HyrjaRaport mbi historinë e zhvillimit të mikrobiologjisë. Fazat kryesore në zhvillimin e mikrobiologjisë
MINISTRIA E ARSIMIT DHE SHKENCËS SË REPUBLIKËS SË KAZAKSTANIT
UNIVERSITETI SHTETËROR I KAZAKSTANIT LINDOR me emrin A.I. S.AMANZHOLOV
Departamenti i Biologjisë
ESE
Tema: "Biologjia dhe zhvillimi i mikroorganizmave dhe viruseve"
Me temën: "Historia e zhvillimit të mikrobiologjisë"
Përfunduar: studentë gr.UBG-09 (A)
Grushkovskaya D., Fefelova N.
Kontrolluar nga: Kalenova K.Sh.
Ust-Kamenogorsk, 2011
Plani:
Hyrje…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
1. HAPJA E MIKROORGANIZMAVE…………………………………………………………4
2. PERIUDHA PËRSHKRUESE (MORFOLOGJIKE) NË ZHVILLIMIN E MIKROBILOGJISË (FUNDI I SHEK. 17-MESI I SHEK. XIX)…………………..5
2.1 Zhvillimi i ideve për natyrën e proceseve të fermentimit dhe kalbjes ...... 5
2.2 Zhvillimi i ideve rreth natyrës mikrobike të sëmundjeve infektive……………………………………………………………………………………………………
3. PERIUDHA FIZIOLOGJIKE (PASTEUR) (GJYSMA E DYTË E SHEK. XIX)……………………………………………………………………….8
3.1. Veprimtaria shkencore e Louis Pasteur………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………
3.2. Zhvillimi i mikrobiologjisë në gjysmën e dytë të shekullit XIX……………………….10
4. ZHVILLIMI I MIKROBIOLOGJISË NË SHEKULLIN XX………………………………………………
Konkluzioni...................................................... ................................ ....................... ......... tetëmbëdhjetë
literatura ..................................................... .............. ................................ ...................... .......................... 19
PREZANTIMI
Mikrobiologjia është një shkencë që studion strukturën, sistematikën, fiziologjinë, biokiminë, gjenetikën dhe ekologjinë e organizmave që janë të vegjël dhe të padukshëm me sy të lirë. Këta organizma quhen mikroorganizma ose mikrobe.
Për një kohë të gjatë, një person jetonte i rrethuar nga krijesa të padukshme, përdorte mbetjet e tyre (për shembull, kur piqte bukë nga brumi i thartë, bënte verë dhe uthull), vuante kur këto krijesa shkaktonin sëmundje ose prishnin furnizimet ushqimore, por nuk dyshonin për to. prania . Nuk dyshova sepse nuk e pashë dhe nuk e pashë sepse dimensionet e këtyre mikrokrijesave ishin shumë më të ulëta se kufiri i dukshmërisë që mund të bëjë syri i njeriut. Dihet se një person me shikim normal në një distancë optimale (25-30 cm) mund të dallojë një objekt me madhësi 0,07-0,08 mm në formën e një pike. Më pak objekte që një person nuk mund të vërejë. Kjo përcaktohet nga veçoritë strukturore të organit të tij të vizionit.
Përpjekjet për të kapërcyer pengesën e krijuar natyrore dhe për të zgjeruar aftësitë e syrit të njeriut janë bërë shumë kohë më parë. Pra, gjatë gërmimeve arkeologjike në Babiloninë e Lashtë, u gjetën lente bikonveks - pajisjet më të thjeshta optike. Lentet janë bërë nga kristal shkëmbi i lëmuar. Mund të konsiderohet se me shpikjen e tyre njeriu hodhi hapin e parë në rrugën drejt mikrobotës.
Përmirësimi i mëtejshëm i teknologjisë optike daton në shekujt 16-17. dhe e lidhur me zhvillimin e astronomisë. Gjatë kësaj kohe, mullinjtë holandezë të xhamit ndërtuan teleskopët e parë. Doli se nëse lentet nuk pozicionohen në të njëjtën mënyrë si në një teleskop, atëherë është e mundur të arrihet një rritje në objekte shumë të vogla. Një mikroskop i këtij lloji u krijua në 1610 nga G. Galileo. Shpikja e mikroskopit hapi mundësi të reja për studimin e jetës së egër.
Një nga mikroskopët e parë, i përbërë nga dy lente bikonvekse, i cili dha një rritje prej rreth 30 herë, u projektua dhe u përdor për të studiuar strukturën e bimëve nga fizikani dhe shpikësi anglez R. Hooke. Duke ekzaminuar seksionet e tapës, ai zbuloi strukturën e saktë qelizore të indit të drurit. Këto qeliza më pas u quajtën nga ai "qeliza" dhe janë përshkruar në librin "Mikrografia". Ishte R. Hooke ai që prezantoi termin "qelizë" për të treguar ato njësi strukturore nga të cilat është ndërtuar një organizëm i gjallë kompleks. Depërtimi i mëtejshëm në sekretet e mikrobotës është i lidhur pazgjidhshmërisht me përmirësimin e instrumenteve optike.
1. ZBULIMI I MIKROORGANIZMAVE
Mikroorganizmat u zbuluan në fund të shekullit të 17-të, por aktiviteti i tyre dhe madje edhe zbatimi praktik i tyre njiheshin shumë më herët. Për shembull, produktet e alkoolit, acidit laktik, fermentimit acetik janë përgatitur dhe përdorur në kohët më të lashta. Dobia e këtyre produkteve shpjegohej me praninë e një "shpirti të gjallë" në to. Sidoqoftë, ideja e ekzistencës së qenieve të padukshme filloi të shfaqej kur zbuloheshin shkaqet e sëmundjeve infektive. Pra, Hipokrati (shek. VI para Krishtit), dhe më vonë Varro (shekulli II) sugjeruan se sëmundjet ngjitëse shkaktohen nga qeniet e padukshme. Por vetëm në shekullin e 16-të, shkencëtari italian Giralamo Fracastoro arriti në përfundimin se transmetimi i sëmundjeve nga personi në person kryhet me ndihmën e krijesave më të vogla të gjalla, të cilave ai i dha emrin contagium vivum. Megjithatë, nuk kishte prova për supozime të tilla.
Nëse supozojmë se mikrobiologjia u ngrit në momentin kur një person pa mikroorganizmat e parë, atëherë mund të tregojmë me saktësi "ditëlindjen" e mikrobiologjisë dhe emrin e zbuluesit. Ky njeri është holandezi Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), një prodhues nga Delft. I interesuar për strukturën e fibrave të lirit, ai lëmonte disa lente të trashë për vete. Më vonë, Leeuwenhoek u interesua për këtë punë delikate dhe të mundimshme dhe arriti përsosmëri të madhe në prodhimin e lenteve, të cilat ai i quajti "mikroskopi". Në formë të jashtme, këto ishin syze të vetme bikonvekse, të montuara në argjend ose bronz, por për sa i përket vetive të tyre optike, lentet e Leeuwenhoek, të cilat jepnin një zmadhim 200-270 herë, nuk njihnin të barabarta. Për t'i vlerësuar ato, mjafton të kujtojmë se kufiri teorik i zmadhimit të një lente bikonveks është 250 - 300 herë.
Duke mos pasur një edukim natyral, por duke pasur një kuriozitet të natyrshëm, Leeuwenhoek shqyrtoi me interes gjithçka që i vinte në dorë: ujin e pellgut, pllakën, infuzionin e piperit, pështymën, gjakun dhe shumë më tepër. Që nga viti 1673, Leeuwenhoek filloi të dërgonte rezultatet e vëzhgimeve të tij në Shoqërinë Mbretërore të Londrës, në të cilën ai u zgjodh më pas anëtar. Në total, Leeuwenhoek i shkroi mbi 170 letra Shoqërisë Mbretërore të Londrës, dhe më vonë i la trashëgim 26 nga "mikroskopia" e tij e famshme. Këtu është një fragment nga një letër: "Më 24 prill 1676, pashë ujin nën një mikroskop dhe me habi të madhe pashë në të një numër të madh të qenieve më të vogla të gjalla. Disa prej tyre ishin 3-4 herë më të gjata se gjerësia, megjithëse nuk ishin më të trasha se qimet që mbulonin trupin e morrit. Të tjerët kishin formën e duhur ovale. Ekzistonte gjithashtu një lloj i tretë i organizmave - më i shumti - krijesat më të vogla me bisht. Duke krahasuar përshkrimin e dhënë në këtë pasazh dhe aftësitë optike të lenteve të disponueshme për Leeuwenhoek, mund të konkludojmë se Leeuwenhoek në 1676 arriti të shihte bakteret për herë të parë.
Leeuwenhoek gjeti mikroorganizma kudo dhe arriti në përfundimin se bota përreth është e populluar dendur me banorë mikroskopikë. Të gjithë mikroorganizmat që pa, duke përfshirë edhe bakteret, Leeuwenhoek i konsideroi kafshë të vogla, të cilat i quajti "kafshë", dhe u bind se ato janë të renditura në të njëjtën mënyrë si organizmat e mëdhenj, domethënë kanë organe tretëse, këmbë, bisht, etj. .d.
Zbulimet e Leeuwenhoek ishin aq të papritura dhe madje fantastike sa për gati 50 vitet e mëvonshme ato shkaktuan habi të përgjithshme. Ndërsa ishte në Holandë në vitin 1698, Pjetri I vizitoi Levengukun dhe bisedoi me të. Nga ky udhëtim, Pjetri I solli një mikroskop në Rusi, dhe më vonë, në 1716, mikroskopët e parë shtëpiak u bënë në punëtoritë në oborrin e tij.
2. PERIUDHA PËRSHKRUESE (MORFOLOGJIKE) NË ZHVILLIMIN E MIKROBILOGJISË (FUNDI I shek. XVII - Mesi i shek. XIX)
2.1. Zhvillimi i ideve për natyrën e proceseve të fermentimit dhe kalbjes
Shumë procese të kryera nga mikroorganizmat janë të njohura për njeriun që nga kohra të lashta. Para së gjithash, është kalbja dhe fermentimi. Në shkrimet e autorëve të lashtë grekë dhe romakë, mund të gjenden receta për të bërë verë, qumësht të thartë dhe bukë, që dëshmojnë për përdorimin e gjerë të fermentimit në jetën e përditshme. Në mesjetë, alkimistët nuk i injoruan këto procese dhe i studiuan ato së bashku me transformime të tjera thjesht kimike. Ishte gjatë kësaj periudhe që u bënë përpjekje për të sqaruar natyrën e proceseve të fermentimit.
Termi "fermentim" ("fermentatio") për përcaktimin e proceseve që ndodhin me lëshimin e gazit u përdor për herë të parë nga alkimisti holandez Ya.B. van Helmont (1577-1644). J. van Helmont zbuloi një ngjashmëri midis gazit të formuar gjatë fermentimit të lëngut të rrushit (dioksidit të karbonit), gazit të çliruar gjatë djegies së qymyrit dhe gazit që shfaqet “kur uthull derdhet mbi gurët e gëlqeres”, d.m.th. kur një alkali reagon me një acid. Bazuar në këtë, J. van Helmont arriti në përfundimin se të gjitha transformimet kimike të përshkruara më sipër janë të së njëjtës natyrë. Më vonë fermentimet filluan të dalloheshin nga grupi i proceseve kimike të shoqëruara me evolucionin e gazit. Termi "enzimë" u përdor për të përcaktuar forcën lëvizëse materiale të fermentimit, parimin e tij aktiv. Pikëpamja e fermentimit dhe kalbëzimit si procese thjesht kimike u formulua në 1697 nga mjeku dhe kimisti gjerman G.E. Stalem (1660-1734). Sipas G. Stahl, fermentimi dhe kalbëzimi janë shndërrime kimike që ndodhin nën ndikimin e molekulave "enzimë", të cilat transferojnë lëvizjen e tyre aktive të brendshme në molekulat e substratit të fermentuar, d.m.th. veprojnë si katalizator për reaksionin. Pikëpamjet e G. Stahl mbi natyrën e proceseve të kalbjes dhe fermentimit u ndanë dhe u mbrojtën plotësisht nga një prej kimistëve më të mëdhenj të kohës së tij, J. Liebig. Megjithatë, kjo pikëpamje nuk u pranua nga të gjithë studiuesit.
Një nga supozimet e para për lidhjen e "globulave" (maja) të përshkruara nga Leeuwenhoek me fenomenet e fermentimit dhe kalbjes i përket natyralistit francez J.L.L. Buffon (1707-1788). Kimisti francez A. Lavoisier (1743-1794), i cili studioi në mënyrë sasiore transformimet kimike të sheqerit gjatë fermentimit alkoolik, iu afrua shumë të kuptuarit të rolit të majave në procesin e fermentimit. Në vitin 1793, ai shkroi: “Mjafton pak maja birre për t'i dhënë shtytjen e parë fermentimit: pastaj vazhdon vetë. Unë do të raportoj diku tjetër për veprimin e enzimës në tërësi." Megjithatë, ai nuk arriti ta bëjë këtë: A. Lavoisier u bë viktimë e terrorit të revolucionit borgjez francez.
Nga vitet 30 të shekullit të 19-të filloi një periudhë e vëzhgimeve intensive mikroskopike. Në vitin 1827, kimisti francez J. Demazieres (1783-1862) përshkroi strukturën e majave Mycoderma cerevisiae, e cila formon një shtresë në sipërfaqen e birrës dhe, duke qenë i bindur se këto janë kafshët më të vogla, ia atribuoi atyre ciliateve. Megjithatë, në veprën e J. Demaziere nuk ka të dhëna për një lidhje të mundshme ndërmjet procesit të fermentimit dhe filmit që zhvillohet në sipërfaqen e lëngut fermentues. Dhjetë vjet më vonë, botanisti francez Ch. Cañard de Latour (1777-1859) ndërmori një ekzaminim të plotë mikroskopik të sedimentit të formuar gjatë fermentimit alkoolik dhe arriti në përfundimin se ai përbëhet nga qenie të gjalla, aktiviteti jetësor i të cilave është shkaku i fermentimit. . Pothuajse njëkohësisht, natyralisti gjerman F. Kützing (1807-1893), duke studiuar formimin e uthullës nga alkooli, tërhoqi vëmendjen ndaj masës mukoze, e cila duket si një film në sipërfaqen e një lëngu që përmban alkool. Duke studiuar masën mukoze, F. Kützing zbuloi se ajo përbëhet nga organizma të gjallë mikroskopikë dhe lidhet drejtpërdrejt me akumulimin e uthullës në mjedis. Një tjetër natyralist gjerman T. Schwann (1810-1882) doli në përfundime të ngjashme.
Kështu, C. Cañard de Latour, F. Kützing dhe T. Schwann, në mënyrë të pavarur dhe pothuajse njëkohësisht, arritën në përfundimin për lidhjen midis proceseve të fermentimit dhe aktivitetit jetësor të qenieve të gjalla mikroskopike. Përfundimi kryesor nga këto studime u formulua qartë nga F. Kützing: “Tani ne duhet ta konsiderojmë çdo proces fermentimi ndryshe nga sa i ka konsideruar kimia deri tani. I gjithë procesi i fermentimit alkoolik varet nga prania e majave, fermentimi acetik - nga prania e mitrës acetike.
