Общая микробиология

31

Рисунок 2.27 – Свидетельство о дворянском достоинстве и герб Александра Оспенного. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

По случаю благополучной прививки императрица выпустила памятную медаль с надписью “Собою подала пример” и датой прививки - 12 октября 1768 г. (рисунок 2.28).

Рисунок 2.28 – Медаль в память прививки оспы Екатерине II. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Через несколько лет таким же способом были привиты и внуки Екатерины II - Александр и Константин Павловичи (старшие дети Павла I и Марии Федоровны).

Сам термин “вакцина” предложен в честь английского врача Э. Дженнера, который вводил в организм человека содержимое пузырьков людей или животных, больных коровьей оспой. В то время было отмечено, что люди, заразившиеся от больных животных и переболевшие коровьей оспой, никогда не заболевали натуральной оспой. Э. Дженнер, используя ланцеты, вводил скарификационно в организм людей содержимое пузырей больных коровьей оспой животных или людей для защиты от натуральной оспы (рисунок 2.29).

32

Рисунок 2.29 – Эдвард Дженнер (Edward Anthony Jenner, 1749-1823 гг.) и его ланцеты. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Так как Э. Дженнер вначале использовал материал от коров, препараты для прививки стали называть вакцинами (лат. vacca - корова). В 1789 и 1790 гг. Э. Дженнер сделал прививки коровьей оспы своему сыну и его кормилице, используя материал из пораженных тканей коровы (рисунок 2.30).

Рисунок 2.30 – Эдвард Дженнер проводит оспопрививание своему сыну и его кормилице. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В 1796 г. Э. Дженнер ввел 8-летнему Джеймсу Фиппсу “вакцинный яд”, взятый из пузырька с кисти доярки Сары Нельмс, заразившейся коровьей оспой при доении коровы. Через два месяца после этого Э. Дженнер взял содержимое из пустул больного натуральной оспой человека и ввел его привитому Джеймсу Фиппсу. Мальчик не заболел натуральной оспой. Через 5 месяцев мальчику повторно ввели материал, взятый от больного натуральной оспой человека. Заболевания не возникло. Таким способом была установлена возможность искусственного создания невосприимчивости к натуральной оспе (рисунок 2.31).

33

Рисунок 2.31 – Прививка коровьей оспы Джеймсу Фиппсу. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Результаты исследований Э. Дженнер обобщил в статье “Исследование причин и действий коровьей оспы” (1798 г.).

В России первая прививка коровьей оспы по методу Дженнера была сделана в 1802 г. профессором Е.О. Мухиным мальчику из Московского сиротского дома Антону Петрову. По велению императрицы, мальчику была присвоена фамилия Вакцинов и назначена пожизненная пенсия.

Однако первые искусственные вакцины были разработаны Л. Пастером, который предложил аттенуацию (ослабление) патогенных свойств микроорганизмов путем длительного культивирования на питательных средах (аттенуация in vitro) или путем длительного пассирования через организм лабораторных животных (аттенуация in vivo). Аттенуированные (ослабленные) культуры утрачивали патогенность (способность вызывать заболевание), но сохраняли иммуногенность (способность вызывать защитную реакцию), что позволяло использовать аттенуированные культуры в качестве вакцинных препаратов.

Разработке метода аттенуации предшествовало то, что однажды Л. Пастер оставил культуру возбудителя куриной холеры на длительный срок в пробирке без пересева. После введения такой “старой” культуры куры не заболевали холерой. Но удивительным было то, что введение этим курам свежей культуры также не приводило к развитию заболевания (рисунок 2.32).

Результаты этих опытов позволили Л. Пастеру предложить метод аттенуации (ослабления патогенности культур) для получения вакцин против инфекционных заболеваний.

34

Старая

культура

Зараженные старой культурой

Свежая

культура

Незараженные куры

Рисунок 2.32 – Опыт Л. Пастера с холерой кур.

Используя этот метод, Л. Пастер в 1881 г. создал вакцины против сибирской язвы. Аттенуированные культуры сибиреязвенного микроба Л. Пастер получил путем длительных последовательных пассажей (пересевов) возбудителя на питательных средах при повышенной температуре. Пастеровские вакцины против сибирской язвы длительное время использовались для иммунизации животных (рисунок 2.33).

Рисунок 2.33 - Вакцинация овец против сибирской язвы. Заимствовано из Интернетресурсов.

