Мікробіологія, як
і будь-яка інша наука, має
свою історію. Багато тисячоліть
налічує історія людської культури.
Вже в творіннях стародавніх
цивілізацій - єгипетської, вавілонської,
грецької, римської, китайської - знаходимо
зародки біологічних наук, початки
наївних, примітивних, але досить
конкретних медичних знань. Отже,
справедливо вважають, що медицина
така ж стара, як і саме
людство. Мікробіологія ж є
порівняно молодою наукою. Вона
налічує трохи більше 100 років.
Однак ще задовго до відкриття
мікробного світу людям були
відомі процеси, що викликали
мікроорганізми (скисання молока, випікання
хліба, виготовлення вина, спирту
і т.п.). Пізніше стали запідозрювати,
що і заразні хвороби також
спричиняють невидимі живі агенти.
В наукових працях
знаменитих лікарів рабовласницької
епохи - Гіпократа, Варрона, Цельсія
і Галена - була висловлена гіпотеза
про існування живого контагія
(contagium vivum). У середньовіччі цю
ідею значно розвинув італійський
лікар, поет і філософ Джіроламо
Фракасторо (1478-1553). Він описав кілька
способів передачі заразних хвороб:
через безпосередній контакт,
через заражені предмети, через
повітря (на відстані). Але все
це були лише припущення, вірогідні
здогадки, хоча й геніальні. Адже
в ті часи живих мікрооганізмів
ще ніхто не бачив.
Розвиток мікробіології
як науки тісно пов'язаний з
мистецтвом шліфування скла й
алмазів та виготовленням перших
мікроскопів (З. Янсен, 1590; Г. Галілей,
1610; Р. Гук, 1665).
Першим дивовижним
мисливцем за мікробами, який
заглянув у цей таємничий невидимий
світ живих істот, був голландський
торговець полотном, сторож судової
палати Антоній Левенгук (1632-1723)(рис.
1.1). У вільний від роботи час
він шліфував лінзи, виготовляв
з них лупи, які давали збільшення
в 300 разів(рис. 1.2). Годинами просиджуючи
зі своїми лупами та розглядаючи
все, що потрапляло під руки,
Левенгук на 41 році життя почав
робити дивовижні відкриття. Він
вперше описав еритроцити, сперматозоїди,
будову м'язів, замалював справжніх
живих мікробів, їх основні форми.
І досить швидко науковий світ
з великим подивом дізнався
про відкриття голландця. Свої
спостереження Левенгук описував
у спеціальних листах, які регулярно
протягом 50 років відсилав доЛондонського
наукового товариства, на чолі
якого стояв тоді знаменитий
Роберт Гук. Всього було відправлено
120 таких листів. Здивування, яке
викликали листи Левенгука, було
дійсно величезним. Вони відкривали
новий, фантастичний, ніким небачений
і незнаний світ живих істот.
Сам Левенгук називав їх "живими
звірятами" і писав, що в
роті людини їх більше, ніж
людей у всьому англійському
королівстві. Ці чудові відкриття
неука-природознавця послужили тим
зародком, з якого пізніше виросла
й сформуваласянаука про бактерії.
Саме з того часу і починається
перший, морфологічний, період в
історії розвитку мікробіології.
Однак, користуючись
примітивними мікроскопами тих
часів, важко було встановити
різницю між окремими видами
бактерій. Основоположник наукової
систематики живих організмів
Карл Лінней навіть взагалі
відмовився їх класифікувати
і дав їм загальну назву
"хаос". Значний вклад у вивчення
мікроорганізмів і їх систематику
вніс Мартин Тереховський, який
вперше застосував експериментальний
метод для вивчення умов розмноження
мікробів і впливу на них
різноманітних факторів. Серйозна
спроба провести суто наукову
систематику бактерій належить
датському натуралісту Отто Мюллеру.
