Мікрабіялогія - гэта нейкая навука? медыцынская мікрабіялогія

Чалавека акружае асяроддзе пражывання, пэўныя складнікі якой мы няздольныя ўбачыць. І паколькі акрамя чалавека і жывёл існуе яшчэ і мікрасвет, непасрэдна ці ўскосна ўплывае на ўсю сераду, яго патрабуецца вывучыць. Навукай, метады і мэты якой накіраваны на вывучэнне жывых мікраарганізмаў, заканамернасцяў іх развіцця і жыцця, а таксама на асаблівасці ўзаемадзеяння з прыродай і непасрэдна з чалавекам, з'яўляецца мікрабіялогія.

станаўленне мікрабіялогіі

У рамках стандартнага універсітэцкага курса пад назвай "Мікрабіялогія" лекцыі ўключаюць матэрыялы, звязаныя з гісторыяй навукі. Прычым у яе развіцці вылучаецца апісальны перыяд, які пачаўся з адкрыцця мікракопа і разгляду першых бактэрый. Затым новыя арганізмы паступова адкрываліся навуцы, а іх значэнне станавілася больш зразумелым чалавеку. Пры гэтым далей былі адкрыты патогены, якія выклікаюць захворванні чалавека.

Перыяд з 1880 па 1890 год, які лічыцца "залатым стагоддзем" мікрабіялогіі, адзначаны найбольшым на той момант колькасцю адкрыццяў. І заслуга Роберта Коха (на фота ніжэй), якая распрацавала метады вылучэння мікробаў з ачагоў, не можа заставацца па-за ўвагай. Пасля ўжо распрацоўваліся іншыя метады выяўлення мікраарганізмаў. Іх ўласцівасці і роля ў біяцэнозах, а таксама ў жыццядзейнасці чалавека вывучаліся падрабязней.

Ўклад вучоных у развіццё навукі

Першым навукоўцам, які паспрабаваў сістэматызаваць арганізмы мікрасвету, стаў Ота Фрыдрых Мюлер. Ён вылучыў 379 асобных відаў мікраарганізмаў. Ён жа аднёс іх да пэўных класах. Мікрабіялогія, санітарыя і эпідэміялогія тады яшчэ не былі ўкаранёны ў практыку, а пра мікробы ўжо мелася ўяўленне як аб асобных арганізмах, якія жывуць у месцах, недаступных вочы чалавека свеце.

Распазнаць гэты свет і даведацца пра яго больш дапамаглі даследаванні Луі Пастера і Роберта Коха. Апошні змог распрацаваць прынцыпы вылучэння мікраарганізмаў з доследнага матэрыялу, узятага ў хворых людзей, а Пастэр (разам з Кохам) заключыў, што мікробы - гэта і ёсць ўзбуджальнікі інфекцыйных паталогій. Дарэчы, у той час, калі інфекцыі ўносілі найбольш значны ўклад у агульную захворванне, роля гэтых даследаванняў была вельмі важнай.

Ужо пасля гэтага ў гісторыі навукі з'яўляецца мноства новых імёнаў. Так і развівалася мікрабіялогія. Навукоўцы ўносілі ў гэтую вялікую справу вялікі ўклад, услаўляючы свае імёны. У якасці прыкладу можна прывесці такіх даследчыкаў, як М. В. Бейеринк, С. Н. Вінаградская, Г. Х. Грама, І. І. Мечнікаў, Д. І. Іваноўскі, Л. С. Ценковский, Э. А. Берынг , З. А. Ваксман, А. Кальметт, Р. Ф. Пейтон і іншыя. Вядома ж, гэта далёка не поўны спіс светачаў навукі, і ўжо тым больш мы не змаглі б у рамках артыкула апісаць усе іх заслугі. Курс пад назвай "Мікрабіялогія" (лекцыі і практычныя заняткі) падрабязна разглядае многія з вынікаў даследаванняў гэтых вучоных.

