Mikrobiologija je kaj znanost? Medicinska mikrobiologija

Osebo je obkroženo z življenjskim prostorom, katerega deli ne moremo videti. In ker poleg ljudi in živali obstaja tudi mikrokozmos, ki neposredno ali posredno vplivajo na celotno okolje, ga je treba preučiti. Znanost, katere metode in cilji so usmerjeni v študij živih mikroorganizmov, zakonov njihovega razvoja in življenja, pa tudi na posebnosti interakcije z naravo in neposredno z ljudmi, je mikrobiologija.

Oblikovanje mikrobiologije

V okviru standardnega univerzitetnega predmeta "Mikrobiologija" predavanja vključujejo gradivo, ki se nanaša na zgodovino znanosti. Pri razvoju se razlikuje opisno obdobje, ki se je začelo z izumom mikroskopa in upoštevanjem prvih bakterij. Potem so se novi organizmi postopoma odprli za znanost, njihov pomen pa je postal bolj razumljiv za človeka. Hkrati so odkrili tudi patogene, ki povzročajo človeške bolezni.

Obdobje od 1880 do 1890, ki se šteje za "zlato dobo" mikrobiologije, zaznamuje največje število odkritij v tistem času. In zasluga Robert Koch (na sliki spodaj), ki je razvil metode za izolacijo mikrobov iz žarišč, ne more ostati brez pozornosti. Nato so se že razvijale druge metode za odkrivanje mikroorganizmov. Njihove lastnosti in vloga v biocenozah, pa tudi v človeškem življenju so podrobneje preučevali.

Prispevek znanstvenikov k razvoju znanosti

Otto Friedrich Müller je postal prvi znanstvenik, ki je poskušal sistematizirati organizme microworld. Izpostavil je 379 ločenih vrst mikroorganizmov. Vzel jih je na določene razrede. Mikrobiologija, higiena in epidemiologija še niso bila uvedena v prakso, mikrobi pa so že imeli idejo, da so ločeni organizmi, ki živijo v svetu, nedostopnem za človeško oko.

Prepoznali ta svet in izvedeti več o tem pomagali raziskovati Louis Pasteur in Robert Koch. Slednji je lahko razvil načela izolacije mikroorganizmov iz preučevanega materiala, vzetega iz bolnih ljudi, in Pasteur (skupaj z Kochom) je zaključil, da so mikrobi vzročni dejavniki infekcijskih patologij. Mimogrede, v času, ko so okužbe najbolj prispevale k splošni obolevnosti, je bila vloga teh študij zelo pomembna.

Po tem se v zgodovini znanosti pojavijo številna nova imena. Mikrobiologija se je razvila. Znanstveniki so veliko pripomogli k temu velikemu cilju, ki je slavil imena. Kot primer, raziskovalci, kot so SN Beijerinck, Vinogradskii, Hans Christian Gram, II Mechnikov, DI Ivanovsky, LS Tsenkovsky, EA Behring , ZA Waxman, A. Calmett, RF Peyton in drugi. Seveda je to daleč od popolnega seznama luči znanosti in še toliko bolj, nismo mogli opisati vseh njihovih zaslug v okviru članka. Tečaj z naslovom "Mikrobiologija" (predavanja in praktične vaje) podrobno preučuje več raziskovalnih rezultatov teh znanstvenikov.

Razvita področja mikrobiologije

Na sedanji stopnji razvoja katere koli znanosti se izboljšujejo raziskovalne metode, kar pomeni, da obstajajo možnosti za bolj celovito preučevanje nekaterih mikroorganizmov in njihovih značilnosti. Zato se odkritja, ki vam omogočajo posredno ali neposredno uporabo znanja o mikrobih na katerem koli področju upravljanja. Iz tega razloga mikrobiologija ni le teoretično področje znanja. To je znanost, ki ima nekaj vej:

• splošna mikrobiologija;
• medicinska (mikologija, bakteriologija, virologija, protozoologija);
• veterinarski;
• industrijski;
• kmetijski;
• podružnica sanitarne mikrobiologije;
• mikrobiologija vode.

Medicinska mikrobiologija je celovita znanost, vključno z mikologijo, bakteriologijo, protozoologijo, virologijo, sanitacijo in imunologijo. Metode so bile razvite za odkrivanje nalezljivih snovi in ​​za uporabo učinkovite droge za njihovo zdravljenje, da bi preprečili bolezni, ki so pred tem povzročile pandemije z velikimi stopnjami smrtnosti.