Megjithatë, idetë për natyrën biologjike të "enzimës" së fermentimit, të shprehura nga tre studiues, nuk kanë marrë njohje. Për më tepër, ata u kritikuan ashpër nga adhuruesit e teorisë së natyrës fiziko-kimike të fermentimit, të cilët akuzuan kundërshtarët e tyre shkencorë për "pavlerë në përfundime" dhe mungesë të ndonjë prove për të mbështetur këtë "hipotezë të çuditshme". Teoria e natyrës fiziko-kimike të proceseve të fermentimit mbeti dominuese.
2.2 Zhvillimi i ideve për natyrën mikrobike të sëmundjeve infektive
Edhe mjeku i lashtë grek Hipokrati (rreth 460-377 pes) sugjeroi se sëmundjet ngjitëse shkaktohen nga qeniet e gjalla të padukshme. Avicena (rreth 980-1037) në "Kanunin e Mjekësisë" shkroi për patogjenët "të padukshëm" të murtajës, lisë dhe sëmundjeve të tjera. Mendime të ngjashme mund të gjejmë në shkrimet e mjekut, astronomit dhe poetit italian J. Frakastro (1478-1553).
Epidemiologu rus D.S ishte thellësisht i bindur se sëmundjet infektive shkaktohen nga krijesa të gjalla mikroskopike. Samoilovich (1744-1805), i cili u përpoq të zbulonte agjentin shkaktar të murtajës nën një mikroskop. Ai nuk ia doli për shkak të papërsosmërisë së mikroskopëve dhe teknikave mikroskopike. Sidoqoftë, masat për dezinfektimin dhe izolimin e pacientëve të zhvilluara nga D.S. Samoilovich në përputhje me idenë e tij rezultuan shumë efektive në luftën kundër epidemive dhe u bënë të njohura gjerësisht në të gjithë botën.
Vlen të përmendet se një bashkëkohës i D. Samoylovich M. Terekhovsky (1740-1796), protistologu-eksperimentues i parë rus, krijoi natyrën e gjallë të protozoarëve dhe në 1775 për herë të parë në botë aplikoi një metodë eksperimentale kërkimore për mikroorganizmat. , duke përcaktuar ndikimin e temperaturës, shkarkimeve elektrike, sublimit, opiumit, acideve dhe alkaleve në qëndrueshmërinë e tyre. Duke studiuar lëvizjen, rritjen dhe riprodhimin e mikroorganizmave në kushte të kontrolluara rreptësisht, Terekhovsky ishte i pari që tregoi se ndarja paraprihet nga rritja dhe rritja në madhësi. Ai vërtetoi gjithashtu pamundësinë e gjenerimit spontan të protozoarëve në lëngje të ndryshme të ziera (infuzione). Ai përvijoi vëzhgimet e tij në veprën "Mbi kaosin e lëngshëm të Lineus".
Në vitin 1827, natyralisti italian A. Bassi (1773-1856), duke studiuar sëmundjen e krimbave të mëndafshit, zbuloi transmetimin e sëmundjes kur një kërpudhat mikroskopike u transferua nga një individ i sëmurë në një të shëndoshë. Kështu, A. Bassi për herë të parë arriti të provojë eksperimentalisht natyrën mikrobike të kësaj sëmundjeje. Ideja e një natyre mikrobike të sëmundjeve infektive nuk u njoh për një kohë të gjatë. Teoria mbizotëruese ishte se shqetësimet e ndryshme në rrjedhën e proceseve kimike në trup konsideroheshin si shkaktarë të sëmundjeve.
Në vitin 1846, anatomisti gjerman F. Henle (1809-1885) në librin "Udhëzues për patologjinë racionale" përcaktoi qartë dispozitat kryesore për njohjen e sëmundjeve infektive. Më vonë, idetë e F. Henle, të formuluara në një formë të përgjithshme (vetë F. Henle nuk arriti të shihte një shkaktar të vetëm të sëmundjeve infektive njerëzore), u vërtetuan eksperimentalisht nga R. Koch dhe hynë në shkencë me emrin "Henle- Triada Koch".
3. PERIUDHA FIZIOLOGJIKE (PASTER) (GJYSMA E DYTË E SHEK. XIX)
3.1. Veprimtaria shkencore e Louis Pasteur
Fillimi i periudhës fiziologjike daton në vitet 60 të shekullit të 19-të dhe lidhet me veprimtarinë e shkencëtarit të shquar francez, kimistit me profesion, Louis Pasteur (1822-1895). Mikrobiologjia i detyrohet Pasteur jo vetëm zhvillimin e saj të shpejtë, por edhe formimin e saj si shkencë. Zbulimet më të rëndësishme që i sollën famë botërore lidhen me emrin e Pasteur: fermentimi (1857), gjenerimi spontan (1860), sëmundjet e verës dhe birrës (1865), sëmundjet e krimbit të mëndafshit (1868), infeksionet dhe vaksinat (1881), tërbimi. (1885) .
Pasteur e filloi karrierën e tij shkencore me punimet mbi kristalografinë. Ai zbuloi se rikristalizimi i kripërave të acidit tartarik racemik optikisht joaktiv prodhon dy lloje kristalesh. Një zgjidhje e përgatitur nga kristale të një lloji rrotullon rrafshin e dritës së polarizuar në të djathtë, nga kristalet e një lloji tjetër - në të majtë. Më tej, Pasteur zbuloi se një myk i rritur në një tretësirë të acidit tartarik racemik konsumon vetëm një nga format izomere (dekstrorotatore). Ky vëzhgim i lejoi Pasteur të nxirrte një përfundim në lidhje me efektin specifik të mikroorganizmave në substrate dhe shërbeu si një bazë teorike për studimin e mëvonshëm të fiziologjisë së mikroorganizmave. Vëzhgimet e Pasterit për mykun e poshtëm tërhoqën vëmendjen e tij te mikroorganizmat në përgjithësi.
Në 1854, Pasteur mori një pozicion në Universitetin e Lille. Pikërisht këtu ai filloi kërkimet e tij mikrobiologjike, të cilat shënuan fillimin e mikrobiologjisë si një disiplinë e pavarur shkencore.
Arsyeja për fillimin e studimit të proceseve të fermentimit ishte apeli ndaj Pasteur i një prodhuesi të Lille me një kërkesë për të ndihmuar në zbulimin e arsyeve të dështimeve sistematike në fermentimin e lëngut të panxharit për të marrë alkool. Rezultatet e hulumtimit të botuar në fund të vitit 1857 vërtetuan padyshim se procesi i fermentimit alkoolik është rezultat i aktivitetit jetësor të një grupi të caktuar mikroorganizmash - maja dhe ndodh në kushte pa akses ajri.
Pothuajse në të njëjtën kohë me studimin e fermentimit alkoolik, Pasteur filloi të studionte fermentimin e acidit laktik dhe gjithashtu tregoi se ky lloj fermentimi shkaktohet nga mikroorganizmat, të cilët ai i quajti "maja laktike". Pasteur përshkroi rezultatet e kërkimit të tij në veprat e tij të botuara Memoir on Lactic Fermentation.
Në të vërtetë, rezultatet e kërkimit të Pasteur nuk janë vetëm të dhëna të reja shkencore, ato janë një përgënjeshtrim i guximshëm i teorisë së atëhershme mbizotëruese të natyrës fiziko-kimike të fermentimit, të mbështetur dhe mbrojtur nga autoritetet më të mëdha shkencore të asaj kohe: J. Berzelius, E. Mitcherlich. , J. Liebig. Fermentimi i acidit laktik është procesi më i thjeshtë "kimik" i zbërthimit të një molekule sheqeri në dy trioza, dhe prova që kjo ndarje lidhet me aktivitetin jetësor të organizmave mikroskopikë ishte një argument me peshë që mbështet teorinë e natyrës biologjike të fermentimeve.
Argumenti i dytë në mbështetje të natyrës biologjike të fermentimeve ishte prova eksperimentale e Pasteur për mundësinë e kryerjes së fermentimit alkoolik në një mjedis që nuk përmban proteina. Sipas teorisë kimike të fermentimit, kjo e fundit është rezultat i aktivitetit katalitik të "enzimës", e cila është një substancë me natyrë proteinike.
Studimi i fermentimit butirik e çoi Pasterin në përfundimin se jeta e disa mikroorganizmave jo vetëm që mund të vazhdojë në mungesë të oksigjenit të lirë, por ky i fundit është i dëmshëm për ta. Rezultatet e këtyre vëzhgimeve u botuan në vitin 1861 në një raport të titulluar "Qilatet e kafshëve që jetojnë pa oksigjen të lirë dhe shkaktojnë fermentim". Zbulimi i efektit negativ të oksigjenit të lirë në procesin e fermentimit butirik ishte, ndoshta, momenti i fundit që hodhi poshtë plotësisht teorinë e natyrës kimike të fermentimeve, pasi ishte oksigjeni që iu caktua roli i përbërjes që dha të parën. shtysë për lëvizjen e brendshme të grimcave proteinike të "enzimës". Nëpërmjet një sërë studimesh në fushën e fermentimit, Pasteur vërtetoi bindshëm mospërputhjen e teorisë kimike të fermentimit, duke i detyruar kundërshtarët e tij të pranonin gabimet e tyre. Për punën në studimin e anaerobiozës në 1861, Pasteur mori Çmimin e Akademisë Franceze të Shkencave dhe medaljen e Shoqërisë Mbretërore të Londrës. Rezultati i njëzet viteve të kërkimit në fushën e fermentimit u përmblodh nga Pasteur në "Kërkime mbi birrën, sëmundjet e saj, shkaqet e tyre, mënyrat për ta bërë atë të qëndrueshme, me aplikimin e një teorie të re të fermentimit" (1876).
Në vitin 1865, qeveria franceze iu drejtua Pasteur me një kërkesë për të ndihmuar kultivuesit e mëndafshit që po vuanin humbje të mëdha për shkak të sëmundjeve të krimbit të mëndafshit. Pasteur i kushtoi rreth pesë vjet studimit të kësaj çështjeje dhe arriti në përfundimin se sëmundjet e krimbit të mëndafshit shkaktohen nga disa mikroorganizma. Pasteur studioi në detaje rrjedhën e sëmundjes - pebrinat e krimbit të mëndafshit dhe zhvilloi rekomandime praktike për të luftuar sëmundjen: ai sugjeroi të shikoni nën një mikroskop në trupat e fluturave dhe pupave për patogjenë, të ndani individët e sëmurë dhe t'i shkatërronte ato, etj.
Pasi përcaktoi natyrën mikrobike të sëmundjeve infektive të krimbave të mëndafshit, Pasteur arriti në përfundimin se sëmundjet e kafshëve dhe njerëzve shkaktohen edhe nga veprimi i mikroorganizmave. Puna e tij e parë në këtë drejtim ishte prova se ethet puerperale, të përhapura në periudhën e përshkruar, shkaktohen nga një patogjen i caktuar mikroskopik. Pasteur identifikoi agjentin shkaktar të etheve, tregoi se shkaku i saj ishte neglizhenca e rregullave të antiseptikëve nga ana e personelit mjekësor dhe zhvilloi metoda të mbrojtjes kundër depërtimit të patogjenit në trup.
Puna e mëtejshme e Pasteur në fushën e studimit të sëmundjeve infektive çoi në zbulimin e agjentëve shkaktarë të kolerës së pulës, osteomielitit, absceseve purulente, një nga agjentët shkaktarë të gangrenës me gaz. Në këtë mënyrë, Pasteur tregoi dhe vërtetoi se çdo sëmundje krijohet nga një mikroorganizëm specifik.
Në vitin 1879, ndërsa studionte kolerën e pulës, Pasteur zhvilloi një metodë për marrjen e kulturave të mikrobeve që humbasin aftësinë e tyre për të qenë agjent shkaktar i sëmundjes, domethënë humbin virulencën dhe e përdori këtë zbulim për të mbrojtur trupin nga infeksioni i mëvonshëm. Kjo e fundit formoi bazën për krijimin e teorisë së imunitetit.
Studimi i sëmundjeve infektive nga Pasteur u ndërthur me zhvillimin e masave për luftën aktive kundër tyre. Bazuar në teknikën e marrjes së kulturave të dobësuara të mikroorganizmave virulentë, të quajtura "vaksina", Pasteur gjeti mënyra për të luftuar antraksin dhe tërbimin. Vaksinat e Pasteur kanë fituar shpërndarje në mbarë botën. Institucionet ku kryhen vaksinimet kundër tërbimit quhen stacione Pasteur për nder të Pasterit.
Veprat e Pasteur u vlerësuan siç duhet nga bashkëkohësit e tij dhe morën njohje ndërkombëtare. Në vitin 1888, për Pasteurin, me fondet e mbledhura nga abonimi ndërkombëtar, u ndërtua në Paris një institut kërkimor, i cili aktualisht mban emrin e tij. Pasteri ishte drejtori i parë i këtij instituti. Zbulimet e L. Pasteur treguan se sa i larmishëm, i pazakontë, aktiv është mikrokozmosi i padukshëm për syrin e lirë dhe sa një fushë e madhe veprimtarie është studimi i tij.
3.2. Zhvillimi i mikrobiologjisë në gjysmën e dytë të shekullit XIX
Duke vlerësuar sukseset e arritura nga mikrobiologjia në gjysmën e dytë të shekullit të 19-të, studiuesi francez P. Tennery shkroi në veprën e tij "Skica historike e zhvillimit të shkencës natyrore në Evropë": "Përballë zbulimeve bakteriologjike, historia e të tjerëve. shkencat natyrore gjatë dekadave të fundit të shekullit të 19-të duken disi të zbehta.
Përparimet në mikrobiologji gjatë kësaj periudhe lidhen drejtpërdrejt me idetë dhe qasjet e reja metodologjike të futura në kërkimin mikrobiologjik nga L. Pasteur. Ndër të parët që vlerësoi rëndësinë e zbulimeve të Pasteur ishte kirurgu anglez J. Lister, ai kuptoi se shkaku i një përqindje të madhe të vdekjeve pas operacioneve është, së pari, infeksioni i plagëve me baktere për shkak të injorancës dhe së dyti, mospërputhja. me rregullat elementare të antisepsis .
Një nga themeluesit e mikrobiologjisë mjekësore, së bashku me Pasterin, ishte mikrobiologu gjerman R. Koch (1843-1910), i cili studioi patogjenët e sëmundjeve infektive. Koch filloi kërkimin e tij ndërsa ishte ende një mjek rural me studimin e antraksit dhe në 1877 botoi një vepër mbi agjentin shkaktar të kësaj sëmundjeje - Bacillus anthracis. Pas kësaj, vëmendjen e Koch e tërhoqi një sëmundje tjetër e rëndë dhe e përhapur e asaj kohe - tuberkulozi. Në 1882, Koch raportoi zbulimin e agjentit shkaktar të tuberkulozit, i cili u emërua "shkopi i Koch" për nder të tij. (Në vitin 1905, Koch u nderua me çmimin Nobel për kërkimin e tuberkulozit.) Koch zotëron gjithashtu zbulimin në 1883 të agjentit shkaktar të kolerës.
Koch i kushtoi shumë vëmendje zhvillimit të metodave të kërkimit mikrobiologjik. Ai projektoi një aparat ndriçimi, propozoi një metodë për mikrofotografinë e baktereve, zhvilloi teknika për ngjyrosjen e baktereve me ngjyra aniline dhe propozoi një metodë për rritjen e mikroorganizmave në media të ngurta ushqyese duke përdorur xhelatinë. Marrja e baktereve në formën e kulturave të pastra hapi qasje të reja për një studim më të thelluar të vetive të tyre dhe shërbeu si një shtysë për zhvillimin e mëtejshëm të shpejtë të mikrobiologjisë. Janë izoluar kultura të pastra të patogjenëve të kolerës, tuberkulozit, difterisë, murtajës, gjëndrave, pneumonisë lobare.
