История развития микробиологии

- открытие новых антигенов,  например опухолевых (Л. А. Зильбер  и др.), антигенов

гистосовместимости (HLA-система);

- расшифровка строения  антител-иммуноглобулинов [ЭдельманД., Портер Р., 1959];

- разработка метода культур  животных и растительных клеток  и их выращивания в

промышленных масштабах с целью получения вирусных антигенов;

- получение рекомбинантных бактерий и рекомбинантных вирусов. Синтез отдельных генов вирусов и бактерий. Получение рекомбинантных штаммов бактерий и вирусов, сочетающих свойства родительских особей или приобретающих новые свойства;

- создание гибридом путем  слияния иммунных В-лимфоцитов . продуцентов антител и раковых клеток с целью получения моноклональных антител [Келлер Д., Милынтейн Ц., 1975];

- открытие иммуномодуляторов . иммуноцитокинов (интерлей-кины, интерфероны, миелопептиды и др.) . эндогенных природных регуляторов иммунной системы и их использование для профилактики и лечения различных болезней;

- получение вакцин (вакцина  гепатита В, малярии, антигенов ВИЧ и других антигенов),

биологически активных пептидов (интерфероны, интерлейкины, ростовые факторы и др.) с помощью методов биотехнологии и приемов генетической инженерии;

- разработка синтетических  вакцин на основе природных  или синтетических антигенов  и их фрагментов, а также искусственного  носителя . адъюванта (помощника) . стимулятора

иммунитета;

- изучение врожденных  и приобретенных иммунодефицитов,  их роли в иммунопатологии  и разработка иммунокорригиру-ющей терапии. Открытие вирусов, вызывающих иммунодефициты;

- разработка принципиально  новых способов диагностики инфекционных  и неинфекционных болезней (иммунофермент-ный, радиоиммунный анализы, иммуноблоттинг, гибридизация нуклеиновых кислот). Создание на основе этих способов тест-систем для индикации, идентификации микроорганизмов, диагностики инфекционных и неинфекционных болезней (опухоли, сердечно-сосудистые, аутоиммунные, эндокринные и др.), а также выявления

нарушений при некоторых  состояниях (беременность, переливание  крови, пересадка органов и т.д.)

Перечислены только наиболее крупные достижения молекулярно-генетического  периода в развитии микробиологии  и иммунологии. За это время был  открыт ряд новых вирусов

(возбудители геморрагических  лихорадок Ласса, Мачупо; вирус, вызывающий СПИД) и

бактерий (возбудитель болезни  легионеров); созданы новые вакцинные  и другие

профилактические препараты (вакцины против кори, полиомиелита, паротита, клещевого

энцефалита, вирусного гепатита В, полианатоксины против столбняка, газовой гангрены и

ботулизма и др.), новые  диагностические препараты.

Большой вклад в развитие микробиологии и иммунологии  в этот период внесли зарубежные (Ф. Вернет, Д. Солк, А. Сэбин, Д. Села, Г. Эдельман, Р. Портер, Д. Келер, Ц. Милыитейн, Н. Ерне, С. Тонегава и др.)

и отечественные (А. А. Смородинцев, В. Д. Тимаков, П. Ф. Здродовский, Л. А. Зильбер, В. М. Жданов, Г. В. Выгодчиков, 3. В. Ермольева, М. П. Чумаков, Р. В. Петров, П. Н. Косяков и др.) ученые.

В Российской Федерации существует разветвленная сеть научно-исследовательских  институтов и предприятий по производству диагностических, профилактических и  лечебных препаратов. В системе РАМН и других ведомств функционируют  крупные научно-исследовательские  институты: эпидемиологии и микробиологии  им. Н. Ф. Гамалеи, вирусологии им. Д. И. Ивановского, полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М. П. Чумакова, вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова, вирусных препаратов и др.

Микробиология   

   Микробиология (от  греч. micros . малый, bios . жизнь, logos . учение) -.наука, изучающая строение, жизнедеятельность и экологию микроорганизмов мельчайших форм жизни растительного или животного происхождения, не видимых невооруженным глазом.