Imunologija je zaradi kompleksnosti biokemičnih procesov imunitete skoraj ločena od mikrobiologije v ločeno znanost. Danes je v kombinaciji z onkologijo in alergologijo. Hkrati drugih vej mikrobiologije niso nič manj pomembno: ti nam omogočajo, da ocenijo možnosti uporabe gensko spremenjenih mikroorganizmov kažejo razvoj podnebnih in ekoloških skupnosti na morje in zemljo. Pomembna je tudi možnost uporabe mikroorganizmov v kmetijstvu za boj proti zajedalcem ali za povečanje pridelkov.

Cilji mikrobiologije

Vsaka ločena veja mikrobiologije ima svoje lastne cilje in metode, ki jim omogočajo doseganje. Zlasti je namenjena medicinska mikrobiologija študija čim večjega števila patogenih in pogojno patogenih mikroorganizmov, njihove interakcije s človeškim telesom, pa tudi možnih načinov za preprečevanje stikov z okužbami in njihovo zdravljenje.

Izboljšanje mikrobne diagnostike, odprava žarišč patogene mikroflore v biosferi in preprečevanje cepiva dopolnjujejo metode medicinske mikrobiologije. Hkrati pa zaradi pomanjkanja financiranja in zaradi možnega tveganja motenj procesov v biocenozah še ni mogoče popolnoma odpraviti povzročiteljev nalezljivih bolezni. Vendar pa že na sedanji stopnji sanitarna in higiena, mikrobiologija in imunologija lahko znatno zmanjšata število takšnih patologij in njihovih zapletov.

Namen industrijske mikrobiologije je preučevanje lastnosti mikrobov, ki se lahko uporabljajo na različnih stopnjah proizvodnje. Zlasti najbolj obetavna področja takšnega znanstvenega razvoja so uporaba bakterij za razgradnjo industrijskih odpadkov. V kmetijski mikrobiologiji je cilj potencialna uporaba najmanjših organizmov za povečanje pridelkov in možen nadzor nad škodljivci in plevelom.

Veterinarska mikrobiologija, pa tudi medicinski, študijski patogeni pri živalih. Metode za prepoznavanje bolezni, njihovo diagnozo in zdravljenje pri prijateljih naših manjših so enako pomembne kot ljudje. Mikrobiologija vode se ukvarja s proučevanjem sestave mikroorganizmov v svetovnem oceanu, da bi sistematizirali znanje in njihovo potencialno uporabo v industriji ali kmetijstvu.

Sanitarna mikrobiologija proučuje prehrambene izdelke in v njih identificira mikrobe. Njegov cilj je izboljšati metode, ki omogočajo preverjanje serije živilskih izdelkov. Druga naloga je preprečiti epidemije nalezljivih bolezni in optimizirati režime iskanja ljudi v različnih ustanovah, ki so nevarne z vidika epidemije kontaktnih okužb.

Splošna mikrobiologija

Splošna mikrobiologija je znanost, katere metode omogočajo preučevanje mikroorganizmov v različnih habitatih. To je osnovna industrija, ki zagotavlja informacije, pridobljene iz industrijske, kmetijske, veterinarske in medicinske mikrobiologije. Študira bakterije in njihove družine, sposobnost rasti mikroorganizmov na različnih hranilni mediji, pravilnosti poravnavanja določenih podnebnih območij.

Gene drift je tudi eden od glavnih interesov bakteriologov, saj ta mehanizem omogoča bakterijam, da pridobijo nove sposobnosti za kratek čas. Eden od najbolj nezaželenih je odpornost proti antibiotikom. Pojav novih sevov bakterij, ki so odporni na specifično protimikrobno pripravo, bistveno otežujejo naloge medicinske mikrobiologije.

Toda to ni vse. Splošna mikrobiologija je znanost o virusih, glivah, protozoji. To je tudi doktrina o imuniteti. V skladu z določenimi interesi so ločene veje znanosti: virologija, mikologija, protozoologija, imunologija. Novi podatki, pridobljeni med študijo sevov bakterij, gliv in virusov, bodo uporabljeni v kateri koli drugi veji mikrobiologije in imajo določen pomen.

