orgánov a tkanív atď.).

MOLEKULÁRNE GENETICKÉ OBDOBIE (od 50. rokov 20. storočia) Je charakterizované množstvom zásadne dôležitých vedeckých úspechov a objavov: 1. Rozlúštenie molekulárnej štruktúry a molekulárno-biologickej organizácie mnohých vírusov a baktérií; objavenie najjednoduchších foriem života „infekčného“ priónového proteínu. 2. Dešifrovanie chemickej štruktúry a chemická syntéza niektorých antigénov.

Napríklad chemická syntéza lyzozýmu (D. Sela, 1971), peptidov vírusu AIDS (R.V. Petrov, V.T. Ivanov a ďalší). 3. Dešifrovanie štruktúry protilátkových imunoglobulínov (D. Edelman, R. Porter, 1959). 4. Vývoj spôsobu kultúr živočíšnych a rastlinných buniek a ich kultivácie v priemyselnom meradle za účelom získania vírusových antigénov. 5. Získanie rekombinantných baktérií a rekombinantných vírusov. 6. Vytvorenie hybridómov fúziou imunitných B lymfocytov produkujúcich protilátky a rakovinových buniek za účelom získania monoklonálnych protilátok (D. Keller, C. Milstein, 1975). 7. Objav imunomodulátorov imunocytokinínov (interleukíny, interferóny, myelopeptidy atď.), endogénnych prirodzených regulátorov imunitného systému a ich využitie na prevenciu a liečbu rôznych ochorení. 8. Získavanie vakcín pomocou biotechnológií a techník genetického inžinierstva (hepatitída B, malária, HIV antigény a iné antigény) a biologicky aktívnych peptidov (interferóny, interleukíny, rastové faktory atď.). 9. Vývoj syntetických vakcín na báze prírodných alebo syntetických antigénov a ich fragmentov. 10. Objav vírusov, ktoré spôsobujú imunodeficiencie. 11. Vývoj zásadne nových metód diagnostiky infekčných a neinfekčných ochorení (enzymatická imunoanalýza, rádioimunoanalýza, imunoblotting, hybridizácia nukleových kyselín).

Vytváranie na základe týchto metód testovacích systémov na indikáciu, identifikáciu mikroorganizmov, diagnostiku infekčných a neinfekčných ochorení. V druhej polovici dvadsiateho storočia. formovanie nových smerov v mikrobiológii pokračuje, klíčia z nej nové disciplíny s vlastnými predmetmi výskumu (virológia, mykológia), rozlišujú sa smery, ktoré sa líšia cieľmi výskumu (všeobecná mikrobiológia, technická, poľnohospodárska, lekárska mikrobiológia, genetika mikroorganizmov a pod. .). Boli študované mnohé formy mikroorganizmov a približne v polovici 50. rokov. minulého storočia A. Kluiver (1888-1956) a K. Niel (1897-1985) sformulovali teóriu biochemickej jednoty života

Wassermanova reakcia (RW alebo EDS-Express Diagnosis of Syfilis) je zastaraná metóda na diagnostiku syfilisu pomocou sérologického testu. Teraz nahradená zrážacou mikroreakciou ( antikardiolipínový test, MP, RPR-- Rapid Plasma Reagin). Je pomenovaný po nemeckom imunológovi Augustovi Wassermannovi, ktorý navrhol metódu na uskutočnenie tejto reakcie. V klinickej praxi sa často všetky metódy diagnostiky syfilisu nazývajú RW alebo Wassermanova reakcia, hoci táto technika sa v Rusku od konca 20. storočia nepoužíva v laboratórnej diagnostike. Výhodou reakcie je jednoduchosť jej realizácie, nevýhodou nízka špecifickosť, ktorá vedie k falošne pozitívnym výsledkom.

Wassermanova reakcia je založená na vlastnosti krvného séra pacientov so syfilisom vytvárať komplex so zodpovedajúcim antigénom, ktorý adsorbuje komplement - súčasť normálneho séra; erytrocyty ovčej krvi slúžia ako antigén, ľudské krvné sérum slúži ako protilátka. Ak sa po pridaní hemolytického séra červené krvinky nerozpustia (hemolýza), Wassermanova reakcia sa považuje za pozitívnu (existuje syfilis), pri hemolýze je Wassermanova reakcia negatívna (bez syfilisu). Pri primárnom syfilise sa Wassermannova reakcia stáva pozitívnou po 6-8 týždňoch priebehu ochorenia (v 90% prípadov), pri sekundárnom syfilise je pozitívna v 98-100% prípadov. Spolu s ďalšími sérologickými reakciami (RPHA, ELISA, RIF) umožňuje nielen identifikovať prítomnosť patogénu, ale aj zistiť približný čas infekcie. Podľa tejto reakcie (okrem vyšetrenia pacienta a iných laboratórnych testov) sa hodnotí účinnosť liečby, umožňuje stanoviť ochorenie syfilisu pri absencii jeho klinických prejavov; slúži ako kritérium účinnosti liečby. Krvný test na Wassermanovu reakciu je povinný pre tehotné ženy, aby sa zabránilo vrodenému syfilisu u detí, darcov atď., Pred odhlásením pacientov so syfilisom a pri vydaní sobášneho listu.