Koch vërtetoi eksperimentalisht dispozitat e paraqitura më herët nga F. Henle për njohjen e sëmundjeve infektive, të cilat hynë në shkencë me emrin "Triada Henle-Koch" (më vonë, megjithatë, rezultoi se nuk ishte e zbatueshme për të gjithë agjentët infektivë).
Themeluesi i mikrobiologjisë ruse është L. Tsenkovsky (1822-1887). Objekti i kërkimit të tij ishin protozoarët mikroskopikë, algat, kërpudhat. Ai zbuloi dhe përshkroi një numër të madh protozoarësh, studioi morfologjinë dhe ciklet e zhvillimit të tyre. Kjo e lejoi atë të arrinte në përfundimin se nuk ka asnjë kufi të mprehtë midis botës së bimëve dhe kafshëve. Ai gjithashtu organizoi një nga stacionet e para të Pasteur në Rusi dhe propozoi një vaksinë kundër antraksit ("vaksina e gjallë e Tsenkovsky").
Emri i I. Mechnikov (1845-1916) lidhet me zhvillimin e një drejtimi të ri në mikrobiologji - imunologji. Për herë të parë në shkencë, Mechnikov zhvilloi dhe konfirmoi eksperimentalisht teorinë biologjike të imunitetit, e cila zbriti në histori si teoria fagocitare e Mechnikov. Kjo teori bazohet në konceptin e përshtatjeve mbrojtëse qelizore të trupit. Mechnikov në eksperimentet mbi kafshët (dafnia, larvat e yjeve të detit) vërtetoi se leukocitet dhe qelizat e tjera me origjinë mesodermale kanë aftësinë për të kapur dhe tretur grimcat e huaja (përfshirë mikrobet) që hyjnë në trup. Ky fenomen, i quajtur fagocitozë, formoi bazën e teorisë fagocitare të imunitetit dhe mori njohje universale. Duke zhvilluar më tej pyetjet e ngritura, Mechnikov formuloi një teori të përgjithshme të inflamacionit si një reagim mbrojtës i trupit dhe krijoi një drejtim të ri në imunologji - doktrinën e specifikës antigjenike. Aktualisht, po bëhet gjithnjë e më e rëndësishme në lidhje me zhvillimin e problemit të transplantimit të organeve dhe indeve, studimin e imunologjisë së kancerit.
Ndër veprat më të rëndësishme të Mechnikov në fushën e mikrobiologjisë mjekësore janë studimet e patogjenezës së kolerës dhe biologjisë së vibrios të ngjashme me kolerën, sifilizit, tuberkulozit dhe etheve të përsëritura. Mechnikov është themeluesi i teorisë së antagonizmit mikrobik, i cili shërbeu si bazë për zhvillimin e shkencës së terapisë me antibiotikë. Ideja e antagonizmit mikrobik u përdor nga Mechnikov në zhvillimin e problemit të jetëgjatësisë. Duke studiuar fenomenin e plakjes së trupit, Mechnikov arriti në përfundimin. Se shkaku më i rëndësishëm i tij është helmimi kronik i trupit me produkte të kalbjes të prodhuara në zorrën e trashë nga bakteret kalbëzimi.
Me interes praktik janë punimet e hershme të Mechnikov mbi përdorimin e kërpudhave Isaria destructor për të luftuar dëmtuesin e fushave - brumbullin e bukës. Ata japin arsye për ta konsideruar Mechnikovin themeluesin e metodës biologjike të kontrollit të dëmtuesve të bimëve bujqësore, një metodë që tani po bëhet gjithnjë e më e përhapur dhe e popullarizuar.
Kështu, I.I. Mechnikov, një biolog i shquar rus, i cili ndërthurte cilësitë e një eksperimentuesi, mësuesi dhe propaganduesi i njohurive shkencore, ishte një njeri me shpirt dhe punë të madhe, çmimi më i lartë i të cilit ishte caktimi për të në vitin 1909 i Çmimit Nobel për kërkime mbi fagocitoza.
Një nga shkencëtarët më të mëdhenj në fushën e mikrobiologjisë është një mik dhe koleg i I. Mechnikov N.F. Gamaleya (1859-1949). Gamaleya i kushtoi gjithë jetën e tij studimit të sëmundjeve infektive dhe zhvillimit të masave për të luftuar patogjenët e tyre. Gamaleya dha një kontribut të madh në studimin e tuberkulozit, kolerës dhe tërbimit; në 1886, së bashku me I. Mechnikov, ai organizoi stacionin e parë Pasteur në Odessa dhe futi në praktikë vaksinimin kundër tërbimit. Ai zbuloi një vibrio të shpendëve, agjentin shkaktar të një sëmundjeje të ngjashme me kolerën tek zogjtë, dhe për nder të Ilya Ilyich e quajti atë vibrio e Mechnikov. Pastaj u mor një vaksinë kundër kolerës njerëzore.
etj................
Prezantimi
Mikrobiologjia(nga greqishtja mikros - i vogël, bios - jetë, logos - mësim) - një shkencë që studion strukturën, aktivitetin jetësor dhe ekologjinë e mikroorganizmave të formave më të vogla të jetës me origjinë bimore ose shtazore, të padukshme me sy të lirë.
Mikrobiologjia studion të gjithë përfaqësuesit e mikrokozmosit (bakteret, kërpudhat, protozoarët, viruset). Në thelbin e saj, mikrobiologjia është një shkencë themelore biologjike. Për të studiuar mikroorganizmat, ajo përdor metodat e shkencave të tjera, kryesisht fizikën, biologjinë, kiminë bioorganike, biologjinë molekulare, gjenetikën, citologjinë dhe imunologjinë. Si çdo shkencë, mikrobiologjia ndahet në të përgjithshme dhe të veçanta. Mikrobiologjia e përgjithshme studion rregullsitë e strukturës dhe veprimtarisë jetësore të mikroorganizmave në të gjitha nivelet. molekulare, qelizore, popullsi; gjenetika dhe marrëdhënia e tyre me mjedisin. Subjekti i studimit të mikrobiologjisë private janë përfaqësues individualë të mikrobotës, në varësi të manifestimit dhe ndikimit të tyre në mjedis, jetën e egër, përfshirë njerëzit. Seksionet private të mikrobiologjisë përfshijnë: mikrobiologjinë mjekësore, veterinare, bujqësore, teknike, detare, të hapësirës.
Mikrobiologjia mjekësore studion mikroorganizmat patogjenë për njerëzit: bakteret, viruset, kërpudhat, protozoarët. Në varësi të natyrës së mikroorganizmave patogjenë të studiuar, mikrobiologjia mjekësore ndahet në bakteriologji, virologji, mikologji dhe protozoologji.
Secila prej këtyre disiplinave trajton pyetjet e mëposhtme: morfologjinë dhe fiziologjinë, d.m.th. kryen hulumtime mikroskopike dhe lloje të tjera, studion metabolizmin, ushqimin, frymëmarrjen, kushtet e rritjes dhe riprodhimit, karakteristikat gjenetike të mikroorganizmave patogjenë; roli i mikroorganizmave në etiologjinë dhe patogjenezën e sëmundjeve infektive; manifestimet kryesore klinike dhe prevalenca e sëmundjeve të shkaktuara; diagnostifikimi specifik, parandalimi dhe trajtimi i sëmundjeve infektive; ekologjia e mikroorganizmave patogjene.
Mikrobiologjia mjekësore përfshin edhe mikrobiologjinë sanitare, klinike dhe farmaceutike.Mikrobiologjia sanitare studion mikroflorën e mjedisit, marrëdhëniet e mikroflorës me trupin, ndikimin e mikroflorës dhe produkteve të saj metabolike në shëndetin e njeriut, zhvillon masa që parandalojnë efektet negative të mikroorganizmave në njerëz. Fokusi i mikrobiologjisë klinike. Roli i mikroorganizmave patogjenë me kusht në shfaqjen e sëmundjeve njerëzore, diagnostikimin dhe parandalimin e këtyre sëmundjeve. Mikrobiologji farmaceutike hulumton sëmundjet infektive të bimëve mjekësore, prishjen e bimëve mjekësore dhe lëndëve të para nën veprimin e mikroorganizmave, kontaminimin e produkteve medicinale gjatë përgatitjes, si dhe format e përfunduara të dozimit, metodat e asepsis dhe antisepsis, dezinfektimin në prodhimin e produkteve medicinale, teknologjinë për marrja e barnave mikrobiologjike dhe imunologjike diagnostikuese, parandaluese dhe terapeutike.
Mikrobiologjia veterinare studion të njëjtat çështje si mikrobiologjia mjekësore, por në lidhje me mikroorganizmat që shkaktojnë sëmundje të kafshëve.
Mikroflora e tokës, flora, ndikimi i saj në pjellorinë, përbërja e tokës, sëmundjet infektive të bimëve etj. janë fokusi i mikrobiologjisë bujqësore.
Mikrobiologjia detare dhe hapësinore studion, përkatësisht, mikroflora e deteve dhe rezervuarëve dhe hapësirës së jashtme dhe planetëve të tjerë.
Mikrobiologjia teknike, e cila është pjesë e bioteknologjisë, zhvillon një teknologji për marrjen e produkteve të ndryshme nga mikroorganizmat për ekonominë dhe mjekësinë kombëtare (antibiotikë, vaksina, enzima, proteina, vitamina). Baza e bioteknologjisë moderne është inxhinieria gjenetike.
Historia e zhvillimit të mikrobiologjisë
Mikrobiologjia ka bërë një rrugë të gjatë zhvillimi, duke numëruar shumë mijëvjeçarë. Tashmë në mijëvjeçarin V.VI para Krishtit. një person përdori frytet e veprimtarisë së mikroorganizmave, duke mos ditur për ekzistencën e tyre. Prodhimi i verës, pjekja, prodhimi i djathit, veshja e lëkurës. asgjë më shumë se procese që ndodhin me pjesëmarrjen e mikroorganizmave. Më pas, në kohët e lashta, shkencëtarët dhe mendimtarët supozonin se shumë sëmundje shkaktohen nga disa shkaqe të jashtme të padukshme që kanë një natyrë të gjallë.
Prandaj, mikrobiologjia e ka origjinën shumë përpara epokës sonë. Në zhvillimin e tij, ajo ka kaluar në disa faza, jo aq të lidhura kronologjikisht, por për shkak të arritjeve dhe zbulimeve të mëdha.
Historia e zhvillimit të mikrobiologjisë mund të "ndahet në pesë faza: heuristike, morfologjike, fiziologjike, imunologjike dhe gjenetike molekulare.
PERIUDHA HEURISTIKE (shek. IV-III p.e.s.-shek. XVI) Ajo lidhet më shumë me metodat logjike dhe metodike të gjetjes së së vërtetës, pra me heuristikën, sesa me ndonjë eksperiment dhe provë. Mendimtarët e kësaj periudhe (Hipokrati, shkrimtari romak Varro, Avicena etj.) bënë supozime për natyrën e sëmundjeve ngjitëse, miazmave, kafshëve të vogla të padukshme. Këto ide u formuluan në një hipotezë koherente shumë shekuj më vonë në shkrimet e mjekut italian D. Fracastoro (1478-1553), i cili shprehte idenë e një ngjitjeje të gjallë (contagium vivum), e cila shkakton sëmundje. Për më tepër, çdo sëmundje shkaktohet nga ngjitja e saj. Për t'u mbrojtur nga sëmundjet, rekomandohej izolimi i pacientit, karantina, mbajtja e maskave dhe trajtimi i sendeve me uthull.
Kështu, D. Fracastoro ishte një nga themeluesit e epidemiologjisë, pra shkencës së shkaqeve, kushteve dhe mekanizmave të formimit të sëmundjeve dhe metodave për parandalimin e tyre.Me shpikjen e mikroskopit, A. Leeuwenhoek fillon fazën tjetër. në zhvillimin e mikrobiologjisë, i quajtur morfologjik.
Me profesion, Leeuwenhoek ishte një tregtar rrobash, shërbeu si arkëtar i qytetit dhe nga viti 1679 ishte gjithashtu një prodhues i verës.
Vetë Leeuwenhoek lëmonte lente të thjeshta, të cilat ishin optikisht aq të përsosura sa që bënë të mundur shikimin e krijesave më të vogla - mikroorganizmat (zmadhimi linear 160 herë).
Ai tregoi fuqi të jashtëzakonshme vëzhgimi dhe një saktësi përshkrimesh të habitshme në kohën e tij. Ai ishte i pari që përshkroi një myk që rritej në mish, më vonë ai përshkruan "kafshët e gjalla" në shi dhe ujë pusi, infuzione të ndryshme, në feçe dhe në pllakë. A. Levenguk i kreu të gjitha kërkimet vetëm, duke mos i besuar askujt. Ai e kuptoi qartë ndryshimin midis vëzhgimeve dhe interpretimit të tyre.
Në vitin 1698, A. Leeuwenhoek ftoi Carin rus Pjetri i Madh, i cili ishte në atë kohë në Holandë, për ta vizituar atë. Mbreti ishte i kënaqur me atë që pa përmes mikroskopit. A. Levenguk i dha Pjetrit dy mikroskopë. Ata shërbyen si fillimi i studimit të mikroorganizmave në Rusi.
Në 1675, A. van Leeuwenhoek prezantoi termat mikrob, baktere dhe protozoa në shkencë. Zbulimi i A. Leeuwenhoek për botën e mikroorganizmave i dha një shtysë të fuqishme studimit të këtyre krijesave misterioze. Për një shekull të tërë, gjithnjë e më shumë mikroorganizma të rinj u zbuluan dhe u përshkruan. "Sa mrekulli fshehin në vetvete këto krijesa të vogla," shkroi A. van Leeuwenhoek.
PERIUDHA MORFOLOGJIKE (GJYSMA E PARË XVII e shek. XIX) Fillon me zbulimin e mikroorganizmave nga A. Leeuwenhoek. Në këtë fazë, u konfirmua shpërndarja e kudondodhur e mikroorganizmave, u përshkruan format e qelizave, natyra e lëvizjes dhe habitatet e shumë përfaqësuesve të mikrokozmosit. Fundi i kësaj periudhe është domethënës në atë që njohuritë rreth mikroorganizmave të grumbulluara deri në atë kohë dhe niveli shkencor dhe metodologjik (në veçanti, disponueshmëria e teknologjisë mikroskopike) i lejoi shkencëtarët të zgjidhin tre probleme shumë të rëndësishme (themelore) për të gjitha shkencat natyrore: studimi i natyrës së proceseve të fermentimit dhe kalbjes, shkaqet e sëmundjeve infektive, problemi i gjenerimit spontan të mikroorganizmave.
Studimi i natyrës së proceseve të fermentimit dhe kalbjes. Termi "fermentim" (fermentatio) për t'iu referuar të gjitha proceseve që shkojnë me çlirimin e gazit u përdor për herë të parë nga alkimisti holandez Ya.B. Helmont (1579-1644). Shumë shkencëtarë janë përpjekur ta përcaktojnë këtë proces dhe ta shpjegojnë atë. Por kimisti francez A.L. erdhi më afër kuptimit të rolit të majave në procesin e fermentimit. Lavoisier (1743-1794) kur studioi transformimet kimike sasiore të sheqerit gjatë fermentimit alkoolik, por ai nuk pati kohë të përfundonte punën e tij, pasi u bë viktimë e terrorit të revolucionit borgjez francez.