Микробиология изучает всех представителей микромира (бактерии, грибы, простейшие, вирусы). По своей сути микробиология  является биологической фундаментальной  наукой. Для изучения микроорганизмов  она использует методы других наук, прежде всего физики, биологии, биоорганической  химии, молекулярной биологии, генетики, цитологии, иммунологии. Как и всякая наука, микробиология подразделяется на общую и частную. Общая микробиология изучает закономерности строения и жизнедеятельности микроорганизмов на всех уровнях . молекулярном, клеточном, популяционном; генетику и взаимоотношения их с окружающей средой. Предметом изучения частной микробиологии являются отдельные представители микромира в зависимости от проявления и влияния их на окружающую среду, живую природу, в том числе человека. К частным разделам микробиологии относятся: медицинская, ветеринарная, сельскохозяйственная, техническая (раздел биотехнологии), морская, космическая микробиология.

Медицинская микробиология  изучает патогенные для человека микроорганизмы: бактерии, вирусы, грибы, простейшие. В зависимости от природы  изучаемых патогенных микроорганизмов  медицинская микробиология делится  на бактериологию, вирусологию, микологию, протозоологию.

Каждая из этих дисциплин  рассматривает следующие вопросы:

-  морфологию и физиологию, т.е. осуществляет микроскопические  и другие виды исследований, изучает  обмен веществ, питание, дыхание,  условия роста и размножения,  генетические особенности патогенных  микроорганизмов;

-  роль микроорганизмов  в этиологии и патогенезе инфекционных  болезней;

-  основные клинические  проявления и распространенность  вызываемых заболеваний;

-  специфическую диагностику,  профилактику и лечение инфекционных  болезней;

-  экологию патогенных  микроорганизмов.

К медицинской микробиологии  относят также санитарную, клиническую  и фармацевтическую микробиологию.

Санитарная микробиология  изучает микрофлору окружающей среды, взаимоотношение микрофлоры с организмом, влияние микрофлоры и продуктов  ее жизнедеятельности на состояние  здоровья человека, разрабатывает мероприятия, предупреждающие неблагоприятное  воздействие микроорганизмов на человека. В центре внимания клинической  микробиологии. Роль условно-патогенных микроорганизмов в возникновении  заболеваний человека, диагностика  и профилактика этих болезней.

Фармацевтическая микробиология  исследует инфекционные болезни  лекарственных растений, порчу лекарственных  растений и сырья под действием  микроорганизмов, обсемененность лекарственных  средств в процессе приготовления, а также готовых лекарственных форм,  методы асептики и антисептики, дезинфекции при производстве лекарственных препаратов, технологию получения микробиологических и иммунологических диагностических, профилактических и лечебных препаратов.

Ветеринарная микробиология  изучает те же вопросы, что и медицинская  микробиология, но применительно к  микроорганизмам, вызывающим болезни  животных.

Микрофлора почвы, растительного  мира, влияние ее на плодородие, состав почвы, инфекционные заболевания растений и т.д. находятся в центре внимания сельскохозяйственной микробиологии.

Морская и космическая  микробиология изучает соответственно микрофлору морей и водоемов и  космического пространства и других планет.

Техническая микробиология, являющаяся частью биотехнологии, разрабатывает  технологию получения из микроорганизмов  разнообразных продуктов для  народного хозяйства и медицины (антибиотики, вакцины, ферменты, белки, витамины). Основа современной биотехнологии - генетическая инженерия.

Многочисленные открытия в области микробиологии, изучение взаимоотношений между макро- и  микроорганизмами во второй половине XIX в. способствовали началу бурного развития иммунологии. Вначале иммунология рассматривалась как наука о невосприимчивости организма к инфекционным болезням. В настоящее время она стала общемедицинской и общебиологической наукой. Доказано, что иммунная система служит для защиты организма не только от микробных агентов, но и от любых генетически чужеродных организму веществ с целью сохранения постоянства внутренней среды организма, т.е. гомеостаза.

Иммунология является основой  для разработки лабораторных методов  диагностики,

профилактики и лечения  инфекционных и многих неинфекционных болезней, а также разработки иммунобиологических  препаратов (вакцин, иммуноглобулинов, имму-номодуляторов, аллергенов, диагностических препаратов). Разработкой и производством иммунобиологических препаратов занимается иммунобиотехнология . самостоятельный раздел иммунологии.

Современная медицинская  микробиология и иммунология  достигли больших успехов и играют огромную роль в диагностике, профилактике и лечении инфекционных и многих неинфекционных болезней, связанных  с нарушением иммунной системы (онкологические,

аутоиммунные болезни, трансплантация органов и тканей и др.). Общая характеристика микроорганизмов   

 Общая характеристика  микроорганизмов 

Биосфера заселена огромным числом живых существ.

