Блок 1 История микробиологии. Таксономия и морфология бактерий

1. Предмет, задачи и основные этапы развития медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. Микробиология (греч. micro – малый, bios – жизнь и logos – учение) – наука о мельчайших организмах, которые по предложению итальянского ученого Седильо принято называть микроорганизмами. Среди микроорганизмов различают: 1) эукариоты – грибы и простейшие; 2) прокариоты – бактерии, риккетсии, микоплазмы и 3) вирусы (см. обложку). Предмет: изуч. морфологию, физиологию (питание, рост, размножение), иммунологию, генетику и экологию мкO, имеющих мед. значение. Задачи медицинской микробиологии. Медицинская микробиология разрабатывает методы диагностики, способы специфической профилактики и терапии инфекционных болезней. Она тесно связана с клиникой инфекционных болезней, эпидемиологией, гигиеной и рядом других смежных дисциплин. Задачи МБ: - Установление этиологической роли различных микроорганизмов в патологии человека. На этом строится диагностика инфекционных заболеваний. - Разработка методов диагностики и профилактики инфекционных заболеваний. - Изучение болезнетворных свойств патогенных микроорганизмов с целью определения клинической и эпидемиологической значимости того или иного микроорганизма. - Контроль за эффективностью лечебных и профилактических мероприятий. - Изучение асептики, антисептики, дезинфекции, стерилизации. - Изучение механизмов распространения микроорганизмов во внешней среде, в основном в питьевой воде, пище, воздухе. - Изучение вопросов охраны внешней среды. Главная задача медицинской микробиологии – ликвидация инфекционных болезней. 2. Этапы развития микробиологии. Работы основоположников микробиологии. Становление микробиологии как науки происходило в три этапа. На первом этапе было установлено существование микробов в природе; на втором – дифференцированы виды микробов, на третьем – началось изучение иммунитета и профилактики инфекционных болезней, вызванных патогенными микробами. Описательный период. Этот период развития микробиологии берет начало от первых наблюдений голландского естествоиспытателя Антония ван Левенгука (1632–1723), который, изготовив микроскоп, увеличивающий объект в 160–300 раз, сумел увидеть и описать все основные формы бактерий, назвав их animalcula viva (живые зверьки). В 1695 г. был издан труд «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком». После исследований Левенгука были сделаны попытки доказать роль микробов в происхождении инфекционных заболеваний. В 1840 г. в печати появилась статья Ф. Генле «О миазмах и контагиях», где автор обосновал этиологическое значение микробов в происхождении инфекционных заболеваний, впоследствии названное триадой Генле–Коха: 1) предполагаемый возбудитель должен с постоянством обнаруживаться при определенной болезни и не встречаться при других заболеваниях и у здоровых людей; 2) патогенный микроб должен быть выделен из организма в чистом виде; 3) должна быть доказана способность микроба вызывать соответствующее заболевание у экспериментальных животных. В период описательной микробиологии были установлены возбудители фавуса (И. Шенлейн, 1839) и стригущего лишая (И. Груби, 1843), в крови больных животных обнаружены бациллы сибирской язвы (А. Поллендер, 1849; К. Давен, 1850). Физиологический период развития. Разрозненные факты описательного периода микробиологии были обобщены и приумножены основателем микробиологии и современной медицины французским ученым Луи Пастером (1822–1895), с именем которого связано развитие второго, физиологического периода микробиологии и эпохальные открытия сущности брожения (1857), невозможности самопроизвольного зарождения (1860), причин порчи пива и вина (1865), болезней шелковичных червей (1868), микробной обусловленности и заразности инфекционных болезней (1881), методов изготовления вакцин и способов предохранения от куриной холеры, сибирской язвы и бешенства (1882–1885). Большую роль в истории развития микробиологии сыграли труды немецкого ученого Р. Коха (1843–1910), который разработал метод выделения чистых культур микроорганизмов на плотных питательных средах, в частности ввел в практику агар–агар, желатину, свернутую сыворотку, кусочки овощей, предложил методы окраски бактерий анилиновыми красителями, усовершенствовал микроскоп, благодаря чему выделил и описал возбудителей сибирской язвы, туберкулеза и холеры, а его ученики и последователи к концу 19 в. открыли почти всех других возбудителей бактериальных инфекций. Иммунологический этап. Основоположником иммунологического этапа в развитии микробиологии является выдающийся русский ученый И. И. Мечников (1845–1916) – творец фагоцитарной теории иммунитета, за разработку которой ему была присуждена Нобелевская премия. Он положил начало учению об антагонизме микробов, о причинах преждевременного старения и возможности продления жизни человека, внес большой вклад в изучение туберкулеза, холеры, сифилиса. И. И. Мечников является создателем русской школы микробиологов, труды которых легли в основу развития современной медицины. Среди самых удачливых охотников за микробами следует выделить Ф. А. Леша, впервые обнаружившего дизентерийную амебу, и первооткрывателя возбудителя кожного лейшманиоза П. Ф. Боровского, основателей эпидемиологии и паразитологии в России Д. К. Заболотного, В. К. Высоковича и Е. И. Марциновского. Русские ученые стояли у истоков развития многих новых разделов и научных направлений в микробиологии. В частности, в конце 19 в. А. М Безредка положил начало учению о местном иммунитете. Труды С. Н. Виноградского, открывшего нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии, легли в основу развития сельскохозяйственной микробиологии. Д. И. Ивановский в 1892 г. открыл вирусную природу мозаичной болезни листьев табака и по праву является основоположником вирусологии.

