Развитие микробиологии. Работа студентки 205 группы Плешановой.
Историю развития микробиологии можно разделить на пять этапов: эвристический n морфологический n физиологический n иммунологический n молекулярно-генетический. n
Эвристический период (IV. III тысячелетие до н. э. . XVI в. н. э. ) n n связан скорее с логическими и методическими приемами нахождения истины, т. е. эвристикой, чем с какими- либо экспериментами и доказательствами. Мыслители того времени (Гиппократ, римский писатель Варрон и др. ) высказывали предположения о природе заразных болезней, миазмах, мелких невидимых животных. Эти представления были сформулированы в стройную гипотезу спустя многие столетия в сочинениях итальянского врача Д. Фракасторо (1478. 1553), высказавшего идею о живом контагии (contagium vivum), который вызывает болезни. При этом каждая болезнь вызывается своим контагием. Для предохранения от болезней им были рекомендованы изоляция больного, карантин, ношение масок, обработка предметов уксусом. Таким образом, Д. Фракасторо был одним из основоположников эпидемиологии, т. е. науки о причинах, условиях и механизмах формирования заболеваний и способах их профилактики.
Морфологический период( 17 -18 век) n § § Начинается с изобретением микроскопа А. Левенгуком Хотя появление болезней и связывалось с теперь уже открытыми микроорганизмами, однако необходимы были прямые доказательства. И они были получены русским врачом-эпидемиологом Д. Самойловичем. Чтобы доказать, что чума вызывается особым возбудителем, он заразил себя отделяемым бубона больного чумой человека и заболел чумой. К счастью, Д. Самойлович остался жив. Впоследствии героические опыты по самозаражению для доказательства заразности того или иного микроорганизма провели русские врачи Г. Н. Минх и О. О. Мочутковский, И. И. Мечников и др. 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. Это было сделано выдающимся французским ученым Луи Пастером В 1892 г. русский ученый Д. И. Ивановский (1864. 1920) открыл вирусы представителей царства vira.
Физиологический период n связан с именем немецкого ученого Робертй Коха, которому принадлежит разработка методов получения чистых культур бактерий, окраски бактерий при микроскопии, микрофотографии.
Иммунологический период(19 -20 в) n n открыли работы Л. Пастера по вакцинации 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. Выдающуюся роль сыграли работы И. И. Мечникова и П. Эрлиха по теории иммунитета клонально-селекционная теория, созданная австралийским иммунологом Ф. Бернетом
Молекулярно-генетический период. n n n n Начался с 50 -х годов 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. Например, химический синтез лизоцима [Села'Д. , 1971], пептидов вируса СПИДа (Р. В. Петров, В. Т. Иванов и др. ). открытие новых антигенов, например опухолевых (Л. А. Зильбер и др. ), антигенов гистосовместимости (HLA-система). расшифровка строения антител-иммуноглобулинов [Эдельманд. , Портер Р. , 1959]. 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 антител [Келлер Д. , Милынтейн Ц. , 1975].
Молекулярно-генетический период. - 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, сердечнососудистые, аутоиммунные, эндокринные и др. ), а также выявления нарушений при некоторых состояниях (беременность, переливание крови, пересадка органов и т. д. )
n n n 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. Расшифровка генома кишечной палочки сделало возможным конструирование и пересадку генов. К настоящему времени генная инженерия создала новые направления биотехнологии. Расшифрованы молекулярно-генетическая организация многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками, установлены способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки и основные механизмы вирусного канцерогенеза. Современная иммунология - это наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержании структурной и функциональной целостности организма. Иммунология в настоящее время включает ряд специализированных направлений, среди которых, наряду с инфекционной иммунологией, к наиболее значимым относятся иммуногенетика, иммуноморфология, трансплантационная иммунология, иммунопатология, иммуногематология, онкоиммунология, иммунология онтогенеза, вакцинология и прикладная иммунодиагностика.
n n v v n n Микробиология - наука, изучающая строение, жизнедеятельность и экологию микроорганизмов мельчайших форм жизни растительного или животного происхождения, не видимых невооруженным глазом. Микробиология является биологической фундаментальной наукой микробиология подразделяется на общую и частную. Общая микробиология изучает закономерности строения и жизнедеятельности микроорганизмов на всех уровнях. молекулярном, клеточном, популяционном; генетику и взаимоотношения их с окружающей средой. Предметом изучения частной микробиологии являются отдельные представители микромира в зависимости от проявления и влияния их на окружающую среду, живую природу, в том числе человека. К частным разделам микробиологии относятся: медицинская, ветеринарная, сельскохозяйственная, техническая (раздел биотехнологии космическая микробиология. Медицинская микробиология изучает патогенные для человека микроорганизмы: бактерии, вирусы, грибы, простейшие. В зависимости от природы изучаемых патогенных микроорганизмов медицинская микробиология делится на бактериологию, вирусологию, микологию, протозоологию. Санитарная микробиология изучает микрофлору окружающей среды, взаимоотношение микрофлоры с организмом, влияние микрофлоры и продуктов ее жизнедеятельности на состояние здоровья человека, разрабатывает мероприятия, предупреждающие неблагоприятное воздействие микроорганизмов на человека.
