История развития микробиологии Микробиология от греч mikros

История развития микробиологии • Микробиология (от греч. mikros — малый, bios — жизнь, logos — учение) — наука о малой жизни, объектом изучения которой являются микроорганизмы. Особенность их — простота и очень малый размер.

Микробиологию можно подразделить на общую и частную Общая микробиология изучает: • строение • физиологию • биохимию • генетику • экологию • эволюцию микробов. • Частная микробиология по объектам изучения делится на: медицинскую • ветеринарную • сельскохозяйственную • морскую • Космическую • техническую.

Основной задачей медицинской микробиологии является : Ø изучение патогенных для человека микробов Ø механизмов инфекции Ø методов лабораторной диагностики Ø специфической терапии Ø профилактики инфекционных заболеваний человека.

Микробиология прошла длительный путь развития, исчисляющийся многими тысячелетиями. Уже в IVV тысячелетии до н. э. человек пользовался плодами деятельности микроорганизмов, не зная об их существовании. Виноделие, хлебопечение, сыроделие, выделка кож, не что иное, как процессы, проходящие с участием микроорганизмов. Тогда же, в древности, ученые и мыслители предполагали, что многие болезни вызываются какими-то посторонними невидимыми причинами, имеющими живую природу. Следовательно, микробиология зародилась задолго до нашей эры. В своем развитии она прошла несколько этапов, не столько связанных хронологически, сколько обусловленных основными достижениями и открытиями.

Исторический путь развития древнейшей науки микробиологии можно разбить на 5 этапов, в зависимости от уровня и методов познания мира микробов: Эвристический морфологический физиологический иммунологический молекулярно-генетический

Эвристический этап связан с неожиданными находками и догадками о существовании на Земле невидимых живых существ, вызывающих болезни. Микробы существовали на нашей планете задолго до появления животных и человека, о чем догадывались уже древние мыслители и ученые.

Еще в III — IХ вв. до н. э. основоположник античной медицины Гиппократ считал, что болезни человека других местностяхвызываются какими-то невидимыми частицами, которые он называл миазмами, выделяемыми в болотистых и.

• Ибн Сина писал в Каноне о том, что причиной чумы, оспы и других болезней являются невидимые простым глазом мельчайшие живые существа, передающиеся через воздух и воду. Для предохранения от болезней были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом.

Однако доказательство существования невидимых возбудителей болезней стало возможным после изобретения микроскопа. Приоритет в открытии микроорганизмов принадлежит голландскому натуралисту-любителю Антонио Левенгуку (1 б 32 - 1723). А. Левенгук увлекался шлифованием стекол и довел это искусство до совершенства, сконструировав микроскоп, позволивший увеличивать рассматриваемые предметы в 300 раз.

Изучая под микроскопом различные объекты (дождевую воду, настои, зубной налет, кровь, испражнения, сперму), А. Левенгук наблюдал мельчайших животных, которых он назвал анималькулюсами. За это время открыто и описано более 2000 видов бактерий и грибов — возбудителей болезней человека.

• В конце ХIХ века было • Основоположниками доказано , что причиной протозоологии были болезней человека и русские исследователи животных могут быть не Ф. А. Леш (1840 -1 903), только бактерии, но и выявивший возбудителя простейшие: амебиаза, П. Ф. Боровскпй амебы, лейшмании, (1863 -1 932), изучивший плазмодии малярии и др. лейшманиоз, и Эти открытия послужили французский врач основой для создания АЛаверан (1845 -1922), науки протозоологии — описавший возбудителя учения о болезнях, малярии. вызываемых простейшими.

П. Ф. Боровский А. Лаверан

Таким образом, с изобретением микроскопа А. Левенгуком начинается следующий этап в развитию микробиологии, получивший название морфологического.

привлекло огромное внимание специалистов, у него появились многочисленные ученики и последователи. Однако оставались неясными вопросы о появлении микроорганизмов, условиях их жизни, предназначении, участии в возникновении болезней человека. На эти вопросы впоследствии были даны четкие ответы в исследованиях многих ученых.

• Хотя появление болезней и связывалось с теперь уже открытыми микроорганизмами, однако необходимы были прямые доказательства. И они были получены русским врачом-эпидемиологом Д. Самойловичем (1744 - 1805). Чтобы доказать, что чума вызывается особым возбудителем, он заразил себя отделяемым бубона больного чумой человека и заболел чумой. К счастью, Д. Самойлович остался жив.

• Д. Самойлович

• Вопрос о способе появления и размножения микроорганизмов был решен в споре с господствовавшей тогда теорией самозарождения. Несмотря на то, что итальянский ученый Л. Спалланцани в середине XVIII в. наблюдал под микроскопом деление бактерий, мнение о том, что они самозарождаются, не было опровергнуто.

Бурное развитие микробиологии в XIX в. привело к открытию возбудителей многих инфекционных болезней (сибирская язва, чума, столбняк, дифтерия, дизентерия, холера, туберкулез и др. ).

• Начало физиологического периода относится к 60 -м годам ХIХ в. и связано с деятельностью выдающегося французского ученого Луп Пастера (1822— 1895), который заложил основы изучения микроорганизмов с точки зрения их физиологии. Он установил биологическую природу спиртового, масляно-кислого и молочнокислого брожений. Изучил болезни вина и пива и разработал способы предохранения их от порчи.

Общебиологическое значение имеют работы Пастера по самопроизвольному зарождению жизни. На простых и убедительных примерах он показал, что в стерильных бульонах, закрытых ватными пробками во избежание контакта с воздухом, самозарождение микроорганизмов из неживой природы в условиях развитой жизни невозможно.