Pozitívnu Wassermanovu reakciu možno pozorovať aj pri niektorých ochoreniach nesyfilitického pôvodu (lepra, malária, týfus, recidivujúci a brušný týfus, kiahne, šarlach, chrípka, osýpky, brucelóza, vírusový zápal pľúc, infekčná mononukleóza a pod.), napr. ako aj pri niektorých fyziologických stavoch (počas menštruácie, v druhej polovici tehotenstva u 2 % tehotných žien), pri požití liekov - falošne pozitívne reakcie. Preto je v prípade pochybností potrebné opätovné vyšetrenie.

Mikrobiológia hrá dôležitú úlohu v histórii ľudstva. Pôvod tejto vedy spadá do VI - V storočia pred naším letopočtom. e. V tých vzdialených časoch si už ľudia začínali uvedomovať, že choroby nevznikajú len tak. A to sa deje kvôli mikroskopickým, okom neviditeľným mikroorganizmom. Ako veda vznikla a ako sa rozvíjala?

Čo je mikrobiológia?

Mikrobiológia je veda, ktorá sa zaoberá štúdiom a štúdiom životných procesov rôznych mikroorganizmov, ktoré nie je možné vidieť bez špeciálneho vybavenia. Môžu mať rôzne druhy pôvodu: rastlinný, živočíšny. Mikrobiológia je jednou zo základných vied. Na jeho hlboké štúdium sa používa mnoho ďalších vied, a to:

chémia;
fyzika;
cytológie;
biológia atď.

Existujú len dva typy mikrobiológie: všeobecná, individuálna. Všeobecná mikrobiológia sa zaoberá štúdiom štruktúry a životných procesov malých mikroorganizmov na rôznych úrovniach. A individuálna mikrobiológia (alebo súkromná) sa zaoberá štúdiom určitých typov mikróbov.

V 19. storočí pokroky v oblasti medicíny, najmä mikrobiológie, prispeli k vytvoreniu imunológie, ktorá je dnes považovaná za všeobecnú biologickú disciplínu. Vo vývoji mikrobiológie existujú tri hlavné etapy:

Odhalenie skutočnosti, že v prírode skutočne existujú malé mikroorganizmy, ktoré nemožno zistiť bez špeciálneho vybavenia.
Diferenciácia druhov.
Štúdium imunity a chorôb (infekčných).

Hlavnou úlohou mikrobiológie je podrobné štúdium vlastností mikroorganizmov. Na tento účel sa používa špeciálne vybavenie, napríklad mikroskopy. S ich pomocou môžete vidieť malé organizmy, určiť ich tvar a umiestnenie. V medicíne sa takýto experiment praktizuje, keď sa do zdravého zvieraťa zámerne implantujú malé mikroorganizmy. To pomáha obnoviť a študovať každú fázu infekcie.

Francúzsky objaviteľ Louis Pasteur

27. decembra 1822 sa na východe Francúzska narodil budúci veľký vedec - Louis Pasteur. Už v ranom veku sa zaujímal o umenie. Neskôr sa však začal zaujímať o prírodné vedy. Študoval v Paríži na strednej škole. Po skončení štúdia ho predurčil osud učiteľa prírodovedy.

V roku 48 19. storočia Louis prezentoval výsledky vlastného vedeckého bádania. Bol to on, kto poskytol dôkazy, že kyselina vínna obsahuje 2 typy kryštálov, ktoré polarizujú svetlo úplne odlišným spôsobom. Táto významná udalosť začala jeho skvelý úspech vo vede.

Louis Pasteur je tvorcom mikrobiológie. Pred jeho prácou vedci len predpokladali, že kvasinky tvoria chemický proces. A Louis Pasteur po vykonaní série štúdií dokázal túto skutočnosť dokázať. Zistil, že existujú 2 typy takýchto mikroorganizmov: niektoré tvoria alkohol, zatiaľ čo iné ho ničia. Neskôr sa mu podarilo zistiť, že pomalým zahrievaním sa ničia nepotrebné baktérie, ktoré výrazne zvýšili kvalitu produktov s obsahom alkoholu.

Vedca zaujímal aj vznik plesní na výrobkoch. Neskôr dokázal, že plesnivosť je spôsobená spórami nachádzajúcimi sa v prostredí. Čím menej ich je v priestore, tým pomalšie sa jedlo kazí.

Jeho výskum pomohol zachrániť hodvábny priemysel vo Francúzsku. A tiež veľa ľudských životov, keďže to bol on, kto vynašiel vakcínu proti besnote.

Nemecký vedec Robert Koch

Koch Robert je považovaný za súčasníka Pastsera. Jeho narodenie pripadá na december 1843. Vo veku 23 rokov ukončil lekársku univerzitu a získal diplom, po ktorom pracoval vo viacerých zdravotníckych zariadeniach.

Jeho významná kariéra začala ako bakteriológ. Študoval antrax u chorých zvierat. Jeho výskum umožnil zistiť, že infikovaní jedinci majú množstvo cudzích mikroorganizmov, ktoré zdravé zvieratá nemajú. Tieto baktérie mali tvar tyčinky.

Koch sa neskôr začal zaujímať o tuberkulózu. Prvé štúdie boli vykonané na mŕtvole robotníka, ktorý zomrel na konzumáciu. Podrobná štúdia orgánov neviedla k identifikácii patogénnych baktérií. Koch potom navrhol, aby sa vzorky zafarbili. Vedec si skutočne všimol nejaké tyčinky medzi tkanivami pľúc. Po tom, čo Robert Koch vyvinul vakcínu proti tuberkulóze, nedokázala chorobu vyliečiť, ale na 100% určila, či je pacient infikovaný alebo nie. Táto vakcína sa používa dodnes.

