Основные этапы развития микробиологии

5 периодов: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический, молекулярно-генетический

1. 
   Эвристический: IV-III тыс. до н.э. – эмпирические знания. Гиппократ: предполагал о природе заразности заболеваний. Факасторо: идея о живом контагии, вызывающем болезни; рекомендовал изолировать больных и надевать маски
2. 
   Морфологический:

Открытие в 1676г. ^ Антонием ван Левенгуком; изготовление линз, увеличивающих в 200-300 раз. Описал и зарисовал многие микроорганизмы, обнаруженные в различных настоях, в колодезной воде, на мясе и др. объектах. Назвал микробы «анималькулюсами».

3) Физиологический:

^ Луи Пастер (1822-1895) французский ученый-химик; основоположник микробиологии, иммунологии, биотехнологии; опроверг теорию самосарождения, заложил основы дезинфекции, асептики и антисептики; открыл возбудителей сибирской язвы, родильной горячки, фурункулёза; разработал вакцины против сибирской язвы, бешенства, куриной холеры; показал, что микробы различаются не только внешним видом, но и характером жизнедеятельности; они вызывают разнообразные химические превращения в субстратах, на которых развиваются; он изучал различные виды брожения (спиртовое, маслянокислое), доказал существование анаэробных организмов

Значительным вкладом в микробиологию явились исследования немецкого ученого ^ Роберта Коха (1843-1910). Им были введены в практику плотные питательные среды для выращивания микробов; это позволило разработать методы выделения (изолирования) микробов в «чистые культуры», т. е. культуры каждого вида в отдельности, развившиеся в одной клетке. Ввел окраску анилиновыми красителями. Микрофотографии. Изучал возбудителей сибирской язвы, туберкулеза, холеры и др. заразных болезней; Сформулировал триаду Коха-Генле: найди, докажи, уничтожь. В 1905 – нобелевская премия.

Д.И.Ивановский: русский ботаник. Открыл вирус «табачной мозаики». Является основоположником вирусологии.

4) Иммунологический: Многочисленные открытия в области микробиологии во второй половине XIX в. способствовали началу бурного развития иммунологии.

^ И. И. Мечников (1845-1916) разработал фагоцитарную теорию иммунитета - невосприимчивости организма к заразным болезням. Ему принадлежит идея использования антагонистических отношений между микробами, что легло в основу современного учения об антибиотиках; с ним связано развитие микробиологии в России; он организовал первую в России бактериологическую лабораторию (в Одессе). В 1903 – нобелевская премия.

^ Пауль Эрлих: немецкий химик. Разработал теорию гуморальной защиты организма антителами. Получил Нобелевскую премию в 1908г.

5) Молекулярно-генетический:

^ Стенли Прузинер: американский биолог. Открыл прионы-эндогенные клеточные образование, связанные с ошибками биосинтеза белка, которые обусловлены мутацией генов, ошибвами трансляции, процессами протеолиза

^ Н. Ф. Гамалея (1859 - 1949) изучал вопросы медицинской микробиологии; открыл станцию по прививкам против бешенства; описал явление бактериофаго

2)

Если микроб преодолевает защитные барьеры кожи и слизистых оболочек, он проникает по лимфатическим путям в лимфатические узлы или оседает в тканях, вызывая ответную реакцию организма — воспаление.

Воспаление. Это реакция организма высших животных на внедрившиеся в ткани чужеродные частицы, в том числе и микроорганизмы. Полагают, что защитная функция воспаления состоит в том, что микроб фиксируется на месте проникновения в тканях, не распространяясь дальше по организму, и уничтожается в очаге воспаления клетками-фагоцитами. Начало воспаления характеризуется быстрой сосудистой реакцией и местным нарушением циркуляции жидкости. В очаге воспаления фагоциты формируют воспалительный вал, поглощая и переваривая микробы. После уничтожения микроорганизмов в очаге воспаления начинается период восстановления. При значительных структурных изменениях тканей на месте воспаления образуется рубец.