Развітыя напрамкі мікрабіялогіі

На сучасным этапе развіцця любой навукі ўдасканальваюцца метады даследаванняў, а значыць, з'яўляюцца магчымасці больш поўнага вывучэння пэўных мікраарганізмаў і іх асаблівасцяў. У выніку здзяйсняюцца адкрыцця, якія дазваляюць ўскосна ці наўпрост прымяніць веды пра мікробы ў любой галіны гаспадарання. Па гэтай прычыне мікрабіялогія - гэта не проста тэарэтычная вобласць ведаў. Гэта навука, якая мае некаторыя адгалінаванні:

• агульная мікрабіялогія;
• медыцынская (мікалогія, бактэрыялогіі, вірусалогія, протазаалогіі);
• ветэрынарная;
• прамысловая;
• сельскагаспадарчая;
• галіна санітарнай мікрабіялогіі;
• водная мікрабіялогія.

Медыцынская мікрабіялогія з'яўляецца паўнавартаснай навукай, у якую ўваходзяць мікалогіі, бактэрыялогіі, протазаалогіі, вірусалогіі, санітарыю і імуналогіі. Распрацаваны метады, якія дазваляюць распазнаваць узбуджальнікаў інфекцыйных захворванняў і прымяняць эфектыўныя прэпараты для іх лячэння, займацца прафілактыкай хвароб, раней прыводзілі да пандэміі з вялізнымі паказчыкамі смяротнасці.

Імуналогія з-за складанасці біяхімічных працэсаў імунітэту амаль ответвилась ад мікрабіялогіі ў асобную навуку. Сёння яна спалучаецца з анкалогіяй і алерголагаў. Пры гэтым астатнія галіны мікрабіялогіі не менш важныя: яны дазваляюць ацаніць перспектывы генна-інжынернага выкарыстання мікробаў, выказаць здагадку развіццё клімату і біяцэнозаў акіяна і сушы. Таксама важнай з'яўляецца патэнцыйная перспектыва прымянення мікраарганізмаў у сельскай гаспадарцы для барацьбы з паразітамі або для павышэння ўраджайнасці культур.

мэты мікрабіялогіі

У кожнай асобнай галіны мікрабіялогіі ёсць свае мэты і метады, якія дазваляюць іх дасягаць. У прыватнасці, медыцынская мікрабіялогія ставіць мэтай вывучыць максімальна магчымая колькасць патагенных і ўмоўна-патагенных мікраарганізмаў, іх узаемадзеянне з арганізмам чалавека, а таксама магчымыя спосабы процідзеяння кантактам з інфекцыямі і іх лячэння.

Удасканаленне мікробнай дыягностыкі, ліквідацыя ачагоў патагеннай мікрафлоры ў біясферы, а таксама вакцыну прафілактыка дапаўняюць метады медыцынскай мікрабіялогіі. Пры гэтым, з прычыны недахопу фінансавання і з-за магчымага рызыкі парушэнні працэсаў у біяцэнозах, пакуль няма магчымасці цалкам пазбавіцца ад узбуджальнікаў інфекцыйных захворванняў. Аднак ужо на сучасным этапе санітарыя і гігіена, мікрабіялогія і імуналогія дазваляюць значна змяншаць колькасць такога роду паталогій і іх ускладненняў.

Прамысловая мікрабіялогія ставіць мэтай вывучыць ўласцівасці мікробаў, якія магчыма прымяніць на розных стадыях вытворчасці. У прыватнасці, найбольш перспектыўных напрамках такіх навуковых распрацовак з'яўляецца прымяненне бактэрый для раскладання прамысловых адходаў. У сельскагаспадарчай мікрабіялогіі мэтай з'яўляецца патэнцыйнае прымяненне драбнюткіх арганізмаў для павышэння ўраджайнасці культур і магчымай барацьбы з шкоднікамі і пустазеллем.

Ветэрынарная мікрабіялогія, гэтак жа як і медыцынская, вывучае узбуджальнікаў захворванняў у жывёл. Метады выяўлення хвароб, іх дыягностыка і лячэнне ў сяброў нашых меншых гэтак жа актуальныя, як і ў людзей. Водная мікрабіялогія займаецца вывучэннем складу мікраарганізмаў Сусветнага акіяна з мэтай сістэматызацыі ведаў і патэнцыйнага іх прымянення ў прамысловасці або сельскай гаспадарцы.

