Глава 1. Предмет и задачи медицинской микробиологии и иммунологии

1. Мир микробов. Общие сведения

Вселенная состоит из живой и неживой материи. Наша планета Земля населена огромным количеством разнообразных живых су­ществ, которые совместно с продуктами своей жизнедеятельно­сти составляют биосферу. Представителей живой природы, на­чиная от сложных организмов — человека и млекопитающих животных — и кончая простейшими формами жизни — мик­робами, условно можно разделить на две большие группы: макромир и микромир. К макромиру относятся все те предста­вители живой материи, которых мы видим невооруженным глазом. Это все виды животных, птиц, растений, насекомых, гельмин­тов и т.д. К микромиру относятся многочисленные микроорга­низмы, а также более просто устроенные формы живой мате­рии, такие как вирусы и прионы, которые невидимы нево­оруженным глазом, но которых можно наблюдать с помощью оптических приборов — микроскопов. По сложности организа­ции и процессов жизнедеятельности микромир подразделяется на большие группы (царства).

Так, к микромиру относятся бактерии, грибы, простейшие, вирусы и прионы. Они различаются по размерам и сложности строения, по биологической организации, физиологии, биохи­мии и генетике; по паразитизму и экологии, т.е. распространен­ности в природе и среде обитания, а также по патогенности (т.е. болезнетворности) для человека, животных и растений и по ряду других специальных свойств. Одни из них представляют собой одноклеточные сложно устроенные организмы. Это бак­терии, грибы, простейшие. К этим представителям микромира применим термин «микроорганизмы», так как они представля­ют собой самостоятельные, способные к автономному существо­ванию организмы. Микроорганизмы различаются по сложности строения и проявлению жизненных функций. Так, ядро бакте­рии не имеет ядерной оболочки, поэтому их называют прока­риотами (от греч. кагуоп — ядро); другие (грибы, простейшие) имеют очерченное ядро, поэтому их называют эукариотами. К микроорганизмам относятся не только микробы животного (простейшие), но и растительного (бактерии, грибы) проис­хождения.

Более простые представители микромира вирусы и прионы по существу — это частицы (вирусы) и инфекционные мак­ромолекулы (прионы) или нуклеиновые кислоты (инфекцион­ные ДНК и РНК). Они не являются организмами в полном смысле этого слова, так как не имеют свойственных клеткам структур (органелл), не обладают собственным обменом веществ, а живут и размножаются в клетках животных, человека, рас­тений, бактерий, используя для своей жизнедеятельности ре­сурсы и обменные процессы этих клеток. Поэтому они являются внутриклеточными паразитами и не способны существовать вне живой клетки. В связи с этим вирусы, прионы и инфекционные нуклеиновые кислоты нельзя называть микроорганизмами, правильнее их именовать микробами.

Таким образом, к микромиру относятся как сложно устро­енные одноклеточные организмы (бактерии, грибы, простей­шие), так и простейшие формы жизни (вирусы, прионы, ин­фекционные нуклеиновые кислоты), не являющиеся организ­мами в полном смысле этого слова. Следовательно, объединя­ющим термином для всех живых форм микромира (бактерий, грибов, простейших, вирусов, прионов) будет термин «мик­робы».

В табл. 1.1 приведены основные молекулярно-биологические характеристики микробов. Из табл. 1.1 видно, что к микробам относятся клеточные и доклеточные формы, прокариоты и эука­риоты, прионы (инфекционные белки), инфекционные нукле­иновые кислоты — РНК и ДНК (вироиды), вирусы, бактерии, грибы и простейшие. Все микробы различаются по размерам — от 0,01 до 50 мкм, имеют различный вид (макромолекула в виде цепочки, сложные частицы, клетки в форме палочек, запятых, извитые, сферические формы), различное число генов (от 10 до 10 000). Это свидетельствует о значительных различиях в биологической организации и жизнедеятельности микробов. Микробы обитают, т.е. распространены, в различных объектах внешней среды, в животном и растительном мире и отличаются друг от друга по патогенности (болезнетворности) для челове­ка, животных и растений.

На нашей планете обитает огромное количество микробов, исчисляемое астрономическими цифрами. Только бактерий, не считая грибов, вирусов, простейших, населяющих природу (по­чву, водоемы, атмосферу) и обитающих в организме человека, животных, птиц, растений и насекомых, насчитывается не мене

еПредставители	Уровень орга­низации	Размер, мкм	Число генов		Распростране­ние в природе
	Доклеточные
Прионы	Макромоле­	0,1-0,3	1		Только в жи­
(инфекцион­	кулы		(хозяина)		вом организме
ные белки)					(внутрикле­
Вироиды	Макромоле­	1-100	До 100		точные
(ДНК, РНК)	кулы				паразиты)
Вирусы	Частицы	о о т о V	До 100
	Клеточные
Бактерии	Прокариоты	1-10	До 5000		В живой и не­
Грибы	Эукариоты	1-30	До 5000		живой при­
Простейшие	Эукариоты	10-50	До 10 000		роде

10³⁰. В организме каждого человека проживает не менее 10¹⁴ бак­терий, а в популяции людей на планете их насчитывается около 10²⁴. Уже на основании только этих данных можно судить о той роли, которую играют микробы в жизни человека. Число других представителей микробов (грибов, вирусов, простейших), оби­тающих на нашей планете, трудно поддается учету.

Все микробы в связи с разнообразием их морфологических, биологических и других свойств, а также численностью, в со­ответствии с международной классификацией по Берги, разде­лены на царства, отделы, классы, семейства, виды, подвиды. Число известных видов микробов огромно. Только бактерий насчитывается около 100 ООО видов. Детально классификация (таксономия) микробов будет приведена в главе 2.

Естественно, что микробы как биологические существа жи­вут, размножаются и осуществляют свои функции в благопри­ятных для них экологических условиях. В то же время в процессе своей жизнедеятельности микробы оказывают существенное вли­яние на неживую и живую природу. Хорошо известно, что бак­терии обеспечивают круговорот веществ и энергии в природе, плодородие почв, поддержание газового состава атмосферы и других природных процессов. Многие из микробов болезнетвор­ны, т.е. патогенны для человека, животных, птиц, насекомых и растений. Это связано с их паразитизмом, т.е. эволюционно сложившимся способом существования микробов с определен­ными представителями животного и растительного мира. Боль­шинство микробов не болезнетворны и обитают в неживойприроде (почве, воде, атмосфере и т.д.). В связи с этим мик­робы (бактерии, вирусы, простейшие) делят на патогенные, т.е. болезнетворные (от греч. pathos — болезнь), и непатогенные. Последние называют сапрофитами (от греч.sapros — гнилой и phyton — растение).

Однако имеется большая группа непатогенных микробов, ко­торые при определенных условиях (ослабленный организм, фак­торы, активизирующие жизнедеятельность микроба) вызывают болезни. Такие микробы называют условно-патогенными. Так, из 500 видов непатогенных бактерий (кишечная палочка, ста­филококк, лактобациллы и др.), обитающих в организме чело­века, практически все при определенных условиях могут выз­вать болезнь, т.е. стать условно-патогенными.