Він описав 379 видів інфузорій
та мікробів. Ще більш чітку
й повну класифікацію створив
Філіп Еренберг, який вперше ввів
такі терміни як "бактерія",
"спірила", "спірохета". В
наш час всі мікробіологи світу
користуються класифікацією Дейвіда
Бергі (Bergey's Manual of systematic Baсteriology, 1986).
У другій половині
18 століття в галузі природознавства
були досягнуті великі успіхи.
Остаточно утвердилась клітинна
теорія будови живих організмів.
Бурхливими темпами розвивалася
і мікроскопічна техніка. З'явилися
складні об'єктиви, а на початку 19 століття
- перші ахроматичні мікроскопи.
Однак, мікробіологія
як самостійна наука розвивалась
ще досить повільно. Навіть велике
відкриття англійського сільського
лікаря Едуарда Дженнера (1749-1823) не
дало помітного впливу на розвиток
мікробіології(рис. 1.3). Він підсумував
25-річний досвід своїх спостережень,
що люди, які перехворіли коров'ячою
віспою, ніколи потім не хворіють
натуральною людською віспою. У
1796 році Дженнер прищепив коров'ячу
віспу восьмирічному Джеймсу
Фіпсу, взявши для цього вміст
пухирців з руки доярки, хворої
на коров'ячу віспу. Через 6
тижнів Дженнер прищепив Фіпсу
натуральну людську віспу, але
він не захворів. Через 4 місяці
Дженнер повторно заразив його
людською віспою і знову безрезультатно.
Хлопчик став несприйнятливим
до цієї тяжкої хвороби. Після
23 аналогічних щеплень Дженнер
надрукував статтю "Дослідження
причин і дій коров'ячої віспи"
(1798). Ця робота стала великою
віхою у становленні імунології.
З неї власне і починається
розвиток імунології як науки.
Вона показала можливість штучного
відтворення імунітету до однієї
з найпоширеніших у той час
хвороби. Метод Дженнера настільки
переконливо показав велику користь
щеплень коров'ячої віспи, що
вони швидко поширились по
всьому світу. Протягом двох
років було щеплено 100 тис чоловік.
У 1802 році англійський парламент
виділив Дженнеру від імені
народу нагороду в 10 тис, а
через 5 років - 20 тис фунтів
стерлінгів. І Дженнер здобув
всесвітню відомість і славу.
Дослідження і ідеї
Дженнера справили величезний
вплив на лікарське мислення
наступних поколінь. Але емпіричний
у своїй основі метод Дженнера
більше 100 років залишався нерозгаданим.
І тільки Луї Пастер, узагальнивши
факти отримання ослаблених культур
бактерій і використання їх
для запобіжних щеплень, перетворив
ці досліди в струнку теоріюатенуації
мікроорганізмів. На честь Дженнера
Пастер назвав ці ослаблені
культури мікробів вакцинами
(від vacca - корова).
У другій половині
19 століття мікробіологія міцно
утверджується як самостійна
наука. Для цього склалися всі
необхідні умови. Промисловий
капіталізм досяг високого ступеня
розвитку. Це викликало значний
прогрес технічних і природничих
наук. Накопичилось багато розрізнених
фактів про мікроорганізми. Були
відкриті й описані перші збудники
інфекційних хвороб, встановлені
та вивчені збудники деяких
технологічних процесів. І все
ж, щоб заснувати нову науку,
створити дійсно гармонійне вчення,
необхідно було всі ці розрізнені
факти привести до єдиної стрункої
системи. Але така проблема
під силу тільки геніям. Такий
геній прийшов. Його подарувала
людству Франція. Це був знаменитий
французький вчений Луї Пастер
(1822-1895)(рис. 1.4). Він узагальнив весь
накопичений науковий матеріал,
провів його через горнило
точних експериментів і не
тільки вказав шляхи, а й
заклав міцний фундамент для
розвитку мікробіології як науки.
Хімік за освітою, вчений із
світовим іменем, Луї Пастер створив
медичну мікробіологію не будучи
лікарем. Він почав глибоко
вивчати фізіологію і біохімію
мікроорганізмів, поклавши цим
початок другому, фізіологічному
періоду,в історії мікробіології.