Санітарная мікрабіялогія вывучае харчовыя прадукты і выяўляе ў іх мікробаў. Яе мэтай застаецца ўдасканаленне метадаў, якія дазваляюць правяраць партыі прадукцыі харчовага прызначэння. Другая задача - супрацьдзеянне эпідэміям інфекцыйных захворванняў і аптымізацыя рэжымаў знаходжання людзей у розных установах, небяспечных з пункту гледжання эпідэміі кантактных інфекцый.

агульная мікрабіялогія

Агульная мікрабіялогія - гэта навука, метады якой дазваляюць вывучаць любыя мікраарганізмы ў розных асяроддзях пасялення. Гэта базавая галіна, якая прадастаўляе атрыманую інфармацыю прамысловай, сельскагаспадарчай, ветэрынарнай і медыцынскай мікрабіялогіі. Яна вывучае бактэрыі і іх сямейства, здольнасці мікраарганізмаў расці на розных пажыўных асяроддзях, заканамернасці засялення пэўных кліматычных зон.

Генны дрэйф таксама з'яўляецца адным з асноўных інтарэсаў бактэрыялогіі, так як гэты механізм дазваляе бактэрыі набываць новыя здольнасці на працягу кароткіх прамежкаў часу. Адной з самых непажаданых з'яўляецца антибиотикорезистентность. З'яўленне новых, ўстойлівых да пэўнага супрацьмікробных прэпаратаў штамаў бактэрый істотна ўскладняе задачы медыцынскай мікрабіялогіі.

Але гэта яшчэ не ўсё. Агульная мікрабіялогія - гэта навука аб вірусах, грыбках, найпростых. Гэта яшчэ і вучэнне пра імунітэт. У адпаведнасці з пэўнымі інтарэсамі вылучаныя і асобныя галіны навукі: вірусалогія, мікалогія, протазаалогіі, імуналогія. Новыя дадзеныя, атрыманыя ў ходзе даследавання штамаў бактэрый, грыбкоў і вірусаў, будуць ужытыя ў любой іншай галіне мікрабіялогіі і маюць пэўную важнасць.

бактэрыялогіі

Царства бактэрый лічыцца самым шматлікім сярод усіх астатніх, якія вывучае мікрабіялогія. Тэмы па даследаваннях бактэрый з-за гэтага з'яўляюцца найбольш вузкімі. Для аднясення пэўнага арганізма да аднаго выгляду патрабуецца дбайнае вывучэнне яго марфалогіі і біяхімічных працэсаў. Да прыкладу, многія бактэрыі кішачнай групы ферментуюць глюкозу і на падставе дадзенага крытэра ставяцца да канкрэтнай групе.

З нейкага супольнасці арганізмаў у далейшым будзе выдзелены штам - чыстая бактэрыяльная культура. Ўсе яе асобіны будуць характарызавацца аднолькавым генетычным матэрыялам, такім жа, што і ў іншых прадстаўнікоў аднаго выгляду. А галоўнае, усе гэтыя бактэрыі будуць паводзіць сябе аднолькава ў рамках папуляцыі, якая пражывае ў гэтым асяроддзі. У іншых умовах гэтая ж культура свабодна муціруе і адаптуецца, з-за чаго фармуецца новы штам. Ён можа адрознівацца іншым наборам ферментаў і вірулентныя фактараў. Таму і яго здольнасць выклікаць захворванне будзе іншая.

вірусалогія

Сярод усіх жывых арганізмаў вірусы з'яўляюцца самымі нетыповымі. Яны дэфектнай, не здольныя да метабалізму, а для размнажэння выбралі тактыку паразітавання. Важна, што гэта яшчэ і самыя дзіўныя патогены з усіх, якія вывучае мікрабіялогія (вірусалогія). Імуналогія таксама займаецца даследаваннем вірусаў, таму як многія з іх здольныя прыгнятаць імунітэт і выклікаць анкалагічныя захворванні.

Вірусы з'яўляюцца вельмі простымі арганізмамі з пакуль не да канца вывучанымі механізмамі функцыянавання. Яны не могуць яго засвоіць пажыўныя рэчывы, але застаюцца жывымі. Не маючы структур, якія адказваюць за жыццядзейнасць, яны ўсё роўна існуюць. Больш за тое, вірус можна прадставіць як генетычны матэрыял з механізмамі яго ўкаранення ў клеткі, дзе будзе ажыццяўляцца размнажэнне.