Vznik vedy mikrobiológie

S pôsobením vitálnej aktivity mikroorganizmov sa človek stretol oveľa skôr ako ich oficiálny objav. Ľudia zámerne kvasili mlieko, používali kvasenie cesta, víno. Dokonca aj v spisoch starovekého gréckeho vedca sa našli riadky, ktoré naznačujú vzťah medzi chorobami a nebezpečnými patogénnymi výparmi.

Anthony van Leeuwenhoek tieto dohady potvrdil pomocou lupy, ktorú vynašiel. S jeho pomocou bol Anthony schopný vidieť okolité predmety. Ukázalo sa, že na týchto objektoch žijú malé organizmy, ktoré nie sú viditeľné voľným okom. Nepodarilo sa mu však preukázať ich účasť na infikovaní ľudí nebezpečnými chorobami.

Preventívnu liečbu obydlia s cieľom predchádzať chorobám zabezpečovali hinduisti. V roku 1771 v Moskve vojenský lekár prvýkrát použil dezinfekciu vecí ľudí nakazených morom a zaočkoval aj tých, ktorí boli v kontakte s nakazenými.

Najfascinujúcejší je príbeh o objavení očkovania proti kiahňam. Používali ho aj Peržania, Turci a Číňania. Stalo sa to takto: vyčerpané baktérie boli zavlečené do človeka, pretože sa verilo, že takto choroba postupuje ľahšie. Anglický lekár Edward Jenner poznamenal, že väčšina ľudí, ktorí nemajú kiahne, sa nenakazila blízkym kontaktom s nakazenými. Táto skutočnosť bola pozorovaná u dojičiek, ktoré boli v kontakte s kravami nakazenými kiahňami. Štúdium tejto skutočnosti trvalo asi 10 rokov. Výsledkom bolo, že vedec podal injekciu s chorou krvou kravy zdravému chlapcovi. Neskôr Jenner naočkoval mláďa mikróbmi chorého človeka. Tak bola objavená vakcína, vďaka ktorej boli ľudia oslobodení od tejto hroznej choroby.

Výskum domácich vedcov

Najznámejšie objavy v oblasti mikrobiológie, ktoré urobili vedeckí výskumníci z celého sveta, jasne ukazujú, že takmer každá choroba sa dá prekonať. Veľkú investíciu do formovania modernej vedy urobili domáci výskumníci. Peter I. sa v roku 1698 zoznámil s Levengukom, ktorý mu zase ukázal fungovanie mikroskopu.

L.S. Tsenkovsky zverejnil svoju vedeckú štúdiu, v ktorej boli mikroorganizmy klasifikované ako organizmy rastlinného pôvodu. Pasteurovu techniku uplatnil aj v boji proti antraxu.

I.I. Mechnikov vytvoril teóriu imunity. Dal silné argumenty pre skutočnosť, že početné bunky tela majú každú šancu potlačiť vírusové baktérie sami. Jeho štúdie sa stali základom pre štúdium zápalu. Mechnikov študoval ľudské telo a snažil sa pochopiť, prečo starne. Profesor chcel nájsť metódu, ktorá by predĺžila dĺžku života. Veril, že toxické prvky, ktoré vznikajú počas života hnilobných mikroorganizmov, otravujú ľudský organizmus. Podľa Mečnikovho úsudku by telo malo byť osídlené fermentovanými mliečnymi mikroorganizmami, ktoré potláčajú škodlivé mikroorganizmy. Profesor veril, že týmto spôsobom je možné výrazne zvýšiť dĺžku života.

Mechnikov študoval veľké množstvo závažných chorôb: tuberkulózu, týfus, choleru a mnoho ďalších.

Technická mikrobiológia

Technická mikrobiológia študuje baktérie, ktoré sa využívajú pri výrobe vitamínov a niektorých látok. Hlavným problémom v tejto oblasti je nárast vedeckých a technických metód vo výrobe (viac v potravinárskom sektore).

Rozvoj priemyselnej mikrobiológie smeruje špecialistu k potrebe starostlivého dodržiavania absolútne všetkých všeobecne uznávaných hygienických noriem vo výrobe. Štúdiom tejto vedy sa dá predísť znehodnoteniu mnohých produktov. Tému viac skúmajú budúci odborníci v potravinárskom priemysle.

Inovatívne technológie

Mikrobiológia je základom inovatívnych technológií. Mikroorganizmy a ich svet ešte nie sú úplne pochopené. Väčšina vedcov si je istá, že s pomocou mikroorganizmov je možné vyvinúť technológie, ktoré nebudú mať obdobu. Práve biotechnológia sa stane základom pre najnovšie technologické objavy.

Pri štúdiu ložísk ropy a uhlia sa používajú baktérie. Nie je žiadnym tajomstvom, že zásoby paliva sa míňajú. Vedci preto teraz odporúčajú používanie mikrobiologických metód na extrakciu alkoholov z obnoviteľných zdrojov.

Mikrobiologické technológie pomôžu prekonať environmentálne a energetické problémy. Neuveriteľne však mikrobiologická úprava organických zvyškov umožňuje vyčistiť životné prostredie, ako aj získať bioplyn, ktorý nie je horší ako prírodný. Tento spôsob získavania paliva nevyžaduje veľké výdavky. Dnes je v prírode naokolo veľké množstvo použitého materiálu na spracovanie.

Mnohí moderní vedci sa domnievajú, že v budúcnosti je to práve biológia, ktorá umožní prekonať mnohé energetické a environmentálne ťažkosti, ktoré majú všetky šance objaviť sa v čo najkratšom čase.