Bakteriologija

Kraljestvo bakterij velja za najštevilčnejše med vsemi drugimi mikrobiološkimi študijami. Teme o bakterijskih raziskavah zaradi tega so najslabše. Za dodelitev določenega organizma eni vrsti je potrebna natančna študija morfologije in biokemijskih procesov. Na primer, mnoge bakterije v črevesni skupini fermentirane glukoze in na podlagi tega merila spadajo v določeno skupino.

Iz določene skupnosti organizmov v prihodnosti bo izoliran sev - čista bakterijska kultura. Za vse njene posameznike bo značilen isti genetski material, enako kot drugi predstavniki iste vrste. In kar je najpomembnejše, bodo vse te bakterije enako delovale v populaciji, ki prebivajo v tem okolju. V drugih pogojih ta ista kultura svobodno mutira in prilagaja, zaradi česar nastane novi sev. Odlikuje ga lahko drugačen nabor encimov in virulentnih dejavnikov. Zato bo njegova sposobnost, da povzroči bolezen, drugačna.

Virologija

Med vsemi živimi organizmi so virusi najbolj atipični. So napačni, nesposobni za metabolizem in izbirajo parazitske taktike za razmnoževanje. Pomembno je, da je to tudi najbolj neverjetna patogena iz vseh mikrobioloških študij (virologija). Imunologija se ukvarja tudi s preučevanjem virusov, saj lahko mnogi zavirajo imunost in povzročajo raka.

Virusi so zelo preprosti organizmi s še ne popolnoma razumljenimi mehanizmi delovanja. Ne morejo se metabolizirati hranila, vendar ostanejo živi. Brez struktur, odgovornih za vitalno dejavnost, še vedno obstajajo. Poleg tega je virus lahko predstavljen kot genski material z mehanizmi njenega vnosa v celice, kjer se bo odvijal razmnoževanje.

Očitno je, da je ta mehanizem uvajanja in razmnoževanja "zasnovan" tako, da zaobide vse možne zaščitne ovire celice. Primer je virus HIV, ki kljub močni zaščiti imunskega sistema zlahka in preprosto okuži osebo in vodi do imunske pomanjkljivosti. Zato bi morali mikrobiologijo in imunologijo skupaj reševati ta problem in iskati načine za njegovo rešitev. Ker imajo viruse več priložnosti zaradi presenetljive stopnje mutacij, je treba čim prej razviti mehanizme za boj proti tem patogenom.

Mikologija

Mikologija - to je industrija splošna mikrobiologija, ki preučuje plesni. Ti organizmi ponavadi povzročajo bolezni človeka, živali in kmetijstva. Plesni plesni pokvarijo hrano in zaradi dejstva, da so sposobni oblikovati spore, ki so skoraj neprenosljivi. Vendar, čeprav imajo majhno število virusnih dejavnikov in se reproducirajo počasi dovolj, je njihov prispevek k splošni incidenci nizek.

Gobe ​​ostanejo najbolj prilagojeni organizmi za življenje v najbolj ekstremnih razmerah na kopnem. Redko živijo pod vodo, vendar se počutijo odlične v razmerah srednje in visoke vlažnosti. In, predvsem, glive rastejo na trupih vesoljsko plovilo, ki kroži okoli Zemlje in poseljena černobilski jedrski reaktor ohišja poškodovan. Glede na ogromen odpor proti dejavnikom boja proti tem mikroorganizmom bi se morala mikrobiologija hrane in sanitarij razvijati bolj aktivno. To bi moralo spodbujati razvoj mikologije in drugih vej splošne mikrobiologije.

Protozoologija

Mikrobiologija proučuje tudi protozoa. To so enocelični organizmi, ki se razlikujejo od bakterij z večjimi velikostmi in prisotnostjo celičnega jedra. Zaradi svoje prisotnosti so bolj prilagojeni stacionarnim okoljskim pogojem kot tistim, ki se dinamično spreminjajo. Vendar pa lahko povzročijo bolezni manj redko kot drugi.

Po statističnih podatkih, ki jih je predložila WHO, se približno četrtina vseh primerov bolezni pripisuje malariji. Čeprav je nemogoče popolnoma obvladati, ker obstaja več vrst plazmodij. Zato je pomembnost nadaljnjega preučevanja vseh protistrov na splošno in zlasti plazmodije zelo velika.