Відавочна, што гэты механізм укаранення і размнажэнні "распрацаваны" такім чынам, каб абыходзіць усе мажлівыя ахоўныя бар'еры клеткі. Прыкладам з'яўляецца вірус ВІЧ, які, нягледзячы на магутную абарону імуннай сістэмы, лёгка і проста інфікуе чалавека і прыводзіць да імунадэфіцыту. Таму мікрабіялогія і імуналогія павінны сумесна займацца дадзенай праблемай, шукаючы шляхі яе рашэння. А паколькі ў вірусаў з-за дзіўнай хуткасці мутацыі становіцца больш магчымасцяў, то механізмы барацьбы з гэтымі патагенамі трэба распрацаваць як мага хутчэй.

мікалогія

Мікалогія - гэта галіна агульнай мікрабіялогіі, якая вывучае плесневыя грыбкі. Гэтыя арганізмы схільныя выклікаць захворванні чалавека, жывёл, а таксама шкодзяць сельскагаспадарчым культурам. Плесневыя грыбкі псуюць прадукты харчавання і за кошт таго, што здольныя ўтвараць спрэчкі, практычна непаражальныя. Аднак пакуль яны маюць невялікая колькасць фактараў вірулентнасці і досыць павольна размножваюцца, іх уклад у агульную захворванне невялікі.

Грыбкі застаюцца самымі прыстасаванымі арганізмамі для жыцця ў самых экстрэмальных умовах на сушы. Яны рэдка насяляюць пад вадой, але выдатна сябе адчуваюць ва ўмовах сярэдняй і высокай вільготнасці. І, што характэрна, грыбкі растуць на карпусах касмічных караблёў на калязямных арбітах, а таксама засялілі корпус пашкоджанага рэактара Чарнобыльскай АЭС. Улічваючы каласальную ўстойлівасць да фактараў барацьбы з гэтымі мікраарганізмамі, мікрабіялогія прадуктаў харчавання і санітарыя павінны развівацца больш актыўна. Гэтаму павінна спрыяць развіццё мікалогіі і астатніх галін агульнай мікрабіялогіі.

протазаалогіі

Мікрабіялогія вывучае і найпростых. Гэта аднаклетачныя арганізмы, якія адрозніваюцца ад бактэрый больш буйнымі памерамі і наяўнасцю клеткавага ядра. З-за яго наяўнасці яны больш прыстасаваныя да стацыянарных умоў навакольнага асяроддзя, чым да дынамічна зменлівых. Аднак хваробы яны здольныя выклікаць не радзей астатніх.

Паводле статыстыкі, прадстаўленай СААЗ, каля чвэрці ўсіх выпадкаў захворванняў прыпадае на долю малярыі. Пакуль з ёй немагчыма справіцца цалкам, таму як існуе некалькі відаў плазмодыю. Значыць, важнасць далейшага вывучэння ўсіх Пратысты ў цэлым і плазмодыю у прыватнасці вельмі вялікая.

імуналогія

У НДІ Мікрабіялогіі СССР праводзілася мноства даследаванняў імуннай сістэмы чалавека. Напрацоўкі па іх пакуль складана ўжыць для лячэння, аднак для дыягностыкі яны зараз незаменныя. Гаворка ідзе пра сералагічныя дыягностыцы шэрагу інфекцыйных захворванняў. Менавіта мікрабіялогіі клінічная медыцына абавязаная наяўнасцю ў сваім арсенале такога каштоўнага дыягнастычнага метаду.

Важна, што ўсе кафедры эпідэміялогіі і мікрабіялогіі так ці інакш закранаюць паняцце імунітэту. І абедзве дысцыпліны шырока ўжываюць вакцыны. Іх распрацоўка таксама з'яўляецца вынікам навуковых прац імунолагаў і мікрабіёлагаў. Яны ўяўляюць сабой найбольш эфектыўныя прафілактычныя сродкі, якія дазваляюць абмежаваць (а ў некаторых выпадках нават выключыць) верагоднасць заражэння пры кантакце з патагенным вірусным або бактэрыяльным ўзбуджальнікам. Зараз вядзецца распрацоўка вакцын супраць ВІЧ і вірусаў, якія выклікаюць з'яўленне анкалагічных пухлін.

