Файл: H. В. Прозоркина, П. А. Рубашкина Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 506
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
Большое значение для медицинской микробиологии имели открытия немецкого ученого Роберта Коха (1843—1910), который обогатил микробиологию совершенными методами исследования. Им и его учениками в практику лабораторной техники введены плотные питательные среды (картофель, желатин, свернутая сыворотка, МПА), анилиновые красители, иммерсионная система, микрофотографирование. Благодаря усовершенствованию техники и методики микробиологических исследований Р. Кох окончательно установил этиологию сибирской язвы, открыл возбудителя туберкулеза (1882), холеры (1883) и получил из туберкулезных микробактерий туберкулин. Ученый подробно исследовал ра- невые инфекции и разработал способ выделения в чистой культуре патогенных бактерий.
В этом же году проводил исследования по изучению мозаичной болезни табака Д.И. Ивановский (1864—1920). Он пришел к выводу, что эту болезнь вызывает агент, который не растет на питательных средах и проходит через фильтры. Это была первая работа, доказавшая вирусную природу инфекционных болезней.
Успехи медицинской микробиологии в области этиологии инфекционных болезней обусловили необходимость изучения механизмов защитных реакций организма от инфекционных агентов. Первым ученым, показавшим, что многие клетки организма (лейкоциты, селезенки, костного мозга и пр.) способны захватывать и переваривать чужеродные различные элементы, в том числе и бактерии, был И.И. Мечников (1845—1916). Такие клетки он назвал «фагоцитами» (от греч. фаго — пожираю, цитоз — клетка), а открытое явление «фагоцитозом».
В 1908 г. за это открытие ученый получил Нобелевскую премию.
Так же И.И. Мечников много работал над вопросами продления жизни. Он считал, что человек должен жить 100— 120 лет и что преждевременная старость «есть болезнь, которую надо лечить». Причину преждевременной старости Мечников видел в систематическом отравлении организма ядами гнилостных бактерий, которые населяют толстый кишечник человека. Поэтому он советовал употреблять пищу, содержащую мол очно-кислые бактерии. Именно они создают в кишечнике кислую среду, которая оказывает неблагоприятное воздействие на гнилостные микробы. Дважды И.И. Мечников подвергал себя смертельной опасности, чтобы проверить правильность своих предположений. Один раз он ввел в свой организм кровь больного тифом, чтобы проверить, как происходит заражение этой болезнью. Ученый перенес тяжелую форму возвратного тифа, но убедился, что заражение происходит через кровь. Второй раз он заразил себя ослабленными микробами холеры, чтобы на себе проверить их действие.
В 1886 г. Мечников организовал в Одессе первую в стране бактериологическую станцию и создал школу микробиологов. Но его прогрессивные взгляды в научной и общественной жизни вызвали недовольство царского правительства и с 1887 г. до конца жизни он жил в Париже и работал в институте Пастера.
Большой вклад в развитие медицинской микробиологии внесли русские ученые. Вот их имена.
Ф. А. Леш (1840—1903) наблюдал в испражнениях больного дизентерией амебы.
П. Ф. Боровский (1863—1932) открыл возбудителя кожного лейкоманилеза.
С. Н. Виноградский (1856—1953) — основатель сельскохозяйственной микробиологии. В 1890 г. открыл нитрифицирующие бактерии и изучил их значение в круговороте азота в природе.
Г. Н. Габричевский (1860—1907) — основоположник московской микробиологической школы. Исследовал скарлатину, дифтерию и другие инфекции. Он организовал в Москве производство противодифтерийной сыворотки и лечил детей, больных дифтерией.
Г. Н. Минх (1836—1896) и О. О. Мочутковский (1845— 1903) в опытах на себе установили заразность возвратного и сыпного тифа и пришли к заключению, что эти болезни передаются кровососущими насекомыми.
Среди советских ученых, внесших существенный вклад в развитие микробиологии, можно назвать следующие имена.
П. Ф. Здрадовский (1890—1976) — автор классических трудов по изучению бруцеллеза и риккетсиоза создал и внедрил в практику ряд профилактических и лечебных препаратов. Занимался вопросами иммунологии малярии и кишечных заболеваний, вызванных простейшими.