Úvod

Mikrobiológia(z gréckeho micros - malý, bios - život, logos - učenie) - veda, ktorá študuje štruktúru, životnú aktivitu a ekológiu mikroorganizmov najmenších foriem života rastlinného alebo živočíšneho pôvodu, ktoré nie sú viditeľné voľným okom.

mikrobiologické štúdievšetci zástupcovia mikrokozmu (baktérie, huby, prvoky, vírusy). Vo svojom jadre je mikrobiológia základnou biologickou vedou. Na štúdium mikroorganizmov využíva metódy iných vied, predovšetkým fyziky, biológie, bioorganickej chémie, molekulárnej biológie, genetiky, cytológie a imunológie. Ako každá veda, aj mikrobiológia sa delí na všeobecnú a osobitnú. Všeobecná mikrobiológia študuje vzorce štruktúry a životnej aktivity mikroorganizmov na všetkých úrovniach. molekulárne, bunkové, populačné; genetika a jej vzťah k životnému prostrediu. Predmetom štúdia súkromnej mikrobiológie sú jednotliví predstavitelia mikrosveta v závislosti od ich prejavu a vplyvu na životné prostredie, živú prírodu vrátane človeka. Súkromné sekcie mikrobiológie zahŕňajú: lekársku, veterinárnu, poľnohospodársku, technickú (sekcia biotechnológie), námornú, vesmírnu mikrobiológiu.

Lekárska mikrobiológiaštuduje patogénne mikroorganizmy pre ľudí: baktérie, vírusy, huby, prvoky. Podľa charakteru skúmaných patogénnych mikroorganizmov sa lekárska mikrobiológia delí na bakteriológiu, virológiu, mykológiu a protozoológiu.

Každá z týchto disciplín sa zaoberá nasledujúcimi otázkami:

morfológia a fyziológia, t.j. vykonáva mikroskopické a iné druhy výskumu, študuje metabolizmus, výživu, dýchanie, rastové a reprodukčné podmienky, genetické charakteristiky patogénnych mikroorganizmov;

úloha mikroorganizmov v etiológii a patogenéze infekčných chorôb;

hlavné klinické prejavy a prevalencia spôsobených chorôb;

špecifická diagnostika, prevencia a liečba infekčných chorôb;

ekológia patogénnych mikroorganizmov.

Lekárska mikrobiológia zahŕňa aj sanitárnu, klinickú a farmaceutickú mikrobiológiu.

Sanitárna mikrobiológiaštuduje mikroflóru prostredia, vzťah mikroflóry s organizmom, vplyv mikroflóry a jej metabolických produktov na zdravotný stav človeka, vyvíja opatrenia, ktoré zabraňujú nepriaznivým účinkom mikroorganizmov na človeka. Zameranie klinickej mikrobiológie. Úloha podmienene patogénnych mikroorganizmov pri výskyte ľudských chorôb, diagnostike a prevencii týchto chorôb.

Farmaceutická mikrobiológiavyšetruje infekčné choroby liečivých rastlín, kazenie liečivých rastlín a surovín pôsobením mikroorganizmov, kontamináciu liečiv pri príprave, ako aj hotových liekových foriem, spôsoby asepsie a antiseptík, dezinfekciu pri výrobe liečiv, technológiu na získavanie mikrobiologických a imunologických diagnostických, preventívnych a terapeutických liekov .

Veterinárna mikrobiológiaštuduje rovnaké problémy ako lekárska mikrobiológia, ale vo vzťahu k mikroorganizmom, ktoré spôsobujú choroby zvierat.

Mikroflóra pôdy, flóra, jej vplyv na úrodnosť, zloženie pôdy, infekčné choroby rastlín a pod. sú stredobodom poľnohospodárskej mikrobiológie.

Morská a vesmírna mikrobiológiaštuduje mikroflóru morí a nádrží a kozmického priestoru a iných planét.

Technická mikrobiológia,ktorá je súčasťou biotechnológie, vyvíja technológiu získavania rôznych produktov z mikroorganizmov pre národné hospodárstvo a medicínu (antibiotiká, vakcíny, enzýmy, bielkoviny, vitamíny). Základom modernej biotechnológie je genetické inžinierstvo.

História vývoja mikrobiológie

Preto mikrobiológia vznikla dávno pred naším letopočtom. Vo svojom vývoji prešiel niekoľkými etapami, ktoré nesúvisia ani tak chronologicky, ale vďaka veľkým úspechom a objavom.

FYZIOLOGICKÉ OBDOBIE (DRUHÁ POLOVICA XIX storočia)

Wassermanova reakcia (RW alebo EDS-Express Diagnosis of Syfilis) je zastaraná metóda diagnostiky syfilisu pomocou sérologického testu. Teraz nahradená zrážacou mikroreakciou ( antikardiolipínový test, MP, RPR- Rapid Plasma Reagin). Pomenovaný po nemeckom imunológovi Augustovi Wassermannovi<#"justify">Ide o aglutinačný test používaný na diagnostiku brušného týfusu a niektorých ochorení týfusu a paratýfu.

Navrhol v roku 1896 francúzsky lekár F. Vidal (F. Widal, 1862-1929). V. r. je založená na schopnosti protilátok (aglutinínov) vytvorených v organizme v priebehu ochorenia a pretrvávajúcich dlho po vyliečení, spôsobiť aglutináciu týfusových mikroorganizmov, špecifické protilátky (aglutiníny) sa nachádzajú v krvi pacienta od 2. týždeň choroby.