Shumë shkencëtarë studiuan procesin e fermentimit, por botanisti francez C. Cañard de Latour (ai studioi sedimentin gjatë fermentimit alkoolik dhe zbuloi krijesa të gjalla), natyralisti gjerman F. Kützing (në formimin e uthullës tërhoqi vëmendjen te filmi mukoz në sipërfaqe, e cila gjithashtu përbëhej nga organizma të gjallë) dhe T. Schwann. Por hulumtimi i tyre u kritikua ashpër nga mbështetësit e teorisë së natyrës fiziko-kimike të fermentimit. Ata akuzoheshin për “pamendësi në përfundime” dhe mungesë provash. Problemi i dytë kryesor për natyrën mikrobike të sëmundjeve infektive u zgjidh gjithashtu gjatë periudhës morfologjike në zhvillimin e mikrobiologjisë.
Të parët që sugjeruan se sëmundjet shkaktohen nga qeniet e padukshme ishin mjeku i lashtë grek Hipokrati (rreth 460-377 p.e.s.), Avicena (rreth 980-1037) dhe të tjerë të lidhur me mikroorganizmat e hapur, nevojiteshin prova të drejtpërdrejta. Dhe ata u pritën nga mjeku rus epidemiolog D.S. Samoilovich (1744-1805). Mikroskopët e asaj kohe kishin një zmadhim rreth 300 herë dhe nuk lejonin të zbulohej shkaktari i murtajës, i cili, siç dihet tani, kërkon një rritje prej 800-1000 herë. Për të vërtetuar se murtaja shkaktohet nga një patogjen specifik, ai u infektua me rrjedhjen e bubonit të një personi të goditur nga murtaja dhe u sëmur nga murtaja.
Për fat të mirë, D.S. Samoilovich mbijetoi. Më pas, eksperimentet heroike mbi vetë-infeksionin për të provuar infektivitetin e një mikroorganizmi të veçantë u kryen nga mjekët rusë G.N. Minh dhe O.O. Mochutkovsky, I.I. Mechnikov dhe të tjerë. Por përparësia në zgjidhjen e çështjes së natyrës mikrobike të sëmundjeve infektive i takon natyralistit italian A. Basi (1773-1856), i cili i pari vendosi eksperimentalisht natyrën mikrobike të sëmundjes së krimbit të mëndafshit, ai zbuloi transmetimin e sëmundja gjatë transferimit të një kërpudhe mikroskopike nga një individ i sëmurë në një të shëndoshë. Por shumica e studiuesve ishin të bindur se shkaqet e të gjitha sëmundjeve janë shkeljet e rrjedhës së proceseve kimike në trup. Problemi i tretë në lidhje me mënyrën e shfaqjes dhe riprodhimit të mikroorganizmave u zgjidh në një mosmarrëveshje me teorinë e atëhershme dominuese të gjenerimit spontan.
Pavarësisht se shkencëtari italian L. Spallanzan në mesin e shekullit XVIII. vëzhgoi ndarjen e baktereve në mikroskop, mendimi se ato krijohen në mënyrë spontane (lindin nga kalbja, papastërtia, etj.) nuk u hodh poshtë. Këtë e bëri shkencëtari i shquar francez Louis Pasteur (1822-1895), i cili me punën e tij hodhi themelet për mikrobiologjinë moderne. Në të njëjtën periudhë, filloi zhvillimi i mikrobiologjisë në Rusi. Themeluesi i mikrobiologjisë ruse është L.N. Tsenkovsky (1822-1887). Objektet e kërkimit të tij janë protozoarët, algat, kërpudhat. Ai zbuloi dhe përshkroi një numër të madh protozoarësh, studioi morfologjinë dhe ciklet e zhvillimit të tyre, tregoi se nuk ka kufi të mprehtë midis botës së bimëve dhe kafshëve. Ai organizoi një nga stacionet e para të Pasteur në Rusi dhe propozoi një vaksinë kundër antraksit (vaksina e gjallë e Tsenkovsky).
PERIUDHA FIZIOLOGJIKE (GJYSMA E DYTË e shekullit XIX)
Zhvillimi i shpejtë i mikrobiologjisë në shekullin XIX. çoi në zbulimin e shumë mikroorganizmave: bakteret nyjore, bakteret nitrifikuese, patogjenë të shumë sëmundjeve infektive (antraks, murtaja, tetanoz, difteria, kolera, tuberkulozi etj.), virusi i mozaikut të duhanit, virusi i sëmundjes Afta Epizootike etj. Zbulimi i mikroorganizmave të rinj u shoqërua me studimin jo vetëm të strukturës së tyre, por edhe të veprimtarisë së tyre jetësore, pra për të zëvendësuar studimin morfologjik dhe sistematik të gjysmës së parë të shekullit të 19-të. erdhi studimi fiziologjik i mikroorganizmave, bazuar në eksperimente të sakta.
Prandaj, gjysma e dytë e shekullit XIX. quhet periudha fiziologjike në zhvillimin e mikrobiologjisë. Kjo periudhë karakterizohet nga zbulime të spikatura në fushën e mikrobiologjisë dhe pa ekzagjerim mund të quhej për nder të shkencëtarit të shkëlqyer francez L. Pasteur Pasteur, sepse veprimtaria shkencore e këtij shkencëtari mbulonte të gjitha problemet kryesore që lidhen me veprimtarinë jetësore të mikroorganizmave. I pari nga bashkëkohësit e L. Pasteur-it që vlerësoi rëndësinë e zbulimeve të tij ishte kirurgu anglez J. Lister (1827-1912), i cili, bazuar në arritjet e L. Pasteur-it, i pari futi në praktikën mjekësore trajtimin e të gjitha instrumenteve kirurgjikale me acidi karbolik, dezinfektimi i sallave të operacionit dhe arritja e uljes së numrit të vdekjeve pas operacioneve.
Merita kryesore e Pasteur është se ai ishte i pari që lidhi mikroorganizmat me proceset që ato shkaktojnë. Hulumtimi i Pasteur i dha fund debatit shekullor rreth mundësisë së gjenerimit spontan të jetës. Ai provoi eksperimentalisht se në mjediset ushqyese në të cilat vriten mikroorganizmat, jeta nuk lind edhe kur ato bien në kontakt me ajrin, nëse në këtë të fundit mungojnë.
Zbulimet e Pasteur:
1. Është vërtetuar se proceset e fermentimit janë të një natyre mikrobiologjike dhe çdo lloj fermentimi është për shkak të patogjenit të tij specifik.
2. Duke hetuar sëmundjet e birrës dhe verës, ai zbuloi se këto defekte janë për shkak të zhvillimit të mikroorganizmave të huaj. Ai propozoi një metodë për t'u marrë me mikroflora të jashtme - pasterizimi.
3. Shpjegoi se sëmundjet infektive janë të natyrës mikrobiologjike dhe vijnë nga gëlltitja e mikroorganizmave patogjenë. L. Pasteur propozoi një metodë të luftimit të sëmundjeve infektive me ndihmën e vaksinimeve, për të cilat përdoren kulturat e mikroorganizmave me një efekt patogjen të dobësuar (vaksinat).
4. Ai vërtetoi se disa mikroorganizma mund të ekzistojnë pa qasje në oksigjen, d.m.th. zbuloi fenomenin e anaerobiozës. Duke studiuar bakteret e acidit butirik, ai tregoi se ajri është i dëmshëm për to. Këto rezultate shkaktuan një stuhi protestash, pasi u kuptua se pa oksigjen molekular, jeta është e pamundur. Kështu, Louis Pasteur është themeluesi i të gjitha fushave kryesore të mikrobiologjisë moderne.
Pasteur e kreu kërkimin e tij të jashtëzakonshëm në një laborator të vogël, në të cilin, sipas fjalëve të tij, "kishte mungesë drite, ajri dhe hapësire". Në vitin 1988 u hap në Paris Instituti Pasteur me fonde abonimi, ndërtimi i të cilit u kontribuua shumë nga qeveria ruse. Në këtë institut punuan shumë mikrobiologë të njohur, përfshirë rusë. Historiografi i Institutit Pasteur, A. Delane, tha me shaka se nuk e dinte nëse Instituti Pasteur në fund të shekullit të 19-të ishte një institucion francez apo ruso-francez.
Një nga themeluesit e mikrobiologjisë mjekësore është Robert Koch (1843-1910), i cili zhvilloi metoda për marrjen e kulturave të pastra të baktereve, ngjyrosjen e baktereve gjatë mikroskopisë, mikrofotografisë. Gjithashtu e njohur është treshja Koch e formuluar nga R. Koch, e cila përdoret ende në përcaktimin e agjentit shkaktar të sëmundjes. Në vitin 1877 R. Koch veçoi shkaktarin e antraksit, në 1882 shkaktarin e tuberkulozit dhe në vitin 1905 iu dha çmimi Nobel për zbulimin e agjentit shkaktar të kolerës.
Gjatë periudhës fiziologjike, përkatësisht në vitin 1867, M.S. Voronin përshkroi bakteret nodule dhe pothuajse 20 vjet më vonë G. Gelrigel dhe G. Wilfarth treguan aftësinë e tyre për të rregulluar azotin. Kimistët francezë T. Schlesing dhe A. Muntz vërtetuan natyrën mikrobiologjike të nitrifikimit (1877), dhe në 1882 P. Degeren vendosi natyrën e denitrifikimit, natyrën e dekompozimit anaerobik të mbetjeve bimore.
Shkencëtari rus P.A. Kostychev krijoi një teori të natyrës mikrobiologjike të proceseve të formimit të tokës.
Më në fund, në 1892, botanisti rus D.I. Ivanovsky (1864-1920) zbuloi virusin e mozaikut të duhanit. Në 1898, pavarësisht nga D.I. Ivanovsky, të njëjtin virus e përshkroi M. Beijerinck. Pastaj u zbulua virusi i sëmundjes Afta Epizootike (F. Leffler, P. Frosch, 1897), ethet e verdha (W. Reed, 1901) dhe shumë viruse të tjera. Sidoqoftë, u bë e mundur të shiheshin grimcat virale vetëm pas shpikjes së mikroskopit elektronik, pasi ato nuk janë të dukshme në mikroskopët e dritës. Deri më sot, mbretëria e viruseve ka deri në 1000 lloje patogjene. Vetëm kohët e fundit, një numër i viruseve të reja D.I. Ivanovsky janë zbuluar, duke përfshirë virusin që shkakton AIDS.
Nuk ka dyshim se periudha e zbulimit të viruseve dhe baktereve të reja dhe studimi i morfologjisë dhe fiziologjisë së tyre vazhdon deri më sot.
S.N. Vinogradsky (1856-1953) dhe mikrobiologu holandez M. Beijerink (1851-1931) prezantuan parimin mikroekologjik të studimit të mikroorganizmave. S.N. Vinogradsky propozoi krijimin e kushteve specifike (zgjedhore) që do të mundësonin zhvillimin mbizotërues të një grupi mikroorganizmash; në 1893 ai zbuloi një fiksues anaerobik të azotit, të cilin e quajti pas Pasteur Clostridiumpasterianum;
Parimi mikroekologjik u zhvillua gjithashtu nga M. Beijerinck dhe u aplikua në izolimin e grupeve të ndryshme të mikroorganizmave. 8 vjet pas zbulimit nga S.N. Vinogradsky M. Beijerinck veçoi fiksuesin e azotit në kushte aerobike Azotobacterchroococcum, studioi fiziologjinë e baktereve nodusale, proceset e denitrifikimit dhe reduktimit të sulfatit etj. Të dy këta studiues janë themeluesit e drejtimit ekologjik të mikrobiologjisë që lidhet me studimin e rolit të mikroorganizmave në ciklin e substancave në natyrë. Nga fundi i shekullit XIX. Është planifikuar të diferencohet mikrobiologjia në një numër fushash të veçanta: të përgjithshme, mjekësore, tokës.
PERIUDHA IMUNOLOGJIKE (fillimi i shekullit XX)
Me ardhjen e shek. fillon një periudhë e re në mikrobiologji, në të cilën çuan zbulimet e shekullit të 19-të.
Punimet e L. Pasteur mbi vaksinimin, I.I. Mechnikov për fagocitozën, P. Ehrlich për teorinë e imunitetit humoral formuan përmbajtjen kryesore të kësaj faze në zhvillimin e mikrobiologjisë, e cila me të drejtë mori titullin imunologjik.
Paul Ehrlich (1854-1915) mjek, bakteriolog dhe biokimist gjerman, një nga themeluesit e imunologjisë dhe kimioterapisë, i cili parashtroi teorinë humorale (nga latinishtja humor likuid) i imunitetit. Ai besonte se imuniteti lind si rezultat i formimit të antitrupave në gjak që neutralizojnë helmin. Kjo u vërtetua nga zbulimi i antitrupave antitoksina që neutralizojnë toksinat tek kafshët të cilave u është injektuar toksina e difterisë ose tetanozit (E. Behring, S. Kitazato).
Në 1883 ai formuloi teorinë fagocitare të imunitetit. Imuniteti i njeriut ndaj ri-infeksionit ka qenë prej kohësh i njohur, por natyra e këtij fenomeni ishte e paqartë edhe pas
I.I. Mechnikov se si vaksinimi kundër shumë sëmundjeve është bërë gjerësisht i përdorur. I.I. Mechnikov tregoi se mbrojtja e trupit kundër baktereve patogjene është një reagim kompleks biologjik i bazuar në aftësinë e fagociteve (makro dhe mikrofagëve) për të kapur dhe shkatërruar trupat e huaj që kanë hyrë në trup, duke përfshirë bakteret. Hulumtimi nga I.I. Mechnikov në fagocitozën vërtetoi bindshëm se, përveç humorit, ekziston edhe imuniteti qelizor.
I.I. Mechnikov dhe P. Ehrlich ishin kundërshtarë shkencorë për shumë vite, secili duke provuar eksperimentalisht vlefshmërinë e teorisë së tij. Më pas, doli se nuk ka asnjë kontradiktë midis imuniteteve humorale dhe fagocitare, pasi këto mekanizma së bashku mbrojnë trupin. Dhe në vitin 1908 I.I. Mechnikov, së bashku me P. Ehrlich, u nderua me çmimin Nobel për zhvillimin e teorisë së imunitetit.
Periudha imunologjike karakterizohet nga zbulimi i reaksioneve kryesore të sistemit imunitar ndaj substancave gjenetikisht të huaja (antigjenet): formimi i antitrupave dhe fagocitoza, mbindjeshmëria e tipit të vonuar (DTH), mbindjeshmëria e tipit të menjëhershëm (IHT), toleranca, kujtesa imunologjike.
Mikrobiologjia dhe imunologjia u zhvilluan veçanërisht me shpejtësi në vitet 1950 dhe 1960. e njëzetë
shekuj. Kjo u lehtësua nga zbulimet më të rëndësishme në fushën e biologjisë molekulare, gjenetikës dhe kimisë bioorganike; shfaqja e shkencave të reja: inxhinieria gjenetike, biologjia molekulare, bioteknologjia, informatika; krijimi i metodave të reja dhe përdorimi i pajisjeve shkencore.