Следующей вакциной, разработанной Л. Пастером, стала вакцина против бешенства. Многократно заражая кроликов материалом, взятым из мозга погибшей от бешенства собаки, Л. Пастер получил вакцину против этого опасного заболевания людей. 6 июля 1885 года Л. Пастер ввел приготовленную вакцину 9- летнему мальчику Йозефу Майстеру, искусанному бешеной собакой (рисунок 2.34).

35

Рисунок 2.34 – Прививка от бешенства. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Мальчик не заболел бешенством. В благодарность за свое спасение Й. Майстер до конца своей жизни служил швейцаром в Институте Пастера.

17 февраля 1886 г. Л. Пастер доложил о своих результатах по вакцинации против бешенства во Французской Академии наук. В то время в Смоленской губернии бешеным волком было покусано одновременно 19 человек. Все они после предварительного согласования отправились в Париж к Л. Пастеру для прививок. Из 19 пострадавших 16 человек после полного курса прививок не заболели бешенством и вернулись домой (рисунок 2.35).

Рисунок 2.35 – Жители Смоленской губернии, спасенные Л. Пастером от бешенства. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

После этого во многих странах начали организовывать пастеровские станции для прививок против бешенства. Первой была создана станция в Париже, затем по инициативе И.И. Мечникова была создана станция в Одессе. В 1888 г. в Париже был создан институт имени Л. Пастера, где заслуги Пастера отражены на мемориальной доске у входа в его лабораторию:

- 1857 г. - брожение;

36

-1860 г. - самопроизвольное зарождение;

-1865 г. - болезни вина и пива;

-1868 г. - болезни шелковичных червей;

-1881 г. - зараза и вакцина;

-1885 г. - предохранение от бешенства.

Выдающейся заслугой Л. Пастера является подготовка учеников, внесших весомый вклад в развитие микробиологии. Например, французский химик и бактериолог Ш.Э. Шамберлан (рисунок 2.36) занимался вопросами вакцинации против сибирской язвы, изучал микробные токсины, разработал первый керамический бактериальный фильтр (свечу Шамберлана), изготовленный из каолина.

Рисунок 2.36 - Шарль Эдуард Шамберлан (Charles Edouard Chamberland, 1851-1908

гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Французский микробиолог Э. Ру (рисунок 2.37) изучал возбудителей сибирской язвы, столбняка, бешенства и продуцируемые ими токсины.

Рисунок 2.37 - Эмиль Ру (Pierre Paul Emile Roux, 1853-1933 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Румынский микробиолог В. Бабеш (рисунок 2.38) занимался изучением возбудителей бешенства, лепры, дифтерии, туберкулеза и других инфекционных заболеваний. Его именем названы включения в нервных клетках при бешенстве

37

(тельца Бабеша-Негри).

Рисунок 2.38 - Виктор Бабеш (Victor Babes, 1854-1926 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Значительный вклад в развитие микробиологии внес немецкий бактериолог Р. Кох. Он предложил использовать для микроскопирования бактерий иммерсионную систему, для выращивания микробов - плотные питательные среды на основе желатина и агара, разработал методы выделения чистых культур микроорганизмов и методы окраски микробов анилиновыми красителями (метилвиолетом и фуксином), обосновал использование дезинфектантов при инфекционных заболеваниях. В 1881 г. он опубликовал работу “К вопросу об исследовании патогенных микроорганизмов”, в которой излагал методику приготовления плотных питательных сред и методы выделения чистых культур микроорганизмов. Роль конкретного микроорганизма в возникновении и развитии инфекционной болезни Р. Кох выразил в виде утверждений, известных в настоящее время как постулаты Коха (постулаты Коха-Пастера):

-для определения этиологии заболевания микроб должен быть выделен из организма больного человека в чистой культуре;

-чистая культура микроба должна вызывать аналогичное заболевание при заражении животных;

-микроб должен быть повторно изолирован из организма экспериментально зараженного животного.

Первые три постулата известны также под названием триады Коха или триады Генле-Коха. Немецкий патологоанатом Я. Генле (рисунок 2.39) впервые обратил внимание на связь конкретного инфекционного заболевания с конкретным возбудителем.

В наше время постулаты Генле-Коха имеют историческое значение, так как установление этиологической роли микробов в инфекции не всегда укладывается в приведенные рамки: иногда трудно воспроизвести болезнь у животных в связи с отсутствием соответствующей модели (например, при ВИЧ-инфекции). Кроме того, некоторые возбудители нередко обнаруживаются у лиц, не имеющих симптомов заболевания (носительство).