Imunologija

Na Inštitutu za mikrobiologijo ZSSR je bilo opravljenih veliko študij človeškega imunskega sistema. Razvoj na njih je še vedno težko zaprositi za zdravljenje, vendar so za diagnozo zdaj nepogrešljivi. To je serološka diagnoza številnih nalezljivih bolezni. Mikrobiologija je, da mora klinična medicina v svojem arzenalu imeti tako dragoceno diagnostično metodo.

Pomembno je, da vsi oddelki epidemiologije in mikrobiologije nekako vplivajo na koncept imunitete. In obe disciplini se pogosto uporabljajo cepiva. Njihov razvoj je tudi rezultat znanstvenih del imunologov in mikrobiologov. So najučinkovitejša preventivna sredstva, ki omogočajo omejitev (v nekaterih primerih tudi izključitev) verjetnost okužbe v stiku s patogenim virusnim ali bakterijskim patogenom. Zdaj razvoj cepiv proti virusu HIV in virusom, ki povzročajo nastanek raka.

Metodologija mikrobiologije

Za študij določen mikroorganizem - sredstvo za določitev značilnosti morfologiji, za oceno popolnosti biokemične reakcije, ki ju je mogoče tekoče, priznati RNA pripišemo določeno oznako sfero in sev. To delo je treba opraviti ob odprtju nove kulture. Če je mikroba že znana (določena z značilnostmi fermentacije substratov hranilnih snovi ali z celična stena), potem ga je treba pripisati določenemu sevu. Vsaka od teh nalog zahteva razpoložljivost standardiziranih metod in posebne opreme.

Tudi medicinska mikrobiologija ima svojo nalogo: najti povzročitelja bolezni v bioloških tekočinah in tkivih, ki so cilji virulentnih okužb, zazna prisotnost patogena seroloških označevalcev, določitev občutljivosti osebe z nekaterimi boleznimi. Te naloge rešujejo mikrobiološke, mikroskopske, biološke, serološke in alergične metode.

V učbeniku z naslovom "Mikrobiologija" Vorobiev A. V. opisuje, da je mikroskopija temeljna, vendar ne glavna metoda za proučevanje mikrobe. Lahko je lahka, elektronska, fazno kontrastna, temna in fluorescentna. Avtor poudarja tudi, da se kot mikrobiološka metoda najpomembnejši šteje kultivirano, kar omogoča rast kolonije mikrobov v bioloških tekočinah in bolnikovih okoljih.

Kulturne metode so lahko virološke in bakteriološke. Najpogosteje so za raziskave potrebni kri, urina, slina, sputum, hrbtenica. Med njimi lahko prepoznate organizem in ga posejate na hranljivem mediju. To je potrebno za diagnosticiranje, saj je koncentracija mikrobov v biološkem materialu zelo majhna in kulturna metoda omogoča povečanje količine patogene flore.

V učbeniku o disciplini "Mikrobiologija" Vorobyov AV in soavtorji opisujejo biološke metode študija mikrobov. Temeljijo na izolaciji specifičnih toksinov, značilnih za skupino bakterijskih vrst ali samo za enega seva. Alergične metode so povezane s lastnostjo bakterijskih toksinov, ki povzročijo alergijo (ali senzibilizacijo) v makroorganizmu med okužbo. Kot primer lahko imenujemo Mantoux test.Serološke metode, ki predstavljajo reakcije s specifičnimi protitelesi in antigeni bakterij. To vam omogoča, da hitro in natančno določite prisotnost mikrobe v tkivu ali tekočem materialu, vzetem od pacienta.

Veliki uspeh medicinske mikrobiologije

Mikrobiologija je pomembna znanost za praktično medicino, ki je v svojem kratkem življenju rešila veliko življenj. Najbolj razkrivajoč primer je odkritje mikrobov, ki so odgovorni za nalezljive bolezni. To nam je omogočilo, da smo dobili prvi antibiotik. Zahvaljujoč okužbi ran je bilo rešenih veliko vojakov.

Kasneje se je uporaba antibiotikov začela širiti, danes pa omogoča kompleksne operacije. Glede na to, da veliko okužb ni mogoče pozdraviti brez uporabe antibiotikov, njihova prisotnost preprosto prevrne vse zdravilo in omogoča reševanje številnih življenj. Ta dosežek stoji na paru s preprečevanjem cepiva, ki je rešil tudi veliko bolnikov iz virusa poliomielitisa, hepatitisa B in velikih koz. Zdaj se razvijajo imunološke metode boja proti raku.