Imunologjia është baza për zhvillimin e metodave laboratorike për diagnostikimin, parandalimin dhe trajtimin e sëmundjeve infektive dhe të shumë sëmundjeve joinfektive, si dhe për zhvillimin e preparateve imunobiologjike (vaksinat, imunoglobulinat, imunomoduluesit, alergjenët dhe preparatet diagnostikuese). Zhvillimi dhe prodhimi i preparateve imunobiologjike kryhet nga imunobioteknologjia, një degë e pavarur e imunologjisë. Mikrobiologjia dhe imunologjia mjekësore moderne kanë arritur sukses të madh dhe luajnë një rol të madh në diagnostikimin, parandalimin dhe trajtimin e sëmundjeve infektive dhe të shumë sëmundjeve joinfektive që lidhen me sistemet imunitare të dëmtuara (sëmundjet onkologjike, autoimune, transplantimi i organeve dhe indeve, etj.).
PERIUDHA GJENETIKE MOLEKULARE (Që nga vitet 1950)
Karakterizohet nga një numër arritjesh dhe zbulimesh thelbësore shkencore:
1. Deshifrimi i strukturës molekulare dhe organizimit biologjik molekular të shumë viruseve dhe baktereve; zbulimi i formave më të thjeshta të jetës së proteinës prion "infektive".
2. Deshifrimi i strukturës kimike dhe sintezës kimike të disa antigjeneve.
Për shembull, sinteza kimike e lizozimës (D. Sela, 1971), peptideve të virusit AIDS (R.V. Petrov, V.T. Ivanov dhe të tjerë).
3. Deshifrimi i strukturës së imunoglobulinave të antitrupave (D. Edelman, R. Porter, 1959).
4. Zhvillimi i një metode për kulturat e qelizave shtazore dhe bimore dhe kultivimi i tyre në shkallë industriale për marrjen e antigjeneve virale.
5. Marrja e baktereve dhe viruseve rekombinante.
6. Krijimi i hibridomave nga bashkimi i limfociteve B imune që prodhojnë antitrupa dhe qeliza kancerogjene për të marrë antitrupa monoklonale (D. Keller, C. Milstein, 1975).
7. Zbulimi i imunomodulatorëve të imunocitokininave (interleukinave, interferoneve, mielopeptideve etj.), rregullatorëve natyrorë endogjenë të sistemit imunitar dhe përdorimi i tyre për parandalimin dhe trajtimin e sëmundjeve të ndryshme.
8. Marrja e vaksinave duke përdorur teknikat e bioteknologjisë dhe inxhinierisë gjenetike (hepatiti B, malaria, antigjenet e HIV-it dhe antigjenet e tjerë) dhe peptideve biologjikisht aktive (interferonet, interleukinat, faktorët e rritjes etj.).
9. Zhvillimi i vaksinave sintetike të bazuara në antigjene natyrale ose sintetike dhe fragmente të tyre.
10. Zbulimi i viruseve që shkaktojnë imunodefiçenca.
11. Zhvillimi i metodave thelbësisht të reja për diagnostikimin e sëmundjeve infektive dhe joinfektive (immunoassay enzimatike, radioimunoassay, immunoblotting, hibridization acid nukleik).
Krijimi në bazë të këtyre metodave të sistemeve të testimit për indikacion, identifikimin e mikroorganizmave, diagnostikimin e sëmundjeve infektive dhe joinfektive. Në gjysmën e dytë të shek. formimi i drejtimeve të reja në mikrobiologji vazhdon, prej tij mbijnë disiplina të reja me objektet e tyre të kërkimit (virologji, mikologji), dallohen drejtime që ndryshojnë në objektivat e kërkimit (mikrobiologjia e përgjithshme, teknike, bujqësore, mikrobiologjia mjekësore, gjenetika e mikroorganizmave. , etj.). Shumë forma të mikroorganizmave u studiuan, dhe rreth mesit të viteve 50. të shekullit të kaluar, A. Kluiver (1888-1956) dhe K. Niel (1897-1985) formuluan teorinë e unitetit biokimik të jetës.
Reagimi i Wasserman(RW ose EDS-Express Diagnosis of Sifilis) është një metodë e vjetëruar për diagnostikimin e sifilizit duke përdorur një test serologjik. Tani ai është zëvendësuar nga një mikroreaksion reshjesh (testi antikardiolipin, MP, RPR - RapidPlasmaReagin). Emërtuar sipas imunologut gjerman August Wassermann<#"justify">Ky është një test aglutinimi që përdoret për të diagnostikuar ethet tifoide dhe disa sëmundje tifoide dhe paratifoide.
Propozuar në vitin 1896 nga mjeku francez F. Vidal (F. Widal, 1862-1929). V. r. bazohet në aftësinë e antitrupave (aglutininave) të formuara në trup gjatë rrjedhës së sëmundjes dhe që vazhdojnë për një kohë të gjatë pas shërimit, për të shkaktuar ngjitjen e mikroorganizmave tifoide, në gjakun e pacientit gjenden antitrupa specifikë (aglutinina) që nga data 2. javën e sëmundjes.
Për të vendosur reaksionin Vidal, gjaku merret me një shiringë nga vena kubitale në një sasi prej 2-3 ml dhe lihet të mpikset. Mpiksja që rezulton ndahet dhe serumi thithet në një provëz të pastër dhe prej tij përgatiten 3 rreshta hollimesh të serumit të pacientit nga 1:100 deri në 1:800 si më poshtë: 1 ml (20 pika) tretësirë fiziologjike është derdhet në të gjitha epruvetat; më pas me të njëjtën pipetë hidhni 1 ml serum të holluar 1:50 në epruvetën e parë, përzieni me fiziologjik fiziologjik duke përftuar kështu një hollim 1:100, transferoni 1 ml serum nga kjo epruvetë në epruvetën tjetër. përzieni me kripë, merrni një hollim 1:200 gjithashtu merrni hollime 1:400 dhe 1:800 në secilën nga tre rreshtat.
Reaksioni i aglutinimit Vidzl kryhet në një vëllim prej 1 ml lëng, prandaj, pas përzierjes së lëngut, 1 ml hiqet nga provëza e fundit. Hidhni 1 ml kripë pa serum në një tub të veçantë kontrolli. Ky kontroll vendoset për të kontrolluar mundësinë e aglutinimit spontan të antigjenit (diagnosticum) në çdo rresht (antigen control). Në të gjitha epruvetat e çdo rreshti që korrespondon me mbishkrimet, futen 2 pika diagnosticum. Trekëmbëshi vendoset në një termostat për 2 orë në 37 ° C dhe më pas lihet në temperaturën e dhomës për një ditë. Reagimi merret parasysh në mësimin tjetër.
Në serumet e pacientëve mund të ketë edhe antitrupa specifikë edhe gruporë, të cilët ndryshojnë në lartësinë e titrit. Reaksioni specifik i aglutinimit zakonisht shkon në një titër më të lartë. Reagimi konsiderohet pozitiv nëse aglutinimi ndodh të paktën në epruvetën e parë me një hollim 1:200. Zakonisht shfaqet në hollime të mëdha. Nëse vërehet aglutinimi në grup me dy ose tre antigjene, atëherë mikrobi me të cilin ka ndodhur aglutinimi në hollimin më të lartë të serumit konsiderohet shkaktar i sëmundjes.
Një kontribut i madh në zhvillimin e mikrobiologjisë është dhënë nga shkencëtarët vendas:
I.I. Mechnikov(1845-1916) krijoi teorinë fagocitare të imunitetit bazuar në aftësinë e qelizave të makroorganizmave për t'i rezistuar trupave të huaj; antagonizmi i vendosur midis acidit laktik dhe baktereve kalbëzimi; punuar me patogjenë të sëmundjeve infektive. Në vitin 1908 iu dha çmimi Nobel.
L.S. Tsenkovski(1822-1877) zhvilloi metoda për të luftuar antraksin në formën e vaksinimeve. Përveç kësaj, ai vërtetoi natyrën bakteriale të ngjitësit të sheqerit dhe zhvilloi mënyra për ta parandaluar atë në prodhimin e sheqerit.
DI. Ivanovsky (1886-1920) konsiderohet të jetë themeluesi i virologjisë. Kur studioi sëmundjen e mozaikut të duhanit, ai zbuloi mikroorganizma që kalonin nëpër filtra biologjikë. Këta mikroorganizma quhen viruse. Kjo ishte shtysa për zbulimin e patogjenëve të sëmundjes Afta Epizootike, lisë, të padukshëm në mikroskopët e zakonshëm të dritës.
S.N. Winogradsky(1856-1953) - themeluesi i mikrobiologjisë së tokës, vendosi rolin e mikroorganizmave në ciklin e substancave në natyrë. Metodat e zhvilluara për izolimin e grupeve individuale të mikroorganizmave duke përdorur lëndë ushqyese zgjedhore (selektive).
V.L. Omelyansky (1867-1928) - student i S.N. Vinogradsky, zbuloi agjentët shkaktarë të fermentimit të fibrave, studioi proceset e nitrifikimit, fiksimin e azotit, si dhe ekologjinë e mikroorganizmave të tokës. V.L. Omelyansky shkroi në 1909 librin e parë shkollor mbi mikrobiologjinë e përgjithshme në Rusi, i cili kaloi nëpër dhjetë botime dhe është ende një libër referimi për mikrobiologët. Në vitin 1923 botoi në vendin tonë të parën “Udhëzues praktik i mikrobiologjisë”.
Që nga kohët e lashta, shumë kohë përpara zbulimit të mikroorganizmave, njeriu ka përdorur procese të tilla mikrobiologjike si fermentimi i lëngut të rrushit, thartimi i qumështit dhe përgatitja e brumit. Epidemitë shkatërruese të murtajës, kolerës dhe sëmundjeve të tjera ngjitëse janë përshkruar në kronikat e lashta.
Mikrobiologjia është një shkencë relativisht e re. Fillimi i zhvillimit të saj daton në fund të shekullit të 17-të.
Vëzhgimi dhe përshkrimi i parë i detajuar i mikroorganizmave i përket Antony Leeuwenhoek (1632-1723), i cili vetë bëri lente që jepnin një zmadhim 200-300 herë. Në librin "Sekretet e natyrës të zbuluara nga Antony Leeuwenhoek" (1695), ai jo vetëm përshkroi, por dha edhe skica të shumë mikroorganizmave që zbuloi me ndihmën e "mikroskopit" të tij në infuzione të ndryshme, ujë shiu, në mish dhe objekte të tjera. 1 .
Zbulimet e Leeuwenhoek zgjuan interesin më të madh të shkencëtarëve. Megjithatë, zhvillimi i dobët në shekujt XVII dhe XVIII. industria dhe bujqësia, prirja dominuese skolastike në shkencë pengoi zhvillimin e shkencave natyrore, duke përfshirë mikrobiologjinë në zhvillim. Për një kohë të gjatë, shkenca e mikrobeve ishte kryesisht përshkruese. Kjo e ashtuquajtur periudhë morfologjike në zhvillimin e mikrobiologjisë nuk ishte e frytshme.
Një nga veprat e hershme kushtuar studimit të natyrës dhe origjinës së mikroorganizmave ishte disertacioni i M. M. Terekhovsky, i botuar në 1775. Autori ishte i pari që aplikoi metodën eksperimentale të kërkimit. Ai studioi efektin e ngrohjes dhe ftohjes tek mikroorganizmat, si dhe efektet e kimikateve të ndryshme. Studimet e M. M. Terekhovsky mbetën pak të njohura, megjithëse ato kishin një rëndësi të madhe themelore. Për një kohë të gjatë, vendi i mikroorganizmave midis qenieve të tjera të gjalla, roli dhe rëndësia e tyre në natyrë dhe në jetën e njeriut nuk është përcaktuar ende.
1 Në vitin 1698, Pjetri I vizitoi Levengukun dhe solli mikroskopin në Rusi.
Përparimi i industrisë në shekullin e 19-të, i cili shkaktoi zhvillimin e teknologjisë dhe degëve të ndryshme të shkencës natyrore, çoi në zhvillimin e shpejtë të mikrobiologjisë dhe rëndësia e saj praktike u rrit. Nga një shkencë përshkruese, mikrobiologjia është kthyer në një shkencë eksperimentale që studion rolin e organizmave "misterioz" në natyrë dhe në jetën e njeriut. U shfaqën mikroskopë më të avancuar dhe teknikat e mikroskopisë u përmirësuan.
Fillimi i një drejtimi të ri në zhvillimin e mikrobiologjisë - periudha fiziologjike - lidhet me veprimtaritë e shkencëtarit francez Louis Pasteur (1822–1895), themeluesit të mikrobiologjisë moderne. Pasteur zbuloi se mikroorganizmat ndryshojnë jo vetëm në pamje, por edhe në natyrën e aktivitetit të tyre jetësor. Ato shkaktojnë një sërë transformimesh kimike në nënshtresat (mjediset) mbi të cilat zhvillohen.
Pasteur bëri një numër zbulimesh jashtëzakonisht të rëndësishme. Ai vërtetoi se fermentimi alkoolik që ndodh në lëngun e rrushit është për shkak të aktivitetit jetësor të mikroorganizmave - majasë. Ky zbulim hodhi poshtë teorinë dominuese të Liebigut për natyrën kimike të procesit të fermentimit. Duke studiuar shkaqet e sëmundjes së verës dhe birrës, Pasteur vërtetoi se mikroorganizmat janë fajtorët. Për të parandaluar prishjen, ai sugjeroi ngrohjen e pijeve. Kjo teknikë përdoret edhe sot dhe quhet pasterizim.
Pasteur ishte i pari që zbuloi bakteret që nuk mund të zhvillohen në prani të ajrit, d.m.th., ai tregoi se jeta është e mundur pa oksigjen.
Pasteri zbuloi natyrën e sëmundjeve ngjitëse te njerëzit dhe kafshët, vërtetoi se këto sëmundje lindin si rezultat i infeksionit (infeksionit) me mikrobe specifike dhe se çdo sëmundje shkaktohet nga një mikroorganizëm specifik. Ai zhvilloi dhe vërtetoi shkencërisht një metodë për parandalimin e sëmundjeve ngjitëse (vaksinimet mbrojtëse) dhe bëri vaksina kundër tërbimit dhe antraksit.
Një kontribut i rëndësishëm në mikrobiologji ishte kërkimi i shkencëtarit gjerman Robert Koch (1843-1910). Ai futi media të dendura ushqyese në praktikën mikrobiologjike për rritjen e mikroorganizmave, gjë që çoi në zhvillimin e një metode për izolimin e mikroorganizmave në të ashtuquajturat kultura të pastra, domethënë rritjen e kulturave (masave qelizore) të secilës specie veç e veç (në izolim). Kjo bëri të mundur zbulimin e mikroorganizmave të panjohur më parë dhe zbulimin e veçorive të jetës së përfaqësuesve individualë të kësaj bote të qenieve të gjalla. Koch studioi gjithashtu agjentët shkaktarë të shumë sëmundjeve infektive (antraks, tuberkuloz, kolera, etj.).
Zhvillimi i mikrobiologjisë është i lidhur pazgjidhshmërisht me punën e shkencëtarëve rusë dhe sovjetikë.