Одни из них составляют макромир, другие . микромир. К макромиру относятся животные,

птицы, растения, насекомые  и другие видимые невооруженным  глазом существа; микромиру

принадлежат не видимые невооруженным  глазом мельчайшие живые существа, имеющие как растительное, так  и животное происхождение; это главным  образом бактерии, грибы,

простейшие и вирусы. По ориентировочным подсчетам, в биосфере обитает не менее 1030

бактерий, а число вирусов, простейших не поддается учету.

Микроорганизмы в зависимости  от молекулярно-биологичес-кой организации подразделяют на прокариотов и эукариотов. Прокариоты (от греч. karyon . ядро) . доядерные простейшие

одноклеточные формы жизни, не имеющие ядерной мембраны и  высокоорганизованных органелл.

Это бактерии, в том числе  актиномицеты и сине-зеленые водоросли. К эукариотам, имеющим  оформленное  ядро и высокоорганизованные органел-лы, относятся одноклеточные и многоклеточные организмы . простейшие, грибы, водоросли (кроме сине-зеленых). Прокариоты  и эукариоты имеют определенное строение, формы жизнедеятельности и находятся в биоценотическом (от греч. bios . жизнь и koinos . общий) отношении с другими живыми существами, а также неживой природой. Как прокариоты, так и эукариоты состоят из структур, обеспечивающих их жизненные процессы, направленные на выживание и размножение.

Особое место среди  микроорганизмов занимают вирусы (от лат. virus . яд) . мельчайшие и

простейшие формы жизни, стоящие на грани между живым  и неживым, неспособные жить и  размножаться вне животной, растительной или иной клетки. В состав вирусов  входят нуклеиновые кислоты (ДНК  или РНК), белки, ферменты. Еще более  просто устроены прионы .(инфекционные белковые частицы, лишенные генетического материала, т.е. нуклеиновой кислоты.)

Вирусы и прионы являются облигатными (обязательными) внутриклеточными паразитами.

Прокариоты, как правило, размножаются вне клетки, однако могут  являться факультативными внутриклеточными паразитами; только некоторые из бактерий (риккетсии, хламидии) являются облигатными внутриклеточными паразитами. Эукариоты устроены значительно сложнее, чем прокариоты. Об этом можно судить по объему генома, т.е. числу генов, составляющих генетический аппарат клетки. У эука-риотов его объем в десятки и сотни раз больше, чем у прокариотов. Так, если у вирусов объем генома состоит примерно из 10.100 генов, у бактерий . из 1000.5000 генов, то у простейших . из 10 000 генов и более. Размеры отдельных представителей микромира колеблются от 0,01.0,4 мкм, или 10.400 нм (вирусы), до 10 мкм и более (бактерии, грибы, простейшие).

Микроорганизмы играют огромную роль в природе и жизни человека. Они обеспечивают

круговорот веществ и  энергии в природе, плодородие почв, поддержание газового состава

атмосферы и других природных  процессов.

Подавляющее большинство  микроорганизмов безвредно для  человека, а многие из них полезны.

В частности, микроорганизмы, населяющие кожу и слизистые оболочки, желудочно-кишечный и урогенитальный тракты, составляют экологическое единство с организмом человека и поддерживают постоянство некоторых процессов его жизнедеятельности (эндоэкология).

Многие микроорганизмы используются человеком при получении жизненно необходимых

продуктов и материалов.

Микроорганизмы, которые  не оказывают неблагоприятных влияний  на организм человека и не вызывают у него заболеваний, называют непатогенными, или сапрофитами (от греч. sapros . гнилой и phyton . растение), т.е. питающимися органическими веществами от отмерших организмов. Однако имеется группа микроорганизмов, вызывающих у человека различные заболевания, патологические процессы. Эти микроорганизмы называют патогенными (от греч. pathos .болезнь); они живут и питаются за счет органических субстратов. Количество патогенных микроорганизмов огромно . более 3000 видов (бактерии, вирусы, грибы), из них более 1000 составляют вирусы. При соответствующих условиях, главным образом снижении сопротивляемости организма, сапрофиты могут вызывать болезни, г.е. вести себя как патогенные микроорганизмы. Такие микроорганизмы называют условно-патогенными. Микроорганизмы изучает наука, которая получила название микробиологии. Задачи и цели микробиологии.