Фагоцитоз. Процесс активного поглощения клетками организма проникших в него чужеродных частиц, в том числе микробов, называют фагоцитозом (от греч. phagos — пожирающий, kytos — клетка), а клетки организма, участвующие в этом процессе, — фагоцитами. Впервые И. И. Мечников показал, что фагоцитоз широко распространен природе. У низших организмов, например амеб, он является способом питания. У высших организмов, имеющих специальные пищеварительные системы, процесс фагоцитоза является, по словам Бойда, «великим очищающим механизмом». Фагоциты освобождают организм от чужеродных агентов, в том числе микробов, проникших извне, уничтожают старые клетки собственного организма, переваривают старые эритроциты, обломки клеток, а также мутировавшие клетки. Следовательно, фагоцитоз можно определить как общебиологическую реакцию, действующую как при патологических, так и физиологических состояниях организма.

Фагоцитарной активностью обладают различные клетки. Они широко рассеяны по организму, но функционируют как единая система со специальной функцией. Ее называют ретикулоэндотелиальной системой (РЭС), Фагоциты могут быть подвижными и неподвижными (фиксированные). Фиксированные фагоциты — макрофаги или гистиоциты — находятся в особых участках сосудистого либо лимфатического эндотелия капилляров печени (купферовы клетки), в синусах селезенки и различных лимфатических узлах. Подвижные фагоциты— макрофаги, блуждающие в различных тканевых пространствах и крови, и микрофаги — лейкоциты, фагоцитирующие клетки крови. Наиболее активны нейтрофилы, менее — базофилы; роль эозинофилов изучена мало.

Механизм фагоцитоза. Фагоциты обладают способностью активно двигаться по направлению к микробам или другим частицам. Это явление называют хемотаксисом: положительным, если фагоцит двигается к микробу, и отрицательным при движении от микроба. Фагоцитоз в организме осуществляется в несколько стадий, или фаз:

1) движение фагоцита к объекту — положительный хемотаксис;

2) прилипание объекта к фагоциту— адсорбция;

3) поглощение объекта;

4) переваривание и уничтожение его ферментами фагоцита.

Различают фагоцитоз завершенный и незавершенный. В результате завершенного фагоцитоза происходит лизис бактерий в фагоцитах. При незавершенном фагоцитозе бактерии сохраняют жизнеспособность внутри фагоцита и могут даже размножаться в нем, вызывая его гибель. Незавершенный фагоцитоз наблюдается, например, при гонорее.

Факторы, влияющие на фагоцитарный процесс. Активность фагоцитов изменяется в зависимости от физиологического состояния организма. Она угнетается при авитаминозах. Гистамин, освобождающийся при воспалении из. клеток, стимулирует фагоцитоз. Биологические особенности микроорганизма оказывают существенное влияние на процесс фагоцитоза. Микробы вырабатывают различные вещества, которые препятствуют фагоцитозу: агрессины, антифагины, лейкоцидины. Не фагоцитируются также микробы, имеющие капсулу. Явления усиления фагоцитоза под влиянием антител описали Райт и И. Г. Савченко. Райт назвал их опсонинами (от греч. opsono — приготовлять пищу), а И. Г. Савченко — бактериотропинами. Помимо антител, в подготовке фагоцитоза участвуют комплемент и другие компоненты сыворотки.

Значение фагоцитоза огромно. Особенно велика его защитная роль в устойчивости организма к разным заболеваниям. В процессе развития инфекции фагоцитарная активность клеток повышается, а выздоровление обычно сопровождается увеличением числа лейкоцитов. Снижение или отсутствие защитной функции клеток может привести к смертельному исходу.

Защитные функции лимфоидной ткани. В случае проникновения через кожу или слизистые оболочки микроорганизмы продвигаются по лимфатическим сосудам и попадают в лимфатические узлы. Эти узлы представляют скопление клеток: одни из них выполняют функцию фагоцитов, другие вырабатывают антитела (плазматические клетки). Лимфоидная ткань составляет около 1% массы тела человека. Лимфатические узлы располагаются в разных органах и тканях: селезенке, печени, зобной железе, слизистых оболочках. В лимфоидной ткани микробы задерживаются, фагоцитируются и перевариваются. Однако в зависимости от вирулентности микроба эта функция не всегда может быть выполнена. В этом случае микробы прорываются в кровь и вызывают поражение других органов и тканей. Иногда микробы могут даже сохраняться и размножаться в лимфоидной ткани, вызывая хроническое течение заболевания, например при туберкулезе, бруцеллезе, риккетсиозах, тонзиллитах.

Реактивность клеток организма. В проявлении защитных функций организма и патогенезе инфекции большое значение имеет первичная чувствительность, или реактивность, клеток и тканей организма к микробу.