Veprat e I. I. Mechnikov janë me famë botërore (1845 –1916 gg.). Ai ishte i pari që zhvilloi teorinë fagocitare të imunitetit, domethënë imunitetin e trupit ndaj sëmundjeve infektive. Zhvillimi i mikrobiologjisë në Rusi është i lidhur ngushtë me emrin e I. I. Mechnikov. Ai organizoi laboratorin e parë bakteriologjik në Rusi (në Odessa).
Bashkëpunëtori më i ngushtë i I. I. Mechnikov ishte Η. Φ. Gamaleya (1859–1949), i cili studioi shumë çështje të mikrobiologjisë mjekësore. Η. Φ. Gamaleya organizoi në Odessa (në 1886) stacionin e parë në Rusi për vaksinat kundër tërbimit (i dyti në botë pas stacionit Pasteur në Paris). Të gjitha aktivitetet e tij kishin për qëllim zgjidhjen e çështjeve më të rëndësishme shëndetësore në vendin tonë.
Me rëndësi të madhe për zhvillimin e mikrobiologjisë, veçanërisht bujqësore, ishin veprat e S. N. Vinogradsky (1856 - 1953). Ai zbuloi procesin e nitrifikimit, vendosi ekzistencën e baktereve të veçanta që janë në gjendje të asimilojnë dioksidin e karbonit nga ajri, duke përdorur energjinë kimike të reaksionit të oksidimit të amoniakut në acidin nitrik në procesin e sintetizimit të substancave organike. Kështu, u vërtetua mundësia e asimilimit të dioksidit të karbonit pa pjesëmarrjen e klorofilit dhe energjisë diellore. Ky proces, ndryshe nga fotosinteza e bimëve të gjelbra, u quajt kemosintezë.
S. N. Vinogradsky zbuloi fenomenin e fiksimit të azotit atmosferik nga bakteret anaerobe. Ai gjithashtu gjeti baktere të dekompozimit anaerobik të substancave të pektinës, të cilat më vonë lejuan studiuesit (I. A. Makrinov, G. L. Seliber dhe të tjerë) të zhvillonin teorinë dhe teknikat e lobeve të bimëve fibroze - liri, kërpi, etj.
Në kërkimin e tij, S. N. Vinogradsky përdori metodën origjinale të rritjes së mikroorganizmave të zhvilluar prej tij duke përdorur mjete ushqyese speciale - zgjedhore (selektive) - dhe kushte afër habitatit natyror të mikroorganizmave. Kjo metodë është përdorur gjerësisht në të gjitha fushat e mikrobiologjisë. Ai lejoi jo vetëm zbulimin e llojeve të reja të mikroorganizmave, por edhe studimin më të thellë të atyre të njohurve.
V. L. Omelyansky (1867–1928) ishte student dhe bashkëpunëtor i S. N. Vinogradsky. Së bashku me S. N. Vinogradsky, ai studioi çështjet e nitrifikimit, fiksimin e azotit atmosferik dhe probleme të tjera të mikrobiologjisë. VL Omelyansky krijoi librin e parë rus të mikrobiologjisë "Bazat e mikrobiologjisë" dhe "Udhëzuesin praktik të mikrobiologjisë" të parë rus. Këta libra ende nuk e kanë humbur vlerën e tyre.
Një kontribut i madh në zhvillimin e mikrobiologjisë së përgjithshme ishte puna e A. A. Imshenetsky, E. Η. Mishustin, S. I. Kuznetsov, N. D. Jerusalem, E. Η. Kondratieva dhe shkencëtarë të tjerë sovjetikë.
Puna e S. P. Kostychev, S. L. Ivanov dhe A. I. Lebedev, të cilët studiuan procesin e fermentimit alkoolik, luajtën një rol të rëndësishëm në zhvillimin e mikrobiologjisë teknike.
Bazuar në hulumtimin e S. P. Kostychev dhe V. S. Butkevich mbi kiminë e formimit të acideve organike nga kërpudhat në vendin tonë në vitin 1930, u organizua prodhimi i acidit citrik.
V. Η. Shaposhnikov dhe A. Ya. Manteifel studiuan dhe futën në praktikën e fabrikës një metodë për prodhimin e acidit laktik duke përdorur baktere. Studimet e V. N. Shaposhnikov dhe F. M. Chistyakov bënë të mundur që në fillim të viteve 1930 të organizohej prodhimi i acetonit dhe alkoolit butil në shkallë fabrike me ndihmën e baktereve.
VN Shaposhnikov shkroi librin e parë shkollor në BRSS "Mikrobiologjia Teknike" (1947), për të cilin në 1950 mori Çmimin Shtetëror.
Në fushën e mikrobiologjisë ushqimore, e lidhur drejtpërdrejt me shkencën e mallrave, një rol të madh i takon Ya. Ya. Nikitinsky (1878–1941). Ai krijoi një kurs në mikrobiologjinë ushqimore dhe, së bashku me B. S. Aleev, shkroi një kurs të veçantë në mikrobiologjinë e produkteve ushqimore që prishen, si dhe një udhëzues për punën praktike në mikrobiologji për studentët që studiojnë mallrat ushqimore. Punimet e Ya. Ya. Nikitinsky dhe studentët e tij hodhën themelet për zhvillimin e gjerë të mikrobiologjisë së industrisë së konservimit dhe ruajtjen në frigorifer të produkteve ushqimore që prishen. Një përparim i rëndësishëm në fushën e mikrobiologjisë së qumështit dhe produkteve të qumështit u arrit nga shkolla e S. A. Korolev (1876-1932) në Institutin e Qumështit Vologda nga A.F. Voitkevich (1875-1950) në Akademinë Bujqësore të Moskës me emrin K. A. Timiryazev.
Më pas, mikrobiologjia e biznesit të qumështit u zhvillua në veprat e V. M. Bogdanov, N. S. Koroleva, A. M. Skorodumova, L. A. Bannikova.
Një kontribut të madh në teorinë dhe praktikën e ruajtjes së ushqimit në frigorifer dha Φ. M. Chistyakov (1898–1959).
Para Revolucionit të Madh Socialist të Tetorit, në vendin tonë kishte institucione të izoluara bakteriologjike. Aktualisht, vendi ka një rrjet të gjerë institucionesh kërkimore në degë të ndryshme të shkencës mikrobiologjike, dhe departamentet e mikrobiologjisë janë organizuar në Akademinë e Shkencave të BRSS dhe akademitë republikane. Ka një numër të konsiderueshëm industrish, në teknologjinë e të cilave vendin kryesor e zënë proceset mikrobiologjike. Degë të reja të industrisë biokimike po shfaqen, bazuar në përdorimin e mykut, baktereve dhe mikroorganizmave të tjerë. Në vitin 1960 u krijua industria mikrobiologjike, në proceset teknologjike të së cilës përdoren mikroorganizmat - prodhues të substancave më të vlefshme biologjikisht aktive (antibiotikë, proteina, aminoacide, enzima, vitamina, hormone, etj.).
Është zhvilluar edhe mikrobiologjia e produkteve ushqimore. Të gjitha degët kryesore të industrisë ushqimore kanë institute kërkimore, të cilat përfshijnë laboratorë që studiojnë mikrobiologjinë e kësaj industrie. Në të gjitha ndërmarrjet e industrisë ushqimore janë ngritur laboratorë mikrobiologjik fabrikash dhe punishtesh për të kontrolluar prodhimin dhe cilësinë e produkteve të gatshme.
"Është e vështirë të mbivlerësohet roli i mikroorganizmave në planetin tonë," vuri në dukje Akademiku V.O.
Udhëzimet për Zhvillimin Ekonomik dhe Social të BRSS për 1981-1985 dhe për periudhën deri në 1990 i kushtuan vëmendje të madhe zhvillimit të mëtejshëm të industrisë ushqimore, hotelierisë publike dhe tregtisë. Është planifikuar të rritet prodhimi i produkteve të gatshme për t'u ngrënë, produkteve gjysëm të gatshme, produkteve të kuzhinës, përmirësimi i cilësisë dhe asortimentit të tyre, pasurimi i produkteve me proteina, vitamina dhe përbërës të tjerë të dobishëm. Shumë nga këta përbërës mund të jenë me origjinë mikrobike, duke përfshirë proteinat. Me kusht i të marrë masa për të përshpejtuar zhvillimin e prodhimit të bazuar në sintezën mikrobike, të sigurojë një rritje 1.8-1.9-fish të prodhimit të produktit, të rrisë ndjeshëm prodhimin e proteinave mikrobiale të ushqimit komercial dhe lizinës, si dhe të antibiotikëve për qëllime ushqimore dhe veterinare, vitamina ushqimore, produktet e mbrojtjes mikrobiologjike të bimëve, preparatet enzimatike, plehrat bakteriale dhe produktet e tjera të sintezës mikrobike.
Krijimi i një mikroskopi elektronik dhe zhvillimi i metodave të reja për studimin e mikroorganizmave bëjnë të mundur studimin e tyre në nivel molekular, i cili nga ana tjetër bën të mundur kuptimin më të thellë të vetive të mikrobeve, aktivitetit të tyre kimik, përdorimit më të mirë dhe kontrollit mikrobiologjik. proceset.
Shkenca mikrobiologjike luan një rol të rëndësishëm në përmbushjen e detyrës kryesore të vendosur përpara industrisë ushqimore dhe të lehtë, tregtisë dhe hotelierisë publike - kënaqësia më e plotë e nevojave gjithnjë në rritje të popullit Sovjetik.
1 Materialet e Kongresit XXVI të CPSU. Moskë: Politizdat, 1981, f. 170.
Historia e zhvillimit të mikrobiologjisë
Mikrobiologjia (nga greqishtja mikros - i vogël, bios - jetë, logos - doktrinë, d.m.th. doktrina e formave të vogla të jetës) - një shkencë që studion organizmat që janë të padallueshëm (të padukshëm) me sy të lirë të çdo lloj optike, e cila, për madhësinë e tyre mikroskopike, quhen mikroorganizma (mikrobe).
Lënda e studimit të mikrobiologjisë është morfologjia e tyre, fiziologjia, gjenetika, taksonomia, ekologjia dhe marrëdhëniet me format e tjera të jetës.
AT taksonomik mikroorganizmat janë shumë të ndryshëm. Ato përfshijnë prione, viruse, baktere, alga, kërpudha, protozoa, madje edhe metazoarë mikroskopikë.
Sipas pranisë dhe strukturës së qelizave, e gjithë natyra e gjallë mund të ndahet në prokariote (që nuk kanë bërthamë të vërtetë), eukariote (që kanë një bërthamë) dhe forma jete pa strukturë qelizore. Këta të fundit kanë nevojë për qeliza për ekzistencën e tyre, d.m.th. janë format e jetës brendaqelizore(Fig. 1).
Sipas nivelit të organizimit të gjenomave, pranisë dhe përbërjes së sistemeve të sintezës së proteinave dhe murit qelizor, të gjitha gjallesat ndahen në 4 mbretëri të jetës: eukariotet, eubakteret, arkebakteret, viruset dhe plazmidet.
Prokariotët që kombinojnë eubakteret dhe arkebakteret përfshijnë bakteret, algat e poshtme (blu-jeshile), spiroketet, aktinomicetet, arkebakteret, ricketsiae, klamidia, mikoplazmat. Protozoarët, majatë dhe kërpudhat eukariotike filamentoze.
Mikroorganizmat janë të padukshëm për syrin e lirë përfaqësues të të gjitha mbretërive të jetës. Ata zënë fazat më të ulëta (më të lashta) të evolucionit, por luajnë një rol të rëndësishëm në ekonominë, qarkullimin e substancave në natyrë, në ekzistencën normale dhe patologjinë e bimëve, kafshëve dhe njerëzve.
Mikroorganizmat populluan Tokën 3-4 miliardë vjet më parë, shumë kohë përpara shfaqjes së bimëve dhe kafshëve më të larta. Mikrobet përfaqësojnë grupin më të madh dhe të larmishëm të qenieve të gjalla. Mikroorganizmat janë jashtëzakonisht të përhapur në natyrë dhe janë të vetmet forma të materies së gjallë që banojnë në çdo substrat (habitat) nga më të ndryshmet, duke përfshirë organizmat më të organizuar të botës shtazore dhe bimore.
Mund të themi se pa mikroorganizma, jeta në format e saj moderne do të ishte thjesht e pamundur.
Mikroorganizmat krijuan atmosferën, kryejnë qarkullimin e substancave dhe energjisë në natyrë, zbërthimin e përbërjeve organike dhe sintezën e proteinave, kontribuojnë në pjellorinë e tokës, formimin e naftës dhe qymyrit, gërryerjen e shkëmbinjve dhe shumë dukuri të tjera natyrore.
Me ndihmën e mikroorganizmave kryhen procese të rëndësishme të prodhimit - pjekja, prodhimi i verës dhe pirja, prodhimi i acideve organike, enzimave, proteinave ushqimore, hormoneve, antibiotikëve dhe barnave të tjera.
Mikroorganizmat, si asnjë formë tjetër e jetës, ndikohen nga një sërë faktorësh natyrorë dhe antropikë (të lidhur me aktivitetet njerëzore), të cilët, duke pasur parasysh jetëgjatësinë e tyre të shkurtër dhe shkallën e lartë të riprodhimit, kontribuojnë në evoluimin e tyre të shpejtë.
Më të njohurit janë mikroorganizmat patogjenë (mikrobet-patogjenë) - agjentët shkaktarë të sëmundjeve të njerëzve, kafshëve, bimëve, insekteve. Mikroorganizmat që fitojnë patogjenitet për njerëzit (aftësia për të shkaktuar sëmundje) në procesin e evolucionit shkaktojnë epidemi që marrin miliona jetë. Deri më tani, sëmundjet infektive të shkaktuara nga mikroorganizmat mbeten një nga shkaqet kryesore të vdekjeve dhe shkaktojnë dëme të konsiderueshme në ekonomi.
Ndryshueshmëria e mikroorganizmave patogjenë është forca kryesore lëvizëse në zhvillimin dhe përmirësimin e sistemeve për mbrojtjen e kafshëve dhe njerëzve më të lartë nga gjithçka e huaj (informacioni gjenetik i huaj). Për më tepër, deri vonë, mikroorganizmat ishin një faktor i rëndësishëm në përzgjedhjen natyrore në popullatën njerëzore (një shembull është murtaja dhe përhapja moderne e grupeve të gjakut). Aktualisht, virusi i mungesës së imunitetit të njeriut (HIV) ka shkelur vendin e shenjtë të njeriut - sistemin e tij imunitar.
Fazat kryesore në zhvillimin e mikrobiologjisë, virologjisë dhe imunologjisë
1.njohuri empirike(para shpikjes së mikroskopëve dhe përdorimit të tyre për të studiuar mikrobotën).
J. Fracastoro (1546) sugjeroi natyrën e gjallë të agjentëve të sëmundjeve infektive - contagium vivum.
2.Periudha morfologjike u deshën rreth dyqind vjet.
Anthony van Leeuwenhoek në 1675 përshkroi për herë të parë protozoarët, në 1683 - format kryesore të baktereve. Papërsosmëria e instrumenteve (zmadhimi maksimal i mikroskopëve X300) dhe metodat për studimin e mikrobotës nuk kontribuan në akumulimin e shpejtë të njohurive shkencore rreth mikroorganizmave.
3.Periudha fiziologjike(që nga viti 1875) - epoka e L. Pasteur dhe R. Koch.