Na nastavenie Vidalovej reakcie sa odoberie krv injekčnou striekačkou z kubitálnej žily v množstve 2-3 ml a nechá sa zraziť. Vzniknutá zrazenina sa oddelí, sérum sa odsaje do čistej skúmavky a pripravia sa z nej 3 rady riedení pacientovho séra od 1:100 do 1:800 nasledovne: 1 ml (20 kvapiek) fyziologického roztoku naliať do všetkých skúmaviek; potom tou istou pipetou nalejte 1 ml séra zriedeného v pomere 1:50 do prvej skúmavky, zmiešajte s fyziologickým roztokom, čím získate riedenie 1:100, preneste 1 ml séra z tejto skúmavky do ďalšej skúmavky, zmiešajte s fyziologickým roztokom, získajte riedenie 1:200 a tiež získajte riedenie 1:400 a 1:800 v každom z troch radov.

Vidzlova aglutinačná reakcia sa uskutočňuje v objeme 1 ml kvapaliny, preto sa po premiešaní kvapaliny z poslednej skúmavky odoberie 1 ml. Nalejte 1 ml fyziologického roztoku bez séra do samostatnej kontrolnej skúmavky. Táto kontrola je umiestnená na kontrolu možnosti spontánnej aglutinácie antigénu (diagnosticum) v každom rade (antigénová kontrola). Do všetkých skúmaviek každého radu zodpovedajúcich nápisom sa nakvapkajú 2 kvapky diagnostika. Statív sa umiestni do termostatu na 2 hodiny pri 37 °C a potom sa nechá jeden deň pri izbovej teplote. Reakcia sa berie do úvahy v ďalšej lekcii.

V sére pacientov môžu byť špecifické aj skupinové protilátky, ktoré sa líšia výškou titra. Špecifická aglutinačná reakcia zvyčajne vedie k vyššiemu titru. Reakcia sa považuje za pozitívnu, ak dôjde k aglutinácii aspoň v prvej skúmavke s riedením 1:200. Zvyčajne sa vyskytuje vo veľkých riedeniach. Ak sa pozoruje skupinová aglutinácia s dvoma alebo troma antigénmi, potom sa za pôvodcu ochorenia považuje mikrób, s ktorým došlo k aglutinácii v najvyššom zriedení séra.

Ak po pridaní kultúry patogénu do ľudského krvného séra dôjde k aglutinácii, reakcia sa považuje za pozitívnu. Pre diagnostiku brušného týfusu sa Vidalova reakcia nastavuje opakovane s prihliadnutím na jej indikácie v dynamike a v súvislosti s anamnézou.<#"justify">Záver

Počas svojho vývoja sa mikrobiológia nielen veľa naučila z príbuzných vied (napríklad imunológie, biochémie, biofyziky a genetiky), ale dala aj silný impulz pre ich ďalší rozvoj. Mikrobiológia je štúdium morfológie, fyziológie, genetiky, taxonómie, ekológie a vzťahov mikroorganizmov s inými bytosťami. Keďže mikroorganizmy sú veľmi rôznorodé, ich podrobnejšie štúdium sa vykonáva podľa ich špeciálnych oblastí: virológia, bakteriológia, mykológia, protozoológia atď., množstvo špecializovaných oblastí: lekárske, veterinárne, technické, kozmické atď.

Lekárska mikrobiológia študuje mikroorganizmy patogénne a podmienene patogénne pre človeka, ich ekológiu a prevalenciu, metódy ich izolácie a identifikácie, ako aj problematiku epidemiológie, špecifickej terapie a prevencie chorôb, ktoré spôsobujú.

Štúdium celého komplexu interakcií v rámci ekosystému „mikroorganizmus-mikroorganizmus“, či už ide o mikrób-komenzálny alebo mikrób-patogén, zostáva v lekárskej mikrobiológii naliehavým problémom.

Bibliografia

1. Pokrovsky V.I. "Lekárska mikrobiológia, imunológia, virológia". Učebnica pre študentov farmy. Univerzity, 2002.

Borisov L.B. "Lekárska mikrobiológia, virológia a imunológia". Učebnica pre študentov medicíny. Univerzity, 1994.

Vorobyov A.A. "Mikrobiológia". Učebnica pre študentov medicíny. Univerzity, 1994.

Korotjajev A.I. "Lekárska mikrobiológia, virológia a imunológia", 1998.

Bukrinskaya A.G. Virológia, 1986.

L. B. BORISOV Lekárska mikrobiológia, virológia, imunológia. M.: MIA LLC, 2010. 736 s.

Pozdeev OK Lekárska mikrobiológia. M.: GEOTAR-MED, 2001. 754 s.

MINISTERSTVO ŠKOLSTVA RUSKEJ FEDERÁCIE

ŠTÁTNA UNIVERZITA TULA

Katedra sanitárno-hygienických a preventívnych disciplín

T. V. Chestnová, O. L. Smolyaninová

LEKÁRSKA MIKROBIOLÓGIA, VIROLÓGIA

A IMUNOLÓGIA

(Vzdelávacia a praktická príručka pre študentov medicíny).

TULA - 2008

MDT 576,8

Recenzenti: …………

Lekárska mikrobiológia, virológia a imunológia: vzdelávacia a praktická príručka / Ed. M422 T.V. Chestnová, O.L. Smolyaninova, - ... .., 2008. - .... s.