38

Рисунок 2.39 - Якоб Генле (Friedrich Gustav Jakob Henle, 1809-1885 гг.).

Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Заслугой Р. Коха является выделение возбудителей туберкулеза (1882 г.) и холеры (1883 г.). Эти бактерии были названы соответственно палочкой Коха и запятой Коха (рисунок 2.40).

а б Рисунок 2.40 - Возбудители туберкулеза (а) и холеры (б), открытые Р. Кохом.

Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Р. Кох первым сделал фотоснимки бациллы сибирской язвы и стал основателем микробиологической фотографии. В благодарность за заслуги перед микробиологией институт в Берлине носит имя Роберта Коха.

К работам Л. Пастера Р. Кох относился ревностно, так как Л. Пастер был химиком, а Р. Кох - медиком. После получения Л. Пастером вакцинного сибиреязвенного штамма Р. Кох решил получить вакцинный туберкулезный штамм. В 1890 г. на международном съезде врачей он сообщил, что получил экстракт из туберкулезных бактерий (туберкулин), который способен излечивать туберкулез. Однако на практике оказалось, что туберкулин не только не излечивает, но в отдельных случаях даже обостряет процесс. Тем не менее, туберкулин (АТК – альттуберкулин Коха) до сих пор используется при диагностике туберкулеза. Поэтому имя Р. Коха заслужено стоит рядом с именем Л. Пастера.

Один из сотрудников Р. Коха Ю.Р. Петри предложил особую стеклянную посуду, которую знают и используют микробиологи всего мира, - чашку Петри (рисунок 2.41).

39

Рисунок 2.41 – Юлиус Рихард Петри (Julius Richard Petri, 1852-1921 гг.) и его чашка.

Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Другой сотрудник Р. Коха – Д. Тиндаль (рисунок 2.42) предложил использовать для стерилизации некоторых питательных сред метод многократного нагревания. Такой прием получил название “тиндализация” (дробная стерилизация - 3-5-кратное воздействие температурой около 60ОС с последующим инкубированием после каждого прогревания в течение суток при 36ОС для прорастания спор). Этот метод до сих пор используется для стерилизации растворов, не выдерживающих высокой температуры (например, растворов сахаров).

Рисунок 2.42 - Джон Тиндаль (John Tyndall, 1820-1893 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Английский хирург и ученый Д. Листер (рисунок 2.43) в этот период заложил основы асептики и антисептики. Для профилактики послеоперационных инфекций Д. Листер ввёл жёсткие меры поддержания чистоты в клинике. В качестве дезинфицирующего и антисептического средства он предложил концентрированный раствор карболовой кислоты для обработки инструментов и рук хирурга.

40

Рисунок 2.43 - Джозеф Листер (Joseph Lister, 1827-1912 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Таким образом, вторая половина XIX века ознаменовалась подробным изучением микроорганизмов, выявлением особенностей их строения, разработкой средств и методов защиты организма от инфекций, открытием новых возбудителей инфекционных заболеваний.

2.4. Иммунологический период

Иммунологический период развития микробиологии связан в первую очередь с именами французского ученого Луи Пастера, российского биолога Ильи Ильича Мечникова и немецкого врача Пауля Эрлиха. Этих ученых с полным правом можно назвать основоположниками иммунологии, так как Л. Пастер открыл и разработал принципы вакцинации, И.И. Мечников предложил клеточную (фагоцитарную) теорию иммунитета, а П. Эрлих разработал гуморальную теорию иммунитета.

Во второй половине XIX в. ученые начали разрабатывать способы защиты от патогенных микробов, вызывающих инфекционные болезни человека и животных. В частности, английский врач Э. Дженнер разработал способ создания невосприимчивости человека к натуральной оспе путем введения в организм возбудителя коровьей оспы. Он обратил внимание на то, что женщины, ухаживающие за больными коровьей оспой животными, переболевали этой инфекцией в легкой форме и в последующем не заболевали натуральной оспой. Для защиты людей от натуральной оспы он стал использовать материал, полученный из пораженных тканей сначала коров, а потом и человека.

Французский ученый Луи Пастер первым пришел к заключению, что с помощью прививок можно предупредить многие инфекционные болезни. В память об открытии Дженнера Пастер назвал этот метод вакцинацией (от латинского слова vacca – корова), а прививочные препараты - вакцинами.

Большой вклад в развитие иммунологии внес И.И. Мечников (рисунок

2.44).