L. Pasteur - studimi i themeleve mikrobiologjike të proceseve të fermentimit dhe kalbëzimit, zhvillimi i mikrobiologjisë industriale, sqarimi i rolit të mikroorganizmave në qarkullimin e substancave në natyrë, zbulimi i mikroorganizmave anaerobe, zhvillimi i parimeve të asepsia, metodat e sterilizimit, dobësimi (zbutja) e virulencës dhe marrja e vaksinave (shtamet e vaksinave).
R. Koch - një metodë për izolimin e kulturave të pastra në mjedise të ngurta ushqyese, metoda për ngjyrosjen e baktereve me ngjyra aniline, zbulimi i patogjenëve të antraksit, kolerës (presja e Koch), tuberkulozi (bacili i Koch-it), përmirësimi i teknikave të mikroskopisë. Arsyetimi eksperimental i kriterit Henle, i njohur si postulatet (triada) e Henle-Koch.
4.periudha imunologjike.
I.I. Mechnikov është një "poet i mikrobiologjisë" sipas përkufizimit figurativ të Emile Roux. Ai krijoi një epokë të re në mikrobiologji - doktrinën e imunitetit (imunitetit), duke zhvilluar teorinë e fagocitozës dhe duke vërtetuar teorinë qelizore të imunitetit.
Në të njëjtën kohë, po grumbulloheshin të dhëna për prodhimin e antitrupave kundër baktereve dhe toksinave të tyre në trup, gjë që lejoi P. Ehrlich të zhvillonte një teori humorale të imunitetit. Në diskutimin e mëvonshëm afatgjatë dhe të frytshëm midis mbështetësve të teorive fagocitare dhe humorale, u zbuluan shumë mekanizma të imunitetit dhe lindi shkenca e imunologjisë.
Më vonë u zbulua se imuniteti trashëgues dhe i fituar varet nga aktiviteti i koordinuar i pesë sistemeve kryesore: makrofagët, komplementi, limfocitet T dhe B, interferonet, sistemi kryesor i histokompatibilitetit, duke siguruar forma të ndryshme të përgjigjes imune. I.I. Mechnikov dhe P. Erlich në 1908. iu dha çmimi Nobel.
12 shkurt 1892 në një takim të Akademisë Ruse të Shkencave, D.I. Ivanovsky raportoi se agjenti shkaktar i sëmundjes së mozaikut të duhanit është një virus i filtruar. Kjo datë mund të konsiderohet ditëlindja e virologjisë, dhe D.I. Ivanovsky - themeluesi i saj. Më pas, rezultoi se viruset shkaktojnë sëmundje jo vetëm te bimët, por edhe te njerëzit, kafshët, madje edhe te bakteret. Megjithatë, vetëm pas përcaktimit të natyrës së gjenit dhe kodit gjenetik, viruset u klasifikuan si kafshë të egra.
5. Hapi tjetër i rëndësishëm në zhvillimin e mikrobiologjisë ishte zbulimi i antibiotikëve. Në vitin 1929 A. Fleming zbuloi penicilinën dhe filloi epoka e terapisë me antibiotikë, e cila çoi në përparimin revolucionar të mjekësisë. Më vonë doli se mikrobet përshtaten me antibiotikët dhe studimi i mekanizmave të rezistencës ndaj ilaçeve çoi në zbulimin e një gjenomi të dytë bakterial ekstrakromozomal (plazmid).
Studimi i plazmideve tregoi se ato janë organizma edhe më të thjeshtë se viruset dhe, ndryshe nga bakterofagët, nuk dëmtojnë bakteret, por i pajisin me veti biologjike shtesë. Zbulimi i plazmideve plotësoi ndjeshëm idetë për format e ekzistencës së jetës dhe mënyrat e mundshme të evolucionit të saj.
6. Moderne Faza gjenetike molekulare zhvillimi i mikrobiologjisë, virologjisë dhe imunologjisë filloi në gjysmën e dytë të shekullit të 20-të në lidhje me arritjet e gjenetikës dhe biologjisë molekulare, krijimin e mikroskopit elektronik.
Në eksperimentet mbi bakteret, u vërtetua roli i ADN-së në transmetimin e tipareve trashëgimore. Përdorimi i baktereve, viruseve dhe plazmideve të mëvonshme si objekte të kërkimit molekular biologjik dhe gjenetik çoi në një kuptim më të thellë të proceseve themelore që qëndrojnë në themel të jetës. Zbardhja e parimeve të kodimit të informacionit gjenetik në ADN-në e baktereve dhe vendosja e universalitetit të kodit gjenetik bëri të mundur kuptimin më të mirë të modeleve gjenetike molekulare të qenësishme në organizmat më të organizuar.
Deshifrimi i gjenomit të Escherichia coli ka bërë të mundur ndërtimin dhe transplantimin e gjeneve. Deri më sot, inxhinieria gjenetike ka krijuar fusha të reja të bioteknologjisë.
Është deshifruar organizimi gjenetik molekular i shumë viruseve dhe mekanizmat e ndërveprimit të tyre me qelizat, është vendosur aftësia e ADN-së virale për t'u integruar në gjenomën e një qelize të ndjeshme dhe mekanizmat kryesorë të kancerogjenezës virale.
Imunologjia ka pësuar një revolucion të vërtetë, duke shkuar përtej imunologjisë infektive dhe duke u bërë një nga disiplinat themelore mjekësore dhe biologjike më të rëndësishme. Deri më sot, imunologjia është një shkencë që studion jo vetëm mbrojtjen kundër infeksioneve. Në kuptimin modern Imunologjia është një shkencë që studion mekanizmat e vetëmbrojtjes së trupit nga gjithçka gjenetikisht e huaj, duke ruajtur integritetin strukturor dhe funksional të trupit.
Imunologjia aktualisht përfshin një sërë fushash të specializuara, ndër të cilat, së bashku me imunologjinë infektive, më të rëndësishmet përfshijnë imunogjenetikën, imunomorfologjinë, imunologjinë e transplantit, imunopatologjinë, imunohematologjinë, onkoimunologjinë, imunologjinë ontogjenezë, vaksinologjinë dhe imunodagnostifikimin e aplikuar.
Mikrobiologjia dhe virologjia si shkencat themelore biologjike përfshijnë gjithashtu një numër disiplinash të pavarura shkencore me qëllimet dhe objektivat e tyre: të përgjithshme, teknike (industriale), bujqësore, veterinare dhe më të rëndësishmet për njerëzimin. mikrobiologjisë mjekësore dhe virologjisë.
Mikrobiologjia dhe virologjia mjekësore studion patogjenët e sëmundjeve infektive të njeriut (morfologjinë, fiziologjinë, ekologjinë, karakteristikat e tyre biologjike dhe gjenetike), zhvillon metoda për kultivimin dhe identifikimin e tyre, metoda specifike për diagnostikimin, trajtimin dhe parandalimin e tyre.
7.Perspektivat e zhvillimit .
Në prag të shekullit të 21-të, mikrobiologjia, virologjia dhe imunologjia përfaqësojnë një nga fushat kryesore të biologjisë dhe mjekësisë, duke zhvilluar dhe zgjeruar intensivisht kufijtë e njohurive njerëzore.
Imunologjia i është afruar rregullimit të mekanizmave të vetëmbrojtjes së trupit, korrigjimit të mungesës së imunitetit, zgjidhjes së problemit të SIDA-s dhe luftimit të kancerit.
Po krijohen vaksina të reja të modifikuara gjenetikisht, po dalin të dhëna të reja për zbulimin e agjentëve infektivë që shkaktojnë sëmundje “somatike” (ulçera gastrike, gastrit, hepatit, infarkt miokardi, sklerozë, forma të caktuara të astmës bronkiale, skizofreni etj.).
Kishte një koncept të infeksioneve të reja dhe të rikthyera (infeksione të reja dhe të reja). Shembuj të restaurimit të patogjenëve të vjetër janë mycobacterium tuberculosis, rickettsia e grupit të etheve me njolla të shkaktuara nga rriqrat dhe një sërë patogjenësh të tjerë të infeksioneve fokale natyrore. Patogjenët e rinj përfshijnë virusin e mungesës së imunitetit të njeriut (HIV), Legionella, Bartonella, Ehrlichia, Helicobacter pylori, Chlamydia (Chlamydiapneumoniae). Më në fund, janë zbuluar viroidet dhe prionët, klasa të reja të agjentëve infektivë.
Viroidet janë agjentë infektivë që shkaktojnë lezione në bimë të ngjashme me ato virale, megjithatë, këta patogjenë ndryshojnë nga viruset në disa mënyra: mungesa e një shtrese proteinike (ARN infektive e zhveshur), vetitë antigjenike, me një fije floku. unazore Struktura e ARN-së (nga viruset - vetëm virusi i hepatitit D), madhësia e vogël e ARN-së.
Prionët (grimca infektive proteinike - një grimcë infektive e ngjashme me proteinën) janë struktura proteinike pa ARN, të cilat janë agjentët shkaktarë të disa infeksioneve të ngadalta te njerëzit dhe kafshët, të karakterizuara nga lezione vdekjeprurëse të sistemit nervor qendror sipas llojit. encefalopati spongiforme- kuru, sëmundja Creutzfeldt-Jakob, sindroma Gerstmann-Straussler-Scheinker, leukospongioza amniotrofike, encefalopatia spongiforme e gjedhit (tërbimi i gjedhit), skrapi te delet, encefalopatia e vizonit, sëmundja kronike e gërryerjes së drerit dhe drerit. Supozohet se prionet mund të luajnë një rol në etiologjinë e skizofrenisë dhe miopative. Dallimet e rëndësishme nga viruset, kryesisht mungesa e gjenomit të tyre, nuk na lejojnë ende t'i konsiderojmë prionët si përfaqësues të kafshëve të egra.
3. Detyrat e mikrobiologjisë mjekësore.
Këto përfshijnë sa vijon:
1. Vendosja e rolit etiologjik (kauzal) të mikroorganizmave në gjendje normale dhe patologjike.
2. Zhvillimi i metodave diagnostikuese, parandalimi dhe trajtimi specifik i sëmundjeve infektive, indikacioni (zbulimi) dhe identifikimi (përcaktimi) i patogjenëve.
3. Kontrolli bakteriologjik dhe virologjik i mjedisit, ushqimit, respektimi i regjimit të sterilizimit dhe mbikëqyrja e burimeve të infeksionit në institucionet mjekësore dhe të fëmijëve.
4. Monitorimi i ndjeshmërisë së mikroorganizmave ndaj antibiotikëve dhe produkteve të tjera medicinale, gjendjes së mikrobiocenozave ( mikroflora) sipërfaqet dhe zgavrat e trupit të njeriut.
4.Metodat e diagnostikimit mikrobiologjik.
Metodat për diagnostikimin laboratorik të agjentëve infektivë janë të shumta, më kryesoret përfshijnë sa vijon.
1. Mikroskopik - duke përdorur instrumente për mikroskop. Përcaktoni formën, madhësinë, pozicionin relativ të mikroorganizmave, strukturën e tyre, aftësinë për t'u ngjyrosur me ngjyra të caktuara.
Metodat kryesore të mikroskopisë janë dritë mikroskopi (me varietete - zhytje, fushë e errët, kontrast fazor, lumineshent, etj.) dhe elektronike mikroskopi. Këto metoda mund të përfshijnë edhe autoradiografinë (metoda e zbulimit të izotopeve).
2. Mikrobiologjike (bakteriologjike dhe virologjike) - izolimi i një kulture të pastër dhe identifikimi i saj.
3. Biologjik - infeksion i kafshëve laboratorike me riprodhimin e procesit infektiv në modele sensitive (bioassay).
4. Imunologjike (opsione - serologjike, alergjike) - përdoret për të zbuluar antigjenet patogjene ose antitrupat ndaj tyre.
5. Gjenetike molekulare - Sondat e ADN-së dhe ARN-së, reaksioni zinxhir i polimerazës (PCR) dhe shumë të tjera.
Në përfundim të materialit të paraqitur, është e nevojshme të theksohet rëndësia teorike e mikrobiologjisë, virologjisë dhe imunologjisë moderne. Arritjet e këtyre shkencave bënë të mundur studimin e proceseve themelore të jetës në nivelin gjenetik molekular. Ato përcaktojnë kuptimin modern të thelbit të mekanizmave të zhvillimit të shumë sëmundjeve dhe drejtimin e parandalimit dhe trajtimit më efektiv të tyre.
Literatura:
1. Pokrovsky V.I. “Mikrobiologji Mjekësore, Imunologji, Virologji”. Libër mësuesi për nxënësit e fermës. Universitetet, 2002.
2. Borisov L.B. “Mikrobiologjia Mjekësore, Virologjia dhe Imunologjia”. Libër mësuesi për studentët e mjekësisë. Universitetet, 1994.
3. Vorobyov A.A. "Mikrobiologjia". Libër mësuesi për studentët e mjekësisë. Universitetet, 1994.
4. Korotyaev A.I. "Mikrobiologjia mjekësore, virologjia dhe imunologjia", 1998.
5. Bukrinskaya A.G. Virologjia, 1986.
Fazat në zhvillimin e mikrobiologjisë janë të lidhura jo aq kronologjikisht sa përcaktohen nga arritjet dhe zbulimet kryesore, prandaj, shumë studiues dallojnë periudha të ndryshme, por më shpesh këto: heuristike, morfologjike, fiziologjike, imunologjike dhe gjenetike molekulare.
PERIUDHA HEURISTIKE (shek. IV-III p.e.s.-shek. XVI)
Ajo lidhet më shumë me metodat logjike dhe metodike të gjetjes së së vërtetës, pra me heuristikën, sesa me ndonjë eksperiment dhe provë. Mendimtarët e kësaj periudhe (Hipokrati, shkrimtari romak Varro, Avicena etj.) bënë supozime për natyrën e sëmundjeve ngjitëse, miazmave, kafshëve të vogla të padukshme. Këto ide u formuluan në një hipotezë koherente shumë shekuj më vonë në shkrimet e mjekut italian D. Fracastoro (1478-1553), i cili shprehte idenë e një ngjitjeje të gjallë (contagium vivum) që shkakton sëmundje. Për më tepër, çdo sëmundje shkaktohet nga ngjitja e saj. Për t'u mbrojtur nga sëmundjet, rekomandohej izolimi i pacientit, karantina, mbajtja e maskave dhe trajtimi i sendeve me uthull.
PERIUDHA MORFOLOGJIKE (GJYSMA E PARË XVII e shek. XIX)
Fillon me zbulimin e mikroorganizmave nga A. Leeuwenhoek. Në këtë fazë, u konfirmua shpërndarja e kudondodhur e mikroorganizmave, u përshkruan format e qelizave, natyra e lëvizjes dhe habitatet e shumë përfaqësuesve të mikrobotës. Fundi i kësaj periudhe është domethënës në atë që njohuritë rreth mikroorganizmave të grumbulluara deri në atë kohë dhe niveli shkencor dhe metodologjik (në veçanti, disponueshmëria e pajisjeve mikroskopike) i lejuan shkencëtarët të zgjidhin tre probleme shumë të rëndësishme (themelore) për të gjitha shkencat natyrore: studimi i natyrës së proceseve të fermentimit dhe kalbëzimit, shkaqet e sëmundjeve infektive, problemi i vetëlindjes së mikroorganizmave.