Vzdelávaciu a praktickú príručku napísali pracovníci Katedry sanitárnych a hygienických a preventívnych disciplín Štátnej univerzity v Tule v súlade s oficiálne schválenými programami výučby mikrobiológie (bakteriológia, virológia, mykológia, protozoológia) a imunológie pre študentov medicíny. univerzity všetkých fakúlt.

Príručka poskytuje popis bakteriologického laboratória, načrtáva mikroskopické metódy výskumu, základy prípravy živných pôd, obsahuje informácie o morfológii, systematike a fyziológii baktérií, húb, prvokov a vírusov. Tiež sú uvedené charakteristiky rôznych patogénnych mikroorganizmov, vírusov a metódy ich laboratórneho výskumu.

VŠEOBECNÁ MIKROBIOLÓGIA

Úvod………………………………………………………………………………………………………

Stručná história vývoja mikrobiológie………………………………………………………………………

Téma 1. Morfológia a klasifikácia mikroorganizmov………………………………………..

1.1. Mikrobiologické laboratóriá, ich vybavenie, základné bezpečnostné opatrenia a pravidlá práce v nich…………………………………………………………………………………………..

1.2. Štruktúra a klasifikácia mikroorganizmov …………………………………………………………

1.3. Štruktúra a klasifikácia baktérií (prokaryotov)……………………………………………………….

1.4. Štruktúra a klasifikácia húb………………………………………………………………..

1.5. Štruktúra a klasifikácia prvokov……………………………………………………………….

1.6. Štruktúra a klasifikácia vírusov ………………………………………………………………

Test na tému ………………………………………………………………………………………….

Téma 2. Mikroskopia………………………………………………………………………………………..

2.1. Mikroskopy, ich zariadenie, druhy mikroskopie, technika mikroskopovania mikroorganizmov, pravidlá manipulácie s mikroskopom…………………………………………………………………….

2.2. Metódy prípravy a farbenia mikroskopických preparátov…………………………..

Test na tému……………………………………………………………………………………………….

Téma 3. Fyziológia mikroorganizmov……………………………………………………………….

3.1. Rast a reprodukcia baktérií. Fázy reprodukcie ………………………………………………….

3.2 Živné pôdy, zásady ich klasifikácie, požiadavky na živné pôdy, spôsoby kultivácie mikroorganizmov………………………………………………..

3.3. Výživa baktérií ………………………………………………………………………………….

3.4. Metabolizmus bakteriálnej bunky ………………………………………………………………………….

3.5. Druhy výmeny plastov ………………………………………………………………………

3.6. Princípy a metódy izolácie čistých kultúr. Enzýmy baktérií, ich identifikácia. Vnútrodruhová identifikácia (epidemiologické označenie)………………………………………..

3.7. Znaky fyziológie húb, prvokov, vírusov a ich kultivácie………………

3.8. Bakteriofágy, ich štruktúra, klasifikácia a použitie………………………………………..

Test na tému …………………………………………………………………………………………

Téma 4. Vplyv podmienok prostredia na mikroorganizmy…………………………………………..

4.1. Vplyv fyzikálnych, chemických a biologických faktorov na mikroorganizmy………….

4.2. Pojem sterilizácia, dezinfekcia, asepsa a antisepsa. Spôsoby sterilizácie, vybavenie. Kontrola kvality dezinfekcie ……………………………………………………………….

Téma 5. Normálna mikroflóra ľudského tela……………………………………………….

5.1. Normoflóra, jej význam pre mikroorganizmy. Pojem prechodná flóra, dysbiotické stavy, ich hodnotenie, metódy korekcie………………………………………………………..

Téma 6. Genetika mikróbov. …………………………………………………………………………………..

6.1. Štruktúra bakteriálneho genómu. Fenotypová a genotypová variabilita. Mutácie. Úpravy.………………………………………………………………………………………………..

Genetická rekombinácia mikroorganizmov. Základy genetického inžinierstva, praktická aplikácia……………………………………………………………………………………………………………….

Test na tému………………………………………………………………………………………………..

Téma 7. Antimikrobiálne látky……………………………………………………………………….

7.1. Antibiotiká prírodné a syntetické. Klasifikácia antibiotík podľa chemickej štruktúry, mechanizmu, spektra a typu účinku. Spôsoby získavania ………………………………….

7.2. Odolnosť baktérií voči liekom, spôsoby, ako ju prekonať. Metódy stanovenia citlivosti na antibiotiká………………………………………………………………………………..

Téma 8. Doktrína infekcie………………………………………………………………………………..

8.1. Koncept infekcie. Formy infekcie a obdobia infekčných chorôb. patogenity a virulencie. faktory patogénnosti. Toxíny baktérií, ich povaha, vlastnosti, získavanie……………………………………………………………………………………………………….

8.2. Koncepcia epidemiologického dohľadu nad infekčným procesom. Pojem rezervoár, zdroj infekcie, spôsoby a faktory prenosu………………………………………………

Test na tému………………………………………………………………………………………………..

VŠEOBECNÁ IMUNOLÓGIA ……………………………………………………………………………………….