n n n Фармацевтическая микробиология исследует инфекционные болезни лекарственных растений, порчу лекарственных растений и сырья под действием микроорганизмов, обсемененность лекарственных средств в процессе приготовления, а также готовых лекарственных форм, методы асептики и антисептики, дезинфекции производстве лекарственных препаратов, технологию получения микробиологических и иммунологических диагностических, профилактических и лечебных препаратов. Ветеринарная микробиология изучает те же вопросы, что и медицинская микробиология, но применительно к микроорганизмам, вызывающим болезни животных. Микрофлора почвы, растительного мира, влияние ее на плодородие, состав почвы, инфекционные заболевания растений и т. д. находятся в центре внимания сельскохозяйственной микробиологии. Морская и космическая микробиология изучает соответственно микрофлору морей и водоемов и космического пространства и других планет. Техническая микробиология, являющаяся частью биотехнологии, разрабатывает технологию получения из микроорганизмов разнообразных продуктов для народного хозяйства и медицины (антибиотики, вакцины, ферменты, белки, витамины). Основа современной биотехнологии - генетическая инженерия.
Ивановский Дмитрий Иосифович (1864 – 1920) q q русский физиолог растений и микробиолог основоположник вирусологии – открыл особый мир возбудителей заболеваний, названных впоследствии вирусами. открыл проходящего через бактериальный фильтр возбудителя болезни табака, названного впоследствии вирусом табачной мозаики. опубликовал работы об особенностях физиологических процессов в больных растениях, влиянии кислорода на спиртовое брожение у дрожжей, состоянии хлорофилла в растениях, его устойчивости к свету, значении каротина и ксантофилла, по почвенной микробиологии.
Луи Пастер (1822 -1895) – французский учёный, разносторонне образованный, блестящий, экспериментатор, член Французской академии наук. n n v v Работы в области химии: его работы в области строения кристаллов и явления поляризации легли в основу стереохимии Изучение брожения: доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не является химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы. опроверг теорию самозарождения. открыл явление анаэробиоза, т. е. возможность жизни микроорганизмов в отсутствие кислорода. Брожение, таким образом, оказалось анаэробным процессом, потому что на него отрицательно воздействовал кислород (эффект Пастера).
Луи Пастер n v v v Изучение инфекционных болезней: заложил основы дезинфекции, асептики и антисептики(метод пастеризации) установил специфичность возбудителей сибирской язвы, родильной горячки, холеры, бешенства, куриной холеры и др. болезней, развил представления об искусственном иммунитете, предложил метод предохранительных прививок, в частности от сибирской язвы (1881), бешенства (совместно с Эмилем Ру 1885). ввел принцип аттенуации – снижение вирулентности при длительном культивировании в неблагоприятных условиях – основной принцип получения живых вакцин v Таким образом Луи Пастер вывел микробиологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, промышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология й иммунология и в наше время. • Пастер всю жизнь занимался биологией и лечил людей, не получив ни медицинского, ни биологического образования.
Роберт Кох (1843 -1910) – немецкий микробиолог. n n n разработал методы получения чистых культур бактерий. разработал окраски бактерий при микроскопии, микрофотографии. Сформулировал триаду Коха-Генле: 1) микроб всегда должен обнаруживаться при данном заболевании и отсутствовать при других; 2) его можно получить в чистой культуре; 3) ею в лабораторном опыте вызывается данная болезнь у экспериментального животного. Открыл бациллу сибирской язвы, холерный вибрион, изучил цикл развития бацилл, открыл устойчивую к воздействию внешней среды форму — споры. Открыл и исследовал туберкулёз, за что был награждён Нобелевской премией по физиологии и медицине в 1905 году. Открытия Роберта Коха внесли неоценимый вклад в развитие здравоохранения, а также в координацию исследований и практических мер в борьбе с такими инфекционными заболеваниями, как брюшной тиф, малярия, чума крупного рогатого скота, сонная болезнь (трипаносомоз) и чума человека.