М. И. Чумаков и А. А. Смородинцев — ученые периода небывалого расцвета советской микробиологии (1950— 1970 гг.). Ими и другими микробиологами внедряются вакцины из ослабленных возбудителей чумы, туляремии, бруцеллеза, разработана вакцина против полиомиелита.
Л. А. Зильбер — микробиолог, эпидемиолог. Открыл переносчика и возбудителя весенне-летнего энцефалита. Им создана вирусогенетическая теория происхождения злокачественных опухолей.
З.В. Ермольева (1898—1975) изучала холеру и меры борьбы с ней. Она впервые в СССР получила пенициллин, который в годы Великой Отечественной войны спас тысячи жизней.
Дальнейшее развитие микробиологии тесно связано с успехами молекулярной биологии и генетики. Эти разделы поднимают науку на более высокий и современный уровень. Расшифровка основных принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий, а также универсальность генетического кода бактерий и вирусов позволили установить общие молекулярно-генетические закономерности, свойственные высшим организмам.
К настоящему времени генная инженерия внесла новые идеи и методы в производство широкого спектра биологически активных веществ. В начале XXI в. микробиология составляет одно из основных направлений медицины, открывая новые горизонты для различных ее дисциплин.
§ 1. Основы классификации и морфологии микроорганизмов
Морфологический период развития микробиологии (XVII—XVIII вв.) не дал возможности классифицировать микроорганизмы, так как царил описательный период, т. е. морфологический. В течение XIX столетия был накоплен большой материал о различных свойствах микроорганизмов, постепенно увеличивался список видов микробов, и возникла необходимость систематики и их номенклатуры. И лишь в 1923 г. американский ученый Д. Берги выпустил первый международный определитель бактерий, который впоследствии дополнялся и изменялся.
С 1 января 1980 г. для микроорганизмов принята Единая международная классификация, в основе которой лежит система Берги.
Основными ступенями всех классификаций являются: царство — класс — порядок — семейство — род — вид. Главной классификационной категорией является вид — совокупность организмов, имеющих общее происхождение, сходные морфологические, физиологические признаки и обмен веществ.
Мир микроорганизмов делится на 2 группы: эукариоты и прокариоты. Бактерии относятся к царству прокариотов, представители которых, в отличие от эукариотов, не обладают оформленным ядром. Наследственная информация у прокариотов заключена в молекуле ДНК, располагающейся в цитоплазме клетки.
Внутри вида существуют варианты: морфоварианты, или морфовары, отличающиеся по морфологии; биовары — по биологическим свойствам, хемовары — по ферментативной активности, серовары — по антигенной структуре, фагова-ры — по чувствительности к фагам.
Для обозначения микроорганизмов принята общебиологическая бинарная (двойная) номенклатура. Первое название обозначает род и пишется с прописной буквы. Второе название обозначает вид и пишется со строчной буквы. Например, Staphylococcus aureus — стафилококк золотистый, S. aureus.
Медицинская микробиология, главным образом, изучает патогенные бактерии, вирусы, простейшие, спирохеты, микоплазмы, риккетсии, хламидии. Большинство микробов представляют собой невидимые невооруженным глазом одноклеточные (бактерии, актиномицеты, спирохеты, простейшие), неклеточные (вирусы), а также многоклеточные организмы (сине-зеленые водоросли, некоторые грибы, хлами-добактерии).
Бактерии (от лат. bacteria — палочка) — это одноклеточные организмы, лишенные хлорофилла. По биологическим свойствам — прокариоты. Размеры от 0,1 до 0,15 микрометра до 16—28 мкм. Размеры и форма бактерий непостоянны и меняются от влияния среды обитания.
По внешнему виду бактерии делятся на 4 формы: шаровидные (кокки), палочковидные (бактерии, бациллы и клос-тридии), извитые (вибрионы, спириллы, спирохеты) и нитевидные (хламидобактерии).
1. Кокки (от лат. coccus — зерно) — шарообразный микроорганизм, бывает сферической, эллипсовидной, бобовидной и ланцетовидной формы. По расположению, характеру деления и биологическим свойствам кокки подразделяются на микрококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сар-цины, стафилококки.
Микрококки характеризуются одиночным, парным или беспорядочным расположением клеток. Они являются сап-рофитами, обитателями воды, воздуха.