Téma 9. Imunológia………………………………………………………………………………………………

9.1. Pojem imunita. Druhy imunity. Nešpecifické ochranné faktory ………………….

9.2. Centrálne a periférne orgány imunitného systému. Bunky imunitného systému. Formy imunitnej odpovede ………………………………………………………………………………

9.3. Doplnok, jeho štruktúra, funkcie, spôsoby aktivácie. Úloha v imunite ………………………….

9.4. Antigény, ich vlastnosti a typy. Antigény mikroorganizmov ………………………………….

9.5. Protilátky a tvorba protilátok. Štruktúra imunoglobulínov. Triedy imunoglobulínov a ich vlastnosti ………………………………………………………………………………………………

96. Sérologické reakcie a ich aplikácia……………………………………………………….

9.7. stavy imunodeficiencie. Alergické reakcie. imunologickej pamäte. imunologickej tolerancie. Autoimunitné procesy …………………………………………………

9.8. Imunoprofylaxia, imunoterapia …………………………………………………………………..

SÚKROMNÁ MIKROBIOLÓGIA ……………………………………………………………………………….

Téma 10. Pôvodcovia črevných infekcií……………………………………………………………….

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

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

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

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

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

Téma 11. Otrava jedlom. Otrava jedlom…………………………………………

11.1. Všeobecné charakteristiky a pôvodcovia PTI……………………………………………………….

11.2. Botulizmus ………………………………………………………………………………………….

Téma 12. Pôvodcovia pyozápalových ochorení…………………………………………

12.1. Patogénne koky (streptokoky, stafylokoky) ………………………………………………..

12.2. Gramnegatívne baktérie (hemofilné, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Proteus) ...

12.3. Ranné anaeróbne klostridiové a neklostridiové infekcie …………………………

Téma 13. Pôvodcovia bakteriálnych infekcií prenášaných vzduchom………………………………….

13.1. Korynebaktérie ………………………………………………………………………………………

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

13.3. Meningokoky ………………………………………………………………………………..

13.4. Mykobaktérie ……………………………………………………………………………………….

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

Téma 14. Pôvodcovia pohlavne prenosných chorôb (STD)………………………

14.1. Chlamýdie ………………………………………………………………………………………..

14.2. Pôvodca syfilisu ………………………………………………………………………………….

14.3. Gonokoky ……………………………………………………………………………………………….

Téma 15. Patogény rickettsiózy………………………………………………………………………..

Téma 16. Pôvodcovia bakteriálnych zoonotických infekcií……………………………….

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

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

16.3. Pôvodca antraxu………………………………………………………………………………..

16.4. Pôvodca moru …………………………………………………………………………………………

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

Téma 17. Patogénne prvoky………………………………………………………………………………..

17.1. Plazmódová malária ………………………………………………………………………………….

17.2. Toxoplazma……………………………………………………………………………………….

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

17.4. Pôvodca amébiózy……………………………………………………………………………………….

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

Téma 18. Choroby spôsobené patogénnymi hubami …………………………………………..

SÚKROMNÁ VIROLÓGIA………………………………………………………………………………………..

Téma 19. Patogény SARS………………………………………………………………………………………

19.1. Vírusy chrípky ……………………………………………………………………………………….

19.2. Parainfluenza. RS vírusy …………………………………………………………………………………

19.3. Adenovírusy ………………………………………………………………………………………

19.4. Rinovírusy ……………………………………………………………………………………….

19.5. Reovírusy ……………………………………………………………………………………………….

Téma 20. Pôvodcovia vírusových infekcií prenášaných vzduchom…………………………………..

20.1. Vírusy osýpok a mumpsu ………………………………………………………………………………..

20.2. Herpes vírus …………………………………………………………………………………………

20.3. Vírus rubeoly …………………………………………………………………………………………

Téma 21. Poxyvírusy……………………………………………………………………………………….

21.1. Pôvodca kiahní ………………………………………………………………………….

Téma 22. Enterovírusové infekcie………………………………………………………………………..

22.1. Vírus detskej obrny ………………………………………………………………………………………

22.2. ECHO vírusy. Coxsackievírusy………………………………………………………………………………

Téma 23. Retrovírusy………………………………………………………………………………………………

23.1. Pôvodca infekcie HIV……………………………………………………………………………….

Téma 24. Arbovírusové infekcie……………………………………………………………………………….

24.1.Rhabdovírusy……………………………………………………………………………………………….

24.2. Flavivírusy …………………………………………………………………………………………

24.3. Hantavírusy ……………………………………………………………………………………….

Téma 25. Pôvodcovia vírusovej hepatitídy…………………………………………………………………

25.1. Vírus hepatitídy A……………………………………………………………………………………….

25.2. Vírusová hepatitída B……………………………………………………………………………………….

25.3. Vírusová hepatitída C ……………………………………………………………………………….

ČASŤ PRVÁ. VŠEOBECNÁ MIKROBIOLÓGIA

Úvod.

Mikrobiológia je veda, ktorá študuje mikroskopické tvory nazývané mikroorganizmy, ich biologické vlastnosti, systematiku, ekológiu a vzťahy s inými organizmami.

Medzi mikroorganizmy patria baktérie, aktinomycéty, huby vrátane vláknitých húb, kvasinky, prvoky a nebunkové formy – vírusy, fágy.

Mikroorganizmy zohrávajú v prírode mimoriadne dôležitú úlohu – uskutočňujú kolobeh organických a anorganických (N, P, S, atď.) látok, mineralizujú rastlinné a živočíšne zvyšky. Ale môžu spôsobiť veľké škody - spôsobiť škody na surovinách, potravinových výrobkoch, organických materiáloch. V tomto prípade sa môžu vytvárať toxické látky.

Mnohé druhy mikroorganizmov sú patogénmi chorôb ľudí, zvierat a rastlín.