У той час на
півдні Франції, де виробляють
відомі у всьому світі французькі
вина, раптом з'явились "хвороби
вина та пива", тобто скисання
цих напоїв. Пастер уже був
відомий своїми працями з проблем
бродіння. Природньо, що винороби
звернулися до нього за допомогою.
І Пастер блискуче вирішив
цю проблему. Він встановив, що
псування вина відбувається від
проникнення в чани для бродіння
сторонніх мікробів - збудників оцтово-кислого
бродіння. Вчений запропонував прогрівати
вина при 70 °С, щоб убити "дикунів-мікробів".
Цей спосіб дістав назву пастеризації,
який і сьогодні широко використовується
у виноробній та харчовій промисловості.
Поряд з цим Пастер довів, що кожен тип
бродіння і гниття викликається своїм
власним мікробом. Отже була встановлена
не тільки мікробна природа цих процесів,
а й їх специфічність. Важливе значення
мали його дослідження про самовільне
зародження життя на землі. Простими й
переконливими експериментами він довів,
що в лабораторних умовах бактерії розмножуються
тільки від бактерій, а самовільне їх зародження
неможливе.
Пастер першим запропонував
вирощувати мікробів на штучних
живильних середовищах. Він також
встановив, що заразні хвороби
викликають мікроорганізми та
що кожне захворювання має
свого специфічного збудника. У
процесі вивчення етіології інфекційних
хвороб він зробив ще одне
важливе відкриття - розробив
принципи й методи ослаблення
хвороботворних мікроорганізмів.
При введенні таких ослаблених
культур в організм, вони викликають
не захворювання, а тільки легку
реакцію, в результаті якої
виробляється імунітет. Використавши
цей метод при курячій холері,
сибірці й сказі, Пастер отримав
неймовірно позитивні результати.
Саме завдяки його відкриттям
виникло й успішно розвивається
вчення про антисептику й асептику,
без яких немислима сучасна
хірургія.
Заслуги Пастера
перед людством величезні. Можна
без перебільшення стверджувати,
що найважливіші етапи розвитку
мікробіології тісно пов'язані
з його іменем. Він довів величезну
роль мікроорганізмів у загальній
економіці природи, кругообігу
речовин і енергії на планеті,
з'ясував їх роль в інфекційній
патології людей і тварин, розробив
методи їх вивчення і відкрив
основні шляхи боротьби з інфекційними
хворобами. Всі наступні відкриття
в мікробіології лише доповнювали,
але не змінювали геніального
вчення Пастера. Вдячне людство
завжди буде шанувати пам'ять
великого французького мікробіолога.
Після його смерті на зібрані
від людей в Парижі кошти
відкрито науково-дослідний інститут
мікробіології (Пастерівський інститут),
який і тепер є одним з
найбільших і найавторитетніших
центрів мікробіологічної науки.
Дуже плідною для
розвитку особливо медичної мікробіології
була наукова діяльність знаменитого
німецького ученого Роберта Коха
(1843-1910)(рис. 1.5). Сучасник Пастера
і його послідовник, Кох провів
класичні дослідження з етіології
сибірки, туберкульозу й холери,
завдяки чому ввійшов в історію
як один з основоположників
сучасної мікробіології. На початку
його маленька лабораторія була
влаштована в кімнаті для прийому
хворих, а єдиними лабораторними
тваринами були миші, яких він
ловив сам. Пізніше вчений заснував
Інститут інфекційних хвороб
у Берліні (1891) і став його
директором. До Коха в цей інститут
їхали на навчання і вдосконалення
мікробіологи з багатьох країн
світу.
Кох вперше виділив
чисту культуру збудника сибірки.
У 1878 р. з цих питань надрукована
його робота, яку оцінено як
дійсно вищий взірець наукової
творчості. Він блискуче розробив
методи вирощування і виділення
чистих культур бактерій на
щільних живильних середовищах
(желатин, зсіла сироватка), що
мало вирішальне значення для
подальшого прогресу в лабораторній
діагностиці інфекційних хвороб.
