Раздел 1. Общая микробиология
1. Предмет, задачи и разделы медицинской микробиологии. Значение медицинской микробиологии в практической деятельности врача стоматолога.
Микробиология - наука о микроскопически малых живых существах - микроорганизмах.
Она изучает морфологию и структуру микробов, их физиологию, взаимоотношения с внешней средой, с организмом человека или животного.
Разделы микробиологии:
Предметом изучения медицинской микробиологии являются болезнетворные (патогенные) и условно-патогенные для человека микроорганизмы, а также разработка методов микробиологической диагностики, специфической профилактики и этиотропного лечения вызываемых ими инфекционных заболеваний.
Медицинская микробиология – наука, которая изучает микробы во всём многообразии их отношений с организмом человека.
Медицинская микробиология изучает патогенные для человека микроорганизмы, их морфологию и физиологию, устойчивость во внешней среде, генетику, чувствительность к антимикробным средствам, взаимодействие с организмом человека - процесс инфекции и ответные реакции человека - иммунитет.
Частная медицинская микробиология изучает возбудителей определенных болезней, методы микробиологической диагностики, специфической профилактики и лечения. В разделе санитарная микробиология изучаются методы обнаружения микроорганизмов в объектах внешней среды.
Конечная цель, к которой направлена медицинская микробиология во взаимодействии с другими науками - это ликвидация инфекционных болезней. Задачи, решаемые этой наукой - разработка методов диагностики инфекционных болезней и создание биологических диагностических, лечебных и профилактических препаратов.
2. Основные этапы развития микробиологии. Работы Луи Пастера и Роберта Коха. Физиологический период развития микробиологии.
Эвристический (Гиппократ, Джероламо Фракастро)
Морфологический (Антоний Ван Левенгук)
Физиологический
Луи Пастер - основоположник медицинской микробиологии, иммунологии, и биотехнологии
Роберт Кох
Д.И Ивановский - русский ботаник, открывший вирусы.
Ф.А. Леш - открыл дизентерийную амебу
П.Ф.Боровский – возбудитель кожного лейшманиоза
Иммунологический (Мечников – обосновал учение о фагоцитозе и фагоцитах; Пауль Эрлих – создание теории гуморального иммунитета)
Современный (молекулярно-генетический)
Этот период характеризуется рядом важных открытий. К ним относятся:
расшифровка молекулярной структуры и молекулярно-биологической организации многих вирусов и бактерий; открытие простейших форм жизни — «инфекционного белка» — приона;
расшифровка химического строения и химический синтез некоторых антигенов, открытие новых антигенов, например опухолевых антигенов гистосовместимости (НLA-система);
открытие иммуномодуляторов — иммуноцитокинов (интерлейкины, интерфероны, миелопептиды и др.) — эндогенных природных регуляторов иммунной системы и их использование для профилактики и лечения различных болезней;
Работы Луи пастера и Роберта Коха. Физиологический период развития микробиологии:
Из науки описательной микробиология стала наукой экспериментальной со второй половины XIX века. Такой расцвет микробиологии был подготовлен развитием естествознания в эти годы, что в свою очередь связано с подъемом промышленности и сельскохозяйственного производства. Микробиологическая наука вступила в новый этап развития - физиологический. Он связан прежде всего с именем гениального французского ученого Луи Пастера - основоположника научной микробиологии.
С вопросами микробиологии Пастер столкнулся при изучении процессов брожения. В те времена в науке брожение считалось чисто химическим процессом. Пастер, выращивая плесневые грибы в среде с рацемической винной кислотой, наблюдал, что брожению подвергается только правовращающая часть. Ученый предположил, что брожение связано с жизнью и точными опытами доказал, что брожение происходит под действием микробов. Более того, он установил, что различные типы брожения: уксуснокислое, молочнокислое, маслянокислое, - вызываются строго определенными видами микробов, т.е., что брожение - процесс специфический. Изучение процессов брожения привело Пастера еще к одному открытию, что некоторые микробы, в частности, возбудитель маслянокислого брожения, развиваются только в бескислородных условиях. Это явление получило название анаэробиоза, то есть жизни без воздуха. Изучая процесс гниения, Пастер доказал участие микробов в этом процессе. Сделанные им открытия были использованы для разработки методов асептики и антисептики. Свои исследования в области заразных болезней Пастер начал с сибирской язвы, исследовал пути распространения этого заболевания. Он открыл возбудителей куриной холеры, родильной горячки, остеомиелита, одного из возбудителей газовой гангрены. Пастер разработал научные основы получения живых вакцин путем ослабления вирулентности (аттенуации) микроорганизмов.
Р. Кох изобрел плотные питательные среды, на которых можно выделить чистые культуры микробов, ввел методику окрашивания микробов и микрофотографии, открыл возбудителей туберкулеза и холеры.
К этому же этапу развития микробиологии относятся многие работы русских ученых. В 1899 г. русский ботаник Д.И. Ивановский сообщил об открытии вируса, вызывающего мозаичную болезнь табака и таким образом положил начало изучению нового царства живых существ - царства вирусов. В героическом опыте самозаражения русский врач О.О. Мочутковский доказал, что возбудитель сыпного тифа может быть передан здоровому человеку с кровью больного и то же доказал Г.Н. Минх в отношении возвратного тифа. Эти опыты подтвердили мысль о роли кровососущих насекомых как переносчиков этих болезней. Основателем сельскохозяйственной микробиологии является русский ученый С.Н. Виноградский. Ф.А. Леш открыл дизентерийную амебу, П.Ф. Боровский - возбудителя кожного лейшманиоза.
3. Роль отечественных учёных в развитии микробиологической науки (И.И. Мечников, Д.И. Ивановский, Г.Н. Габричевский, С.Н. Виноградский, В.Д. Тимаков, Н.Ф. Гамалея, Л.А. Зильбер, П.Ф. Здродовский, З.В. Ермольева).