• Физиологический период в развитии Микробиологии связан также с именем немецкого ученого Роберта Коха, которому принадлежит разработка методов получения чистых культур бактерий, окраски бактерий при микроскопии, микрофотографии, стал применять в практике изучения микроорганизмов анилиновые красители.

Принцип аттенуации (ослабления) микроорганизмов с помощью пассажей через восприимчивое животное или при выдерживании микроорганизмов в неблагоприятных условиях (температура, высушивание) позволил Л. Пастеру получить вакцины против бешенства, сибирской язвы, куриной холеры; этот принцип до настоящего времени используется приготовлении вакцин.

• Следует отметить также важность открытия в этот период антигенов нормальных органов и тканей человека и животных и индивидуальных, антигенных различий у людей и животных. Частым признаком этих антигенных различий являются индивидуальные группы крови у людей.

• В иммунологический период развития микробиологии был создан ряд теорий иммунитета: гуморальная теория, фагоцитарная теория, теория идиотипических взаимодействий, гипофизарно-гипоталамо-адреналовая теория регуляции иммунитета и др. Однако, наиболее приемлемой для объяснения многих явлений и механизмов иммунитета остается клональноселекционная теория, созданная австралийским иммунологом Ф. Бернетом.

Особенно бурное развитие получили микробиология и иммунология в 50 -60 -е годы нашего столетия. Этому способствовали следующие причины: важнейшие открытия в области молекулярной биологии, генетики, биоорганической химии; появление таких новых наук, как генетическая инженерия, биотехнология, информатика; создание новых методов и научной аппаратуры, позволяющих глубже проникать в тайны живой природы.

Таким образом, с 50 -х годов в развитии микробиологии и иммунологии начался молекулярно-генетический период, который характеризуется рядом принципиально важных научных достижений и открытий. К ним относятся: расшифровка молекулярной структуры и молекулярно-биологической организации многих вирусов и бактерий; открытие простейших форм жизни, «инфекционного белка» приона; расшифровка химического строения и химический синтез некоторых антигенов; открытие новых антигенов, например опухолевых ; расшифровка строения антителиммуноглобулинов;

разработка метода культур животных и растительных клеток и их выращивания в промышленных масштабах с целью получения вирусных антигенов; получение рекомбинантных бактерий и рекомбинантных вирусов. Синтез отдельных генов вирусов и бактерий. Получение рекомбинантных штаммов бактерий и вирусов, сочетающих свойства родительских особей или приобретающих новые свойства; создание гибридом путем слияния иммунных В -лимфоцитов, продуцентов антител и раковых клеток с целью получения моноклональных;

открытие иммуномодуляторов, иммуноцитокинов (интерлейкины, интерфероны, миелопептиды и др. ), эндогенных природных регуляторов иммунной системы и их использование для профилактики и лечения различных болезней; получение вакцин (вакцина гепатита В, малярии, антигенов ВИЧ и других антигенов), биологически активных пептидов (интерфероны, интерлейкины, ростовые факторы и др. ) с помощью методов биотехнологии и приемов генетической инженерии; разработка синтетических вакцин на основе природных или синтетических антигенов и их фрагментов, а также искусственного носителя. адъюванта (помощника). стимулятора иммунитета;

изучение врожденных и приобретенных иммунодефицитов, их роли в иммунопатологии и разработка иммунокорригирующей терапии. Открытие вирусов, вызывающих иммунодефициты; разработка принципиально новых способов диагностики инфекционных и неинфекционных болезней (иммуноферментный, радиоиммунный анализы, иммуноблоттинг, гибридизация нуклеиновых кислот). Создание на основе этих способов тест-систем для индикации, идентификации микроорганизмов, диагностики инфекционных и неинфекционных болезней (опухоли, сердечно-сосудистые, аутоиммунные, эндокринные и др. ), а также выявления нарушений при некоторых состояниях (беременность, переливание крови, пересадка органов и т. д. )

• Перечислены только наиболее крупные достижения молекулярногенетического периода в развитии микробиологии и иммунологии. За это время был открыт ряд новых вирусов (возбудители геморрагических лихорадок Ласса, Мачупо; вирус, вызывающий СПИД) и бактерий (возбудитель болезни легионеров).

Созданы новые вакцинные и другие профилактические препараты (вакцины против кори, полиомиелита, паротита, клещевого энцефалита, вирусного гепатита В, полианатоксины против столбняка, газовой гангрены и ботулизма и др. ), новые диагностические препараты.

Современный молекулярно- генетический этап развития микробиологии, вирусологии и иммунологии начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.

• В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Использование бактерий, вирусов, а затем и плазмид в качестве объектов молекулярно- биологических и генетических исследований привело к более глубокому пониманию фундаментальных процессов, лежащих в основе жизни.

. Выяснение принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий и установление универсальности генетического кода позволило лучше понимать молекулярно- генетические закономерности, свойственные более высоко организованным организмам.

Использованная литература: • 1. Микробиология/Под ред. Ф. К. Черкесс. — М. : Медицина, 1987. — 512 с. 2. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии: Учебник: А. А. Воробьев, Ю. С. Кривошеин, А. С. Быков и др. ; Под ред. А. А. Воробьева, Ю. С. Кривошеина. - 2 -е изд. , стер. - М. : Издательский центр Академия, 2002. — 224 с. 3. Коротяев А. И. «Медицинская микробиология, вирусология и иммунология» , 1998. 4. Омелянский В. Л. Практическое руководство по микробиологии. — М-Л. : Изд. АН СССР 1940. 5. Львов А. Пастер — творец научного метода в медицине. // Природа — 1973. — № 7. — стр. 91 — 95.