Він ввів у мікробіологічну
практику метод забарвлення бактерій
аніліновими барвниками, метод "висячої
краплі" для вивчення рухливості
мікробів, імерсійну систему, конденсор
Аббе й мікрофотографування. Ним
запропоновано апарат для стерилізації
живильних середовищ, які не
витримують високої температури
а також методи дезинфекції.
Світового значення
набуло відкриття Кохом збудника
туберкульозу (1882), за яке він отримав
Нобелівську премію (1885). Він також
запропонував препарат для лікування
цього захворювання - туберкулін, який,
на жаль, виявився неефективним.
У наш час туберкулін вживають
для постановки алергічної проби
Манту при діагностиці туберкульозу.
У 1883 році був
надрукований ще один класичний
твір Коха - про збудника холери.
Цей видатний успіх випав на
долю вченого під час спеціальних
наукових експедицій для вивчення
епідемій холери в Єгипті та
Індії.
Одна з величезних
заслуг Коха полягає в тому,
що він створив світову школу
бактеріологів, які відкрили багатьох
збудників інфекційних хвороб. К.
Еберт і Г. Гаффкі виділили
збудника черевного тифу (1880-1884),
Е. Клебс і Ф. Леффлер - паличку
дифтерії (1883-1884), А. Ніколаєр - бацилу
правця (1884), Т. Ешеріх - кишкову паличку,
А. Вексельбаум - збудника менінгіту
(1887). Серед учнів Р. Коха були
такі славетні учені як Е.
Берінг, Р. Пфейффер, С. Кітазато,
А. Вассерман та ін. Після класичних
досліджень Пастера й Коха
настала найуспішніша, так звана
золота бактеріологічна ера в
історії медицини. Протягом короткого
часу були відкриті майже всі
основні збудники бактерійних,
рикетсіозних і протозойних інфекцій.
Ці великі успіхи
глибоко переконали науковців
і практичних лікарів, що причиною
епідемічних хвороб є живі
мікроскопічні агенти. Постала гостра
проблема лікування і профілактики
цих захворювань, а отже й
вивчення захисних реакцій з
боку макроорганізму на дію
збудників і продуктів їх життєдіяльності.
У фундаментальних
наукових розробках вказаних
проблем виключно велике значення
мали дослідження нашого геніального
співвітчизника Іллі Ілліча Мечникова
(1845-1916)(рис. 1.6). Він народився в
с. Іванівка Куп'янського повіту
Харківської губернії. У 1862 р.
закінчив із золотою медаллю
гімназію і через два роки -
екстерном природничий факультет
Харківського університету. 19-річним
юнаком захистив кандидатську
дисертацію, а в 23 йому присудили
наукову ступінь доктора наук.
У різні роки працював у
Новоросійському та Петербурзькому
університетах. З 1886 р. очолював
першу пастерівську станцію в
Одесі, де разом з М.Ф. Гамалією
організовував щеплення проти
сказу, інших інфекційних хвороб,
вивчав біологічні методи боротьби
з шкідниками сільського господарства.
В наступні роки
І.І. Мечников опублікував свої
класичні роботи "Порівняльна
патологія запалення" і "Несприйнятливість
до інфекційних хвороб", в яких
виклав дослідження про захисні
властивості організму й фагоцитарну
теорію імунітету. Мечников показав,
що у вищих організмів функцію
фагоцитозу виконують клітини
двох типів: макрофаги й мікрофаги.
Вся подальша його діяльність
була спрямована на вдосконалення
і захист фагоцитарної теорії
імунітету, яку він гаряче відстоював
протягом 25 років у боротьбі з
панівною в той час гуморальною
теорією П. Ерліха. У решті решт
сам Мечников висунув концепцію,
згідно якої гуморальна і фагоцитарна
теорії не виключають, а, навпаки,
доповнюють одна одну. Визнанням
заслуг обох творців вчення
про імунітет було присудження
їм у 1908 р. Нобелівської премії.