метадалогія мікрабіялогіі

Вывучыць пэўны мікраарганізм - гэта значыць вызначыць асаблівасці яго марфалогіі, ацаніць паўнату біяхімічных рэакцый, на праходжанне якіх ён здольны, распазнаць яго РНК, аднесці да пэўнага царстве і назваць штам. Такі аб'ём працы патрабуецца выканаць пры адкрыцці новай культуры. Калі ж мікроб ўжо вядомы (вызначаны па асаблівасцях ферментацыі субстратаў пажыўных асяроддзяў ці па клеткавай сценкі), тады патрабуецца аднесці яго да вызначанага штамы. Любая з гэтых задач патрабуе наяўнасці стандартызаваных метадаў і пэўнага абсталявання.

Таксама медыцынская мікрабіялогія мае свае задачы: знайсці ўзбуджальніка захворвання ў біялагічных вадкасцях і ў тканінах, якія з'яўляюцца мішэнямі для вірулентныя інфекцый, выявіць наяўнасць патогена па сералагічныя маркерам, вызначыць адчувальнасць чалавека да некаторых захворванняў. Гэтыя задачы вырашаюць мікрабіялагічныя, мікраскапічныя, біялагічныя, сералагічныя і алергічныя метады.

У падручніку пад назвай "Мікрабіялогія" Вараб'ёў А. В. апісвае, што мікраскапія з'яўляецца асноватворным, але не асноўным метадам вывучэння мікроба. Яна бывае светлавой, электроннай, фазава-кантраснай, темнопольной і флуоресцентной. Аўтар таксама паказвае, што ў якасці мікрабіялагічных метадаў найбольш важным лічыцца культуральный, які дазваляе вырасціць калонію мікробаў, знойдзеных у біялагічных вадкасцях і асяроддзях пацыента.

Культуральные метады могуць быць вірусалагічныя і бактэрыялагічнымі. Часцей за ўсё для даследаванняў патрабуецца кроў, мача, сліна, макроцце, спіннамазгавая вадкасць. З іх можна вылучыць арганізм і пасеяць яго на пажыўным асяроддзі. Гэта неабходна для дыягностыкі, таму як канцэнтрацыя мікробаў у біялагічным матэрыяле вельмі малая, а культуральный метад дазваляе павялічыць аб'ём патагеннай флоры.

У падручніку па дысцыпліне "Мікрабіялогія" Вараб'ёў А. В. з суаўтарамі апісвае біялагічныя метады вывучэння мікробаў. Яны грунтуюцца на вылучэнні спецыфічных таксінаў, уласцівых небудзь групе відаў бактэрый, альбо толькі аднаму штамы. Алергічныя метады звязаны з уласцівасцю таксінаў бактэрый выклікаць алергію (або алергію) у макроорганізма пры заражэнні. У якасці прыкладу можна назваць пробу Манту. Сералагічныя метады, у сваю чаргу, уяўляюць сабой рэакцыі са спецыфічнымі антыцеламі і антыгенамі бактэрый. Гэта дазваляе хутка і дакладна вызначыць наяўнасць мікроба ў тканкавым або вадкасным матэрыяле, ўзятым ў пацыента.

Грандыёзныя поспехі медыцынскай мікрабіялогіі

Мікрабіялогія - гэта важная для практычнай медыцыны навука, якая за час свайго нядоўгага існавання дазволіла выратаваць велізарная колькасць жыццяў. Найбольш паказальным прыкладам з'яўляецца адкрыццё мікробаў, адказных за інфекцыйныя захворванні. Гэта дазволіла атрымаць першы антыбіётык. Дзякуючы яму ад раневой інфекцыі ўдалося выратаваць велізарная колькасць салдат.

Пасля прымяненне антыбіётыкаў стала пашырацца, і сёння гэта дазваляе праводзіць складаныя аперацыі. Улічваючы, што многія інфекцыі немагчыма вылечыць без прымянення антыбіётыкаў, іх наяўнасць папросту пераварочвае ўсё медыцыну і дае магчымасць ратаваць многія жыцця. Гэта дасягненне стаіць нароўні з вакцынапрафілактыкай, таксама якая дазволіла выратаваць многіх пацыентаў ад віруса поліяміеліту, гепатыту В і воспы. А цяпер распрацоўваюцца імуналагічныя метады барацьбы з анкалагічнымі захворваннямі.