Илья Ильич Мечников(18451916) - российский биолог и патолог, один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, иммунологии n n n n создал фагоцитарную теорию иммунитета, в 1909 г за исследования по фагоцитозу ему была присуждена Нобелевская премия. Раскрыл природу невосприимчивости человека к повторному заражению после перенесенного инфекционного заболевания. занимался преимущественно зоологическими и эмбриологическими исследованиями простейших животных, от одноклеточных организмов до сложно устроенных живых существ. Создал теорию происхождения многоклеточных организмов Совместно с Н. Ф. Гамалеей основал первую в России бактериологическую станцию. занимался общепатологическими вопросами, изучал проблемы долголетия и ввел в медицинский оборот термин "геронтология", создав одноименную наук. Работал как зоолог, микробиолог, патолог, демограф, геронтолог, философ, врач, эпидемиолог, психоаналитик, став, по словам И. М. Сеченова, "гордостью русской науки".
Пауль Эрлих (1854 -1915)- Немецкий фармаколог и иммунолог, обладатель Нобелевской премии. n выдвинул гуморальную теорию иммунитета (от лат. humor. жидкость). Он считал, что иммунитет возникает в результате образования в крови антител, которые нейтрализуют яд. n n n создал способ различения отдельных форм лейкоцитов. Высказал идею о том, что клетки, ответственные за иммунные реакции, имеют на поверхности антигенраспознающие структуры – рецепторы. разработал «препарат 606» (сальварсан), который оказался высокоэффективным при лечении сифилиса.
Бёрнет (Burnet) Фрэнк Макфарлейн (1899– 1985) – австралийский вирусолог и иммунолог n n n n занимался изучением вирусов разработал (1946, совместно с Бевериджем) методику культивирования вирусов на хорион-аллантоисной оболочке куриных эмбрионов исследовал поверхностный гемагглютинин вируса гриппа и связанную с ней вариабельностью этого вируса, изучал вариабельность миксовирусов. изучение им холерного вибриона послужило основой для открытия нейраминовой кислоты и нейраминидазы. Описал возбудителя лихрадки Ку, которому присвоено его имя (Rickettsia burneti). В 1960 г. Бернету и Медавару была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытие искусственной иммунной толерантности» . В 1949 г. Бернет сформулировал теорию непрямой матрицы, а в 1957 г. – селекционно-клональную теорию иммунитета (окончательная редакция 1959 г. –совместно с Дж. Ледербергом).
Бёрнет (Burnet) Фрэнк Макфарлейн n n n Именно он в значительной степени определил лицо современной иммунологии. Рассматривая иммунитет как реакцию, направленную на дифференциацию всего "своего" от всего "чужого", он поднял вопрос о значении иммунных механизмов в поддержании генетической целостности организма в период индивидуального (онтогенетического) развития. Именно Бернет обратил внимание на лимфоцит , как на основного участника специфического иммунного реагирования, дав ему название " иммуноцит ". Именно Бернет предсказал, а англичанин Питер Медавар и чех Милан Гашек экспериментально подтвердили состояние, противоположное иммунной реактивности - толерантности. Именно Бернет указал на особую роль тимуса в формировании иммунного ответа.
Бёрнет (Burnet) Фрэнк Макфарлейн И наконец, Бернет остался в истории иммунологии как создатель клонально-селекционной теории иммунитета n Суть селекционно-клональной теории состоит в том, что на поверхности лимфоцитов предсуществуют рецепторы, обладающие сродством к чужеродным антигенам, n причем каждый клон лимфоцитов располагает рецептором одного типа. n При поступлении в организм антигена он распознается соответствующим клоном, который обеспечивает развитие иммунной реакции, приводящей к удалению антигена из организма. n Способность различать собственные и чужеродные антигены ( «свое» и «чужое» ) формируется в эмбриогенезе, когда распознавание антигена приводит не к активации, а к гибели клеток соответствующих клонов. n Попытка индуцировать иммунологическую толерантность к вирусным антигеном, возможность которой вытекала из этой теории, не увенчалась успехом (успех достигнут в 1953 г. П. Медаваром и его сотрудниками).
Бёрнет (Burnet) Фрэнк Макфарлейн n n n у эмбриона содержатся «образцы» тех нескольких десятков, сотен или миллионов антител, которые могут вырабатываться у взрослого животного. Каждая антителопродуцирующая клетка может вырабатывать лишь один тип антител. Во время критического периода внутриутробного развития и на ранних стадиях внеутробной жизни каждая клетка, встречающаяся с антигеном, соответствующим ее специфическому антителу (т. е. «собственным» антигеном), уничтожается или инактивируется. В результате к концу критического периода все клетки, несущие антитела против собственных антигенов организма, удаляются из совокупности антителопродуцирующих клеток. В 1965 г. Б. вышел на пенсию, но продолжал вести важнейшие исследования в области иммунологии, в частности по проблеме старения, аутоиммунных заболеваний, при которых нарушается толерантность к собственным веществам, и рака. Кроме того, он написал ряд научно-популярных книг по биологии, медицине и природе человека.
Скачать презентацию Развитие микробиологии Работа студентки 205 группы Плешановой
Развитие_микробиологии.ppt