Súčasne sa v národnom hospodárstve široko používajú mikroorganizmy: pomocou rôznych druhov baktérií a húb sa získavajú organické kyseliny (octová, citrónová atď.), Alkoholy, enzýmy, antibiotiká, vitamíny, kŕmne kvasnice. Na základe mikrobiologických procesov funguje pečenie chleba, vinárstvo, pivovarníctvo, výroba mliečnych výrobkov, kvasenie ovocia a zeleniny, ako aj iné odvetvia potravinárskeho priemyslu.

V súčasnosti je mikrobiológia rozdelená do nasledujúcich sekcií:

Lekárska mikrobiológia – študuje patogénne mikroorganizmy, ktoré spôsobujú choroby človeka a vyvíja metódy na diagnostiku, prevenciu a liečbu týchto chorôb. Študuje spôsoby a mechanizmy ich šírenia a spôsoby boja proti nim. Na kurz lekárskej mikrobiológie nadväzuje samostatný kurz virológia.

Veterinárna mikrobiológia je štúdium patogénnych mikroorganizmov, ktoré spôsobujú choroby zvierat.

Biotechnológia zvažuje vlastnosti a podmienky pre vývoj mikroorganizmov používaných na získavanie zlúčenín a liečiv používaných v národnom hospodárstve a medicíne. Vyvíja a zdokonaľuje vedecké metódy biosyntézy enzýmov, vitamínov, aminokyselín, antibiotík a iných biologicky aktívnych látok. Biotechnológia tiež stojí pred úlohou vyvinúť opatrenia na ochranu surovín, potravín, organických materiálov pred znehodnotením mikroorganizmami a študovať procesy, ktoré sa vyskytujú pri ich skladovaní a spracovaní.

Pôdna mikrobiológia študuje úlohu mikroorganizmov pri tvorbe a úrodnosti pôdy, vo výžive rastlín.

Vodná mikrobiológia študuje mikroflóru vodných plôch, jej úlohu v potravinových reťazcoch, v kolobehu látok, pri znečisťovaní a čistení pitnej a odpadovej vody.

Genetika mikroorganizmov, ako jedna z najmladších disciplín, berie do úvahy molekulárne základy dedičnosti a variability mikroorganizmov, zákonitosti procesov mutagenézy, vyvíja metódy a princípy kontroly životnej aktivity mikroorganizmov a získavanie nových kmeňov pre využitie v priemysle, poľnohospodárstve. a medicíne.

Stručná história vývoja mikrobiológie.

Zásluhu na objave mikroorganizmov má holandský prírodovedec A. Leeuwenhoek (1632-1723), ktorý vytvoril prvý mikroskop s 300-násobným zväčšením. V roku 1695 vydal knihu „Tajomstvá prírody“ s kresbami kokov, prútov, spirilly. To vyvolalo veľký záujem medzi prírodovedcami. Vtedajší stav vedy umožňoval len opísať nové druhy (morfologické obdobie).

Začiatok fyziologického obdobia je spojený s činnosťou veľkého francúzskeho vedca Louisa Pasteura (1822-1895). S menom Pasteur sú spojené najvýznamnejšie objavy v oblasti mikrobiológie: skúmal podstatu fermentácie, stanovil možnosť života bez kyslíka (anaerobióza), odmietol teóriu spontánnej tvorby, skúmal príčiny kazenia vín a pivo. Navrhol účinné spôsoby boja proti patogénom kazenia potravín (pasterizácia), vyvinul princíp očkovania a metódy získavania vakcín.

R. Koch, súčasník Pasteura, zaviedol výsev na husté živné pôdy, počítanie mikroorganizmov, izoláciu čistých kultúr a sterilizáciu materiálov.

Imunologické obdobie vo vývoji mikrobiológie je spojené s menom ruského biológa I.I. Mečnikov, ktorý objavil doktrínu o imunite tela voči infekčným chorobám (imunita), bol zakladateľom fagocytárnej teórie imunity, odhalil antagonizmus u mikróbov. Súčasne s I.I. Mechnikov, mechanizmy imunity voči infekčným chorobám študoval najväčší nemecký výskumník P. Ehrlich, ktorý vytvoril teóriu humorálnej imunity.

Gamaleya N.F. - zakladateľ imunológie a virológie, objavil bakteriofágiu.

DI. Ivanovský najprv objavil vírusy a stal sa zakladateľom virológie. Práca v botanickej záhrade Nikitsky na štúdiu choroby tabakovej mozaiky, ktorá spôsobila obrovské škody na tabakových plantážach, v roku 1892. zistili, že toto ochorenie, bežné na Kryme, je spôsobené vírusom.

N.G. Gabrichevsky zorganizoval prvý bakteriologický ústav v Moskve. Vlastní práce o štúdiu šarlachu, záškrtu, moru a iných infekcií. V Moskve organizoval výrobu séra proti záškrtu a úspešne ho aplikoval na liečbu detí.

P.F. Zdrodovsky je imunológ a mikrobiológ, známy svojou zásadnou prácou v oblasti fyziológie imunity, ako aj v oblasti rickettsiológie a brucelózy.

V.M. Ždanov je významný virológ, jeden z organizátorov globálnej eliminácie kiahní na planéte, ktorý stál pri počiatkoch molekulárnej virológie a genetického inžinierstva.

M.P. Chumakov je imunobiotechnológ a virológ, organizátor Inštitútu detskej obrny a vírusovej encefalitídy, autor orálnej vakcíny proti detskej obrne.

Z.V. Ermolyeva - zakladateľ domácej antibiotickej terapie