Исследования механизмов формирования невосприимчивости к заразным болезням сложились в новую науку - иммунологию. Выдающуюся роль в этом сыграл И.И. Мечников - ближайший помощник и последователь Л. Пастера, возглавивший впоследствии Пастеровский институт. Он создал стройную и законченную фагоцитарную теорию иммунитета. С именем И.И. Мечникова тесно связано развитие микробиологии. В России, он был учителем многих русских микробиологов. Одновременно с И.И. Мечниковым исследованием невосприимчивости к инфекционным болезням занимался немецкий врач, бактериолог, химик П. Эрлих (1854- 1916), выдвинувший гуморальную (лат. humor - жидкость) теорию иммунитета, согласно которой основу иммунитета составляют антитела. Дискуссия между сторонниками фагоцитарной (клеточной) и гуморальной теориями иммунитета получила логическое завершение - эти теории не исключают, а взаимно дополняют друг друга.
Первооткрывателем вирусов, основоположником вирусологии является русский ученый Дмитрий Иванович Ивановский, открывший и описавший в 1892 году вирус табачной мозаики (ВТМ).
Габричевский - Совместно с Н. Ф. Филатовым ввёл сывороточное лечение дифтерии. Габричевский предложил для специфической профилактики скарлатины использование созданной им убитой стрептококковой вакцины. Совместно с Левенталем предложил серологическую пробу для диагностики возвратного тифа. Предложил способ культивирования анаэробов в чашках, новый способ определения активной подвижности бактерий; получил антитоксин дизентерии и противодизентерийную сыворотку.
Основателем сельскохозяйственной микробиологии является русский ученый С.Н. Виноградский. Изучая почвенное микробное сообщество разделил всех живущих в ней микроорганизмов на автохтонные (типичные, встречающиеся всегда) и аллохтонные (зимогенные) (развитие которых связано с увеличением концентрации органического вещества). Это деление оказалось применимым для большинства экосистем.
Тимаков внёс весомый вклад в изучение L-форм бактерий. Так, им было установлено, что под воздействием ряда лекарств некоторые бактерии не погибают, а лишь теряют часть своей оболочки, приобретают форму шара и становятся неузнаваемыми. L-формы различных бактерий длительное время сохраняются в организме и обладают способностью вызывать хронические заболевания. Под руководством академика Тимакова в лаборатории института был изучен процесс образования L-форм бактерий, и были проведены сравнительные исследования L-форм бактерий и микоплазм.
Гамалея. Впервые в России осуществил вакцинацию людей против бешенства. Чтобы доказать безвредность прививок против бешенства, Гамалея, будучи здоровым, привил себе вакцину Пастера и тем доказал безопасность таких прививок. Предложил т.н. интенсивный метод прививок. Впервые высказал положение о существовании скрытых форм инфекции. Занимался разработкой предохранительных прививок против сибирской язвы. В 1887 г. открыл птичьего холероподобного вибриона. Открыл бактериолизины – особые вещества, разрушающие микробов(1898)
Лев Александрович Зильбер– микробиолог, вирусолог, иммунолог. В 1935 году впервые создал вирусологические центры – Центральную вирусологическую лабораторию при наркомздраве и отдел вирусологии в Институте микробиологии(школ московских вирусологов). Открыл вирус и переносчика дальневосточного клещевого энцефалита и изучил его эпидемиологию (монография «Клещевые энцефалиты»). В 1949 г открыл специфич антигены опухолей – начало онкоиммунологии, сформулировал вирусную теорию рака.
Здоровский Павел Феликсович микробиолог, иммунолог, создатель учения о риккетсиозе и риккетсиях. В 1925 г вакцинация детей дифтерийным анатоксином. Монография «Учение о бруцеллезе» 1933 г. С 1945 г работал в Институте микробиологии и эпидемиологии , в 1953 г монография « Учение о риккетсиях и риккетсиозах».
Ермольева Зинаида Виссарионовна – советский микробиолог, эпидемиолог. Исследование хлороустойчивости холерных и донских водных вибрионоа положены в основу санитарных норм по наличию остаточного хлора в водопроводной воде.Предложила новый метод диагностики холерных и холероподобных вибрионов (провела эксперимент на себе). Разработала метод выделения и концентрации лизоцима. Первая в стране получилапенициллин во время второй мировой войны. В 1960 г под ее руководством был получен интерферон(противовирусный препарат).
4. Основные принципы систематики бактерий. Таксономические категории, применяемые в микробиологии. Определение понятия «вид», его критерии как основной таксономической единицы. Характеристика подвида, инфравида (биовар, серовар, хемовар, фаговар), чистой культуры, популяции, штамма, клона.
Микробы, или микроорганизмы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы), систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Систематика включает три части: классификацию, таксономию и идентификацию.
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.
Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода.
Подвид – подразделение особей одного вида. Подвиды не могут быть определены изолированно: вид либо определяется как совсем не имеющий подвидов, либо имеет два или более подвидов, но никогда не может быть одного подвида.
Чистая культура – совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культуральными, биохимическими и антигенными свойствами.
Штамм – чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида (более узкое понятие, чем вид или подвид).
Штамм (определение из презентации) – совокупность микробов одного вида, полученных из разных источников или из одного источника в разное время
Клон – совокупность потомков, выращенных из единственной микробной клетки.
Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность):
морфовары (отличие по морфологии)
резистентовары (отличие по устойчивости, например, к антибиотикам)
серовары (отличие по антигенам)
фаговары (отличие по чувствительности к бактериофагам)
биовары (отличие по биологическим свойствам)
хемовары (отличие по биохимическим свойствам)