Механизмы его пока малоизвестны. Полагают, что первичная пониженная реактивность клеток тканей различных органов зависит прежде всего от процессов обмена, которые создают условия, непригодные для роста и размножения микробов. Классический пример такой пониженной реактивности клеток организма к определенным возбудителям — видовой, врожденный, иммунитет. Реактивность клеток и тканей организма может изменяться с возрастом и зависит от действия различных физических и химических факторов.

Теория иммунитета Мечникова - теория, согласно которой решающая роль в антибактериальном иммунитете принадлежит фагоцитозу.

Сначала И.И.Мечников как зо­олог экспериментально изучал морских беспозвоночных фауны Черного моря в Одессе и обратил внимание на то, что опре­деленные клетки (целомоциты) этих животных поглощают инородные субстанции (твердые частицы и бактерий), проник­шие во внутреннюю среду. Затем он увидел аналогию между этим явлением и поглощением белыми клетками крови позвоночных животных микробных телец. Эти процессы на­блюдали и до И.И.Мечникова другие микроскописты. Но толь­ко И.И.Мечников осознал, что это явление не есть процесс питания данной единичной клетки, а есть защитный процесс в интересах целого организма. И.И.Мечников первым рассмат­ривал воспаление как защитное, а не разрушительное явление. Против теории И.И.Мечникова в начале XX в. были большин­ство патологов, так как они наблюдали фагоцитоз в очагах воспаления, т.е. в больных местах, и считали лейкоциты (гной) болезнетворными, а не защитными клетками. Более того, не­которые полагали, что фагоциты — разносчики бактерий по организму, ответственные за диссеминацию инфекций. Но идеи И.И.Мечникова устояли; ученый назвал действующие таким образом защитные клетки "пожирающими клетками". Его мо­лодые французские коллеги предложили использовать гречес­кие корни того же значения. И.И.Мечников принял этот ва­риант, и появился термин "фагоцит". Эти работы и теория Мечникова чрезвычайно понравились Л.Пастеру, и он пригла­сил Илью Ильича работать в свой институт в Париже.

3)

Вирус гепатита D - дефектный вирус, не имеющий собственной оболочки. Вирион имеет сферическую форму, который состоит из однонитчатой РНК и сердцевинного HDc-антигена. Эти белки регулируют синтез генома ви­руса: один белок стимулирует синтез генома, другой — тормозит. Различают три генотипа вируса. Все генотипы относятся к одному серотипу.

Резервуаром BFD в природе являются но­сители ВГВ. Заражение BFD аналогично ин­фицированию ВГВ.

Микробиологическая диагностика осуществляется серологичес­ким методом путем определения антител к BFD методом ИФА.

Профилактика: все те мероприятия, которые исполь­зуют для профилактики гепатита В. Для ле­чения используют препараты интерферона. Вакцина против гепатита В защищает и от гепатита D.

Гепатит Е

Антропоноз, фекально – оральным механизмом передачи.

Таксономия: семейство Caliciviridae. Недавно переведен из семейства в группу гепатит Е-подобных вирусов.

Структура. Вирион безоболочечный, сфери­ческий.. Геном — однони­тевая плюс-РНК, которая кодирует РНК-за­висимую РНК-полимеразу, папаинподобную протеазу и трансмембранный белок, обеспе­чивающий внедрение вируса в клетку.

Эпидемиология, клиника. Основной путь передачи — водный. Инкубационный период 2—6 недели. Поражение печени, интоксикацией, желтухой.

Иммунитет. После перенесенного заболева­ния стойкий.

Микробиологическая диагностика: 1) серо­логический метод — в сыворотке, плазме кро­ви с помощью ИФА определяют: антитела к вирусу (анти-HEV IgM, анти-HEV IgG); 2) молекулярно-генетический метод — при­меняют ПЦР для определения РНК вируса (HEV RNA) в кале и в сыворотке крови боль­ных в острой фазе инфекции.

Лечение. Симптоматическое. Беременным рекомендуется введение специфического им­муноглобулина.

Профилактика. Неспецифическая профилактика - улучшение санитарно-гигиенических условий и снабжение качественной питьевой водой. Созданы неживые цельновирионные вакцины, раз­рабатываются рекомбинантные и живые вакцины.