5. Иммерсионный микроскоп. Принцип работы. Сфера применения.

Иммерсионный объектив (от лат. immersio — погружение) - между фронтальной линзой объектива и объектом находится иммерсионная среда:

• вода (n=1,33) - водная иммерсия;

• глицерин (n=1,43) - глицериновая иммерсия;

• иммерсионное масло (n=1,51) - масляная иммерсия.

 Для исключения преломления света => уменьшается величина преломляющей способности

Сфера применения: изучение окрашенных микропрепаратов.(бактериологический метод диагностики)

Достоинства

• Высокое разрешение

• Простота настройки и использования

Недостатки

Необходимость фиксации и окраски препаратов

Принцип действия:

Полезное увеличение x90. Имм. масло ↑апертуру объектива и разрешающую способность. Имеет коэффициент преломления как у предметного стекла 1.5, при этом Z = 0.2 мкм = 200 нм

9. Принципы классификации микроорганизмов. Понятие о виде и штамме.

Микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов. Систематика включает три части: классификацию, таксономию и идентификацию. В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства. Различают следующие таксономические категории: царство, подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др. В рамках той или иной таксономической категории выделяют таксоны — группы организмов, объединенные по определенным однородным свойствам.

Микроорганизмы представлены доклеточными формами (вирусы — царство Vira) и клеточными формами (бактерии, архебактерии, грибы и простейшие). Различают 3 домена (или «империи»): «Bacteria», «Archaea» и «Eukarya»:

□ домен «Bacteria» — прокариоты, представленные настоящими бактериями (эубактериями);

□ домен «Archaea» — прокариоты, представленные архебактериями;

□ домен «Eukarya» — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высокоорганизованных органелл — митохондрий, аппарата Гольджи и др. Домен «Eukarya» включает: царство грибы; царство животных (включает простейшие); царство растения. Домены включают царства, типы, классы, порядки, семейства, роды, виды. + Вирусы

Морфологическая классификация : кокки, палочки, извитые, нитчатые, полиморфные

Примеры : менингококк, сальмонеллы, клостридии, холерный вибрион.

Вид. Одной из основных таксономических категорий является вид (species). Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.

Чистая культура. Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами. (культура микроорганизмов одного вида)

Штамм. – чистая культура микроорганизмов, выделенная из того или иного источника(из организма или внешней среды);(чистая культура микроорганизмов, выделенная либо из разных источников, либо из одного источника в разное время)

Клон - совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.

(потомство одной клетки)