Диплококки (от лат. diplodocus — двойной) делятся в одной плоскости и образуют кокки, соединенные по две особи. К диплококкам относятся менингококки — возбудители эпидемического менингита и гонококки — возбудители гонореи и бленнореи.
Стрептококки (от лат. streptococcus — витой), делящиеся в одной плоскости, располагаются цепочками различной длины. Имеются патогенные для человека стрептококки, вызывающие различные заболевания.
Тетракокки (от лат. tetra— четыре), располагающиеся по 4, делятся в двух взаимноперпендикулярных плоскостях.
Редко встречаются в качестве возбудителей болезней у человека.
Сардины (от лат. saris — связываю) — кокковые формы, которые делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и выглядят в виде тюков по 8—16 и более клеток. Часто встречаются в воздухе. Болезнетворных форм нет.
Стафилококки (от лат. staphylococcus) — гроздевидно расположенные кокки, делящиеся в различных плоскостях; располагаются неправильными скоплениями.
Некоторые виды вызывают у человека и животных заболевания.
2. Палочковидные формы подразделяются на бактерии, бациллы и клостридии.
Средние размеры от 1 до 6 мкм в длину и 0,5—2 мкм в ширину.
К бактериям относятся палочковидные микроорганизмы, как правило, не образующие спор (кишечная палочка, брюшнотифозная, паратифозные, дизентерийные, дифтерийные, туберкулезные и др.).
К бациллам (от лат. bacillus — палочка) и клостридиям (от лат. closter — веретено) принадлежат микробы, в большинстве своем образующие споры (сенная, сибиреязвенная, столбнячная, возбудители анаэробной инфекции).
По форме палочковидные бактерии бывают короткими (туляремийная), длинными (сибиреязвенная) с закругленными и заостренными концами.
По взаимному расположению палочковидные формы распределяются на три подгруппы:
— диплобактерии и диплобациллы, располагающиеся попарно по длине (бактерии пневмонии);
— стрептобактерии (возбудитель мягкого шанкра) и стреп-тобациллы (бациллы сибирской язвы);
— бактерии и бациллы, которые располагаются без определенной системы (большинство палочковидных форм).
Встречаются бактерии с булавовидными утолщениями на концах — возбудитель дифтерии, некоторые имеют ветвления — микробактерии туберкулеза и лепры. Общее число палочковидных форм бактерий больше, чем корковидных.
3. К извитым формам бактерий относятся вибрионы, спириллы и спирохеты.
Вибрионы (от лат. vibrio — изгибаюсь — клетки, изгиб которых равен 14 завитка спирали, имеющие вид запятой). Типичный представитель — холерный вибрион и водные вибрионы.
Спириллы (от лат. spira — изгиб) — имеют изгибы с одним или несколькими оборотами спирали. Из патогенных известен один вид spirillum minor — возбудитель содоку, способный вызывать у человека болезнь, передающуюся через укус крыс и других грызунов.
Спирохеты (от лат. spirochaeta — бактерия в виде изогнутого длинного винта — штопорообразная форма. Размеры от 0,3—1,5 мкм в ширину и 7—500 мкм в длину). В семейство входят сапрофиты и патогенные виды. Они обитают в загрязненных водоемах, на мертвых субстратах. К патогенным относятся три рода: Treponema, Leptospira, Borrelia.
Все микробы обладают полиморфизмом, т. е. индивидуальной изменчивостью форм под влиянием различных факторов — температуры, питательной среды, концентрации солей, кислотности, продуктов метаболизма, дезинфицирующих агентов, лекарственных препаратов.
Способность микробов изменяться учитывается в лабораторной диагностике инфекционных болезней, при изготовлении биологических препаратов, применяемых для профилактических и лечебных целей.
§ 2. Ультраструктура бактерии
Бактерии (прокариоты) существенно отличаются от клеток растений и животных (эукариоты). ^
Прокариоты — обычно содержат один ген, который не отделен специальной мембраной от цитоплазмы, не имеют митохондрий и аппарата Гольджи, не обладают амебоидным движением. Они состоят из нуклеоида, цитоплазмы (содержащей различные включения), оболочки и других структур-органоидов (жгутики), и несмотря на внешнюю простоту строения бактериальной клетки, представлют собой сложное живое существо.