Studimi i natyrës së proceseve të fermentimit dhe kalbjes. Termi "fermentim" (fermentatio) për përcaktimin e të gjitha proceseve që shkojnë me lëshimin e gazit u përdor për herë të parë nga alkimisti holandez Ya.B. Helmont (1579
1644). Shumë shkencëtarë janë përpjekur ta përcaktojnë këtë proces dhe ta shpjegojnë atë. Por kimisti francez A.L. erdhi më afër kuptimit të rolit të majave në procesin e fermentimit. Lavoisier (1743-1794) kur studioi transformimet kimike sasiore të sheqerit gjatë fermentimit alkoolik, por ai nuk pati kohë të përfundonte punën e tij, pasi u bë viktimë e terrorit të revolucionit borgjez francez. Shumë shkencëtarë kanë studiuar procesin e fermentimit, por botanisti francez C. Cagnard de Latour (ai studioi sedimentin gjatë fermentimit alkoolik dhe zbuloi krijesa të gjalla), natyralistët gjermanë F Kützing (gjatë formimit të uthullës tërhoqi vëmendjen për filmin mukoz në sipërfaqe , i cili gjithashtu përbëhej nga organizma të gjallë) dhe T. Schwann. Por hulumtimi i tyre u kritikua ashpër nga mbështetësit e teorisë së natyrës fiziko-kimike të fermentimit. Ata akuzoheshin për “pamendësi në përfundime” dhe mungesë provash.
Problemi i dytë kryesor për natyrën mikrobike të sëmundjeve infektive u zgjidh gjithashtu gjatë periudhës morfologjike në zhvillimin e mikrobiologjisë. Të parët që sugjeruan se sëmundjet shkaktohen nga qeniet e padukshme ishin mjeku i lashtë grek Hipokrati (rreth 460-377 p.e.s.), Avicena (rreth 980-1037) dhe të tjerë. tashmë të lidhur me mikroorganizmat e hapur, nevojiteshin prova të drejtpërdrejta. Dhe ato u morën nga epidemiologu rus D.S. Samoilovich (1744-1805). Mikroskopët e asaj kohe kishin një zmadhim rreth 300 herë dhe nuk lejonin të zbulohej shkaktari i murtajës, i cili, siç dihet tani, kërkon një rritje prej 800-1000 herë. Për të vërtetuar se murtaja shkaktohet nga një patogjen specifik, ai u infektua me shkarkimin e një bubo nga një person i goditur nga murtaja dhe u sëmur nga murtaja. Për fat të mirë, D.S. Samoilovich mbijetoi. Më pas, eksperimentet heroike mbi vetë-infeksionin për të provuar infektivitetin e një mikroorganizmi të veçantë u kryen nga mjekët rusë G.N. Minh dhe O.O. Mochutkovsky, I.I. Mechnikov dhe të tjerë. Por përparësia në zgjidhjen e çështjes së natyrës mikrobike të sëmundjeve infektive i takon natyralistit italian A. Basi (1773-1856), i cili ishte i pari që vendosi eksperimentalisht natyrën mikrobike të sëmundjes së krimbit të mëndafshit, zbuloi ai. transmetimi i sëmundjes gjatë transferimit të një kërpudhe mikroskopike nga një individ i sëmurë në një të shëndoshë. Por shumica e studiuesve ishin të bindur se shkaqet e të gjitha sëmundjeve janë shkeljet e rrjedhës së proceseve kimike në trup.
Problemi i tretë, në lidhje me mënyrën e shfaqjes dhe riprodhimit të mikroorganizmave, u zgjidh në një mosmarrëveshje me teorinë e atëhershme dominuese të gjenerimit spontan. Pavarësisht se shkencëtari italian L. Spallanzani në mesin e shekullit XVIII. vëzhgoi ndarjen e baktereve në mikroskop, mendimi se ato krijohen në mënyrë spontane (lindin nga kalbja, papastërtia, etj.) nuk u hodh poshtë. Këtë e bëri shkencëtari i shquar francez Louis Pasteur (1822-1895), i cili me punën e tij hodhi themelet për mikrobiologjinë moderne.
Në të njëjtën periudhë, filloi zhvillimi i mikrobiologjisë në Rusi. Themeluesi i mikrobiologjisë ruse është L.N. Tsenkovsky (1822-1887). Objektet e kërkimit të tij janë protozoarët, algat, kërpudhat. Ai zbuloi dhe përshkroi një numër të madh protozoarësh, studioi morfologjinë dhe ciklet e zhvillimit të tyre, tregoi se nuk ka kufi të mprehtë midis botës së bimëve dhe kafshëve. Ai organizoi një nga stacionet e para të Pasteur në Rusi dhe propozoi një vaksinë kundër antraksit (vaksina e gjallë e Tsenkovsky).
PERIUDHA FIZIOLOGJIKE (GJYSMA E DYTË E SHEK. XIX) Zhvillimi i shpejtë i mikrobiologjisë në shekullin XIX. çoi në zbulimin e shumë mikroorganizmave: bakteret nyjore, bakteret nitrifikuese, patogjenë të shumë sëmundjeve infektive (antraks, murtaja, tetanoz, difteria, kolera, tuberkulozi etj.), virusi i mozaikut të duhanit, virusi i sëmundjes Afta Epizootike etj. Zbulimi i mikroorganizmave të rinj u shoqërua me studimin jo vetëm të strukturës së tyre, por edhe të veprimtarisë së tyre jetësore, pra për të zëvendësuar studimin morfologjik dhe sistematik të gjysmës së parë të shekullit të 19-të. erdhi studimi fiziologjik i mikroorganizmave, bazuar në eksperimente të sakta. Prandaj, gjysma e dytë e shekullit XIX. quhet periudha fiziologjike në zhvillimin e mikrobiologjisë.
Kjo periudhë karakterizohet nga zbulime të spikatura në fushën e mikrobiologjisë dhe pa ekzagjerim mund të quhej për nder të shkencëtarit të shkëlqyer francez L. Pasteur Pasteur, sepse veprimtaria shkencore e këtij shkencëtari mbulonte të gjitha problemet kryesore që lidhen me veprimtarinë jetësore të mikroorganizmave. Më shumë detaje rreth zbulimeve kryesore shkencore të L. Pasteur dhe rëndësisë së tyre për mbrojtjen e shëndetit të njeriut dhe aktivitetit ekonomik njerëzor do të diskutohen në § 1.3.
I pari nga bashkëkohësit e L. Pasteur-it që vlerësoi rëndësinë e zbulimeve të tij ishte kirurgu anglez J. Lister (1827-1912), i cili, bazuar në arritjet e L. Pasteur-it, i pari futi në praktikën mjekësore trajtimin e të gjitha instrumenteve kirurgjikale me acidi karbolik, dekontaminimi i sallave të operacionit dhe u arrit reduktimi i numrit të vdekjeve pas operacioneve.
Një nga themeluesit e mikrobiologjisë mjekësore është Robert Koch (1843
1910), i cili zhvilloi metoda për marrjen e kulturave të pastra të baktereve, ngjyrosjen e baktereve nën mikroskop dhe mikrofotografinë. Është e njohur edhe triada Koch e formuluar nga R. Koh, e cila përdoret ende në përcaktimin e agjentit shkaktar të sëmundjes. Në 1877, R. Koch veçoi shkaktarin e antraksit, në 1882 shkaktarin e tuberkulozit dhe në vitin 1905 iu dha çmimi Nobel për zbulimin e kravatës R. Koch të agjentit shkaktar të kolerës.
Gjatë periudhës fiziologjike, përkatësisht në vitin 1867, M.S. Voronin përshkroi bakteret nodule dhe pothuajse 20 vjet më vonë G. Gelrigel dhe G. Wilfarth treguan aftësinë e tyre për të rregulluar azotin. Kimistët francezë T. Schlesing dhe A. Muntz vërtetuan natyrën mikrobiologjike të nitrifikimit (1877), dhe në 1882 P. Degerin vendosi natyrën e denitrifikimit, natyrën e dekompozimit anaerobik të mbetjeve bimore. Shkencëtari rus P.A. Kostychev krijoi teorinë e natyrës mikrobiologjike të proceseve të formimit të tokës.
Më në fund, në 1892, botanisti rus D.I. Ivanovsky (1864-1920) zbuloi virusin e mozaikut të duhanit. Në 1898, pavarësisht nga D.I. Ivanovsky, të njëjtin virus e përshkroi M. Beijerinck. Pastaj u zbulua virusi i sëmundjes Afta Epizootike (F. Leffler, P. Frosch, 1897), ethet e verdha (W. Reed, 1901) dhe shumë viruse të tjera. Sidoqoftë, u bë e mundur të shiheshin grimcat virale vetëm pas shpikjes së mikroskopit elektronik, pasi ato nuk janë të dukshme në mikroskopët e dritës. Deri më sot, mbretëria e viruseve ka deri në 1000 lloje patogjene. Vetëm kohët e fundit, një numër i viruseve të reja D.I. Ivanovsky janë zbuluar, duke përfshirë virusin që shkakton AIDS. Nuk ka dyshim se periudha e zbulimit të viruseve dhe baktereve të reja dhe studimi i morfologjisë dhe fiziologjisë së tyre vazhdon deri në ditët tona.
S.N. Vinogradsky (1856-1953) dhe mikrobiologu holandez M. Beijerink (1851-1931) prezantuan parimin mikroekologjik të studimit të mikroorganizmave. S.N. Vinogradsky propozoi krijimin e kushteve specifike (zgjedhore) që do të mundësonin zhvillimin mbizotërues të një grupi mikroorganizmash; në 1893 ai zbuloi një fiksues anaerobik të azotit, të cilin e quajti pas Pasteur Clostridium pasterianum; .
Parimi mikroekologjik u zhvillua gjithashtu nga M. Beijerinck dhe u aplikua në izolimin e grupeve të ndryshme të mikroorganizmave. 8 vjet pas zbulimit nga S.N. Vinogradsky M. Beijerinck izoloi Azotobacter chroococcum në kushte aerobike, studioi fiziologjinë e baktereve nodule, proceset e denitrifikimit dhe reduktimit të sulfatit etj. Të dy këta studiues janë themeluesit e drejtimit ekologjik të mikrobiologjisë që lidhet me studimin e rolit të mikroorganizmave në ciklin e substancave në natyrë.
Nga fundi i shekullit XIX. është planifikuar të diferencohet mikrobiologjia në një sërë fushash të veçanta: të përgjithshme, mjekësore, tokësore.
PERIUDHA IMUNOLOGJIKE (fillimi i shekullit XX)
Me ardhjen e shek. fillon një periudhë e re në mikrobiologji, në të cilën çuan zbulimet e shekullit të 19-të.
Punimet e L. Pasteur mbi vaksinimin, I.I. Mechnikov për fagocitozën, P. Ehrlich për teorinë e imunitetit humoral formuan përmbajtjen kryesore të kësaj faze në zhvillimin e mikrobiologjisë, e cila me të drejtë mori titullin imunologjik.
Paul Ehrlich (1854-1915) mjek, bakteriolog dhe biokimist gjerman, një nga themeluesit e imunologjisë dhe kimioterapisë, i cili parashtroi teorinë humorale (nga latinishtja humor likuid) i imunitetit. Ai besonte se imuniteti lind si rezultat i formimit të antitrupave në gjak që neutralizojnë helmin. Kjo u vërtetua nga zbulimi i antitrupave antitoksina që neutralizojnë toksinat tek kafshët të cilave u është injektuar toksina e difterisë ose tetanozit (E. Behring, S. Kitazato).
Në 1883 ai formuloi teorinë fagocitare të imunitetit. Imuniteti i njeriut ndaj ri-infeksionit ka qenë prej kohësh i njohur, por natyra e këtij fenomeni ishte e paqartë edhe pas
I.I. Mechnikov se si vaksinimi kundër shumë sëmundjeve është bërë gjerësisht i përdorur. I.I. Mechnikov tregoi se mbrojtja e trupit kundër baktereve patogjene është një reagim kompleks biologjik i bazuar në aftësinë e fagociteve (makro dhe mikrofagëve) për të kapur dhe shkatërruar trupat e huaj që kanë hyrë në trup, duke përfshirë bakteret. Hulumtimi nga I.I. Mechnikov në fagocitozën vërtetoi bindshëm se, përveç humorit, ekziston edhe imuniteti qelizor.
I.I. Mechnikov dhe P. Ehrlich ishin kundërshtarë shkencorë për shumë vite, secili duke provuar eksperimentalisht vlefshmërinë e teorisë së tij. Më pas, doli se nuk ka asnjë kontradiktë midis imuniteteve humorale dhe fagocitare, pasi këto mekanizma së bashku mbrojnë trupin. Dhe në vitin 1908 I.I. Mechnikov, së bashku me P. Ehrlich, u nderua me çmimin Nobel për zhvillimin e teorisë së imunitetit.
Periudha imunologjike karakterizohet nga zbulimi i reaksioneve kryesore të sistemit imunitar ndaj substancave gjenetikisht të huaja (antigjenet): formimi i antitrupave dhe fagocitoza, mbindjeshmëria e tipit të vonuar (DTH), mbindjeshmëria e tipit të menjëhershëm (IHT), toleranca, kujtesa imunologjike.
Mikrobiologjia dhe imunologjia u zhvilluan veçanërisht me shpejtësi në vitet 1950 dhe 1960. shekulli i njëzetë. Kjo u lehtësua nga zbulimet më të rëndësishme në fushën e biologjisë molekulare, gjenetikës dhe kimisë bioorganike; shfaqja e shkencave të reja: inxhinieria gjenetike, biologjia molekulare, bioteknologjia, informatika; krijimi i metodave të reja dhe përdorimi i pajisjeve shkencore.
Imunologjia është baza për zhvillimin e metodave laboratorike për diagnostikimin, parandalimin dhe trajtimin e sëmundjeve infektive dhe të shumë sëmundjeve joinfektive, si dhe për zhvillimin e preparateve imunobiologjike (vaksinat, imunoglobulinat, imunomoduluesit, alergjenët dhe preparatet diagnostikuese). Zhvillimi dhe prodhimi i preparateve imunobiologjike kryhet nga imunobioteknologjia, një degë e pavarur e imunologjisë. Mikrobiologjia dhe imunologjia mjekësore moderne kanë arritur sukses të madh dhe luajnë një rol të madh në diagnostikimin, parandalimin dhe trajtimin e sëmundjeve infektive dhe të shumë sëmundjeve joinfektive që lidhen me sistemet imunitare të dëmtuara (sëmundjet onkologjike, autoimune, transplantimi i organeve dhe indeve, etj.).
PERIUDHA GJENETIKE MOLEKULARE (Që nga vitet 1950)
Karakterizohet nga një numër arritjesh dhe zbulimesh thelbësore shkencore:
1. Deshifrimi i strukturës molekulare dhe organizimit biologjik molekular të shumë viruseve dhe baktereve; zbulimi i formave më të thjeshta të jetës së proteinës prion "infektive".
2. Deshifrimi i strukturës kimike dhe sintezës kimike të disa antigjeneve. Për shembull, sinteza kimike e lizozimës (D. Sela, 1971), peptideve të virusit AIDS (R.V. Petrov, V.T. Ivanov dhe të tjerë).
3. Deshifrimi i strukturës së imunoglobulinave të antitrupave (D. Edelman, R. Porter, 1959).
4. Zhvillimi i një metode për kulturat e qelizave shtazore dhe bimore dhe kultivimi i tyre në shkallë industriale për marrjen e antigjeneve virale.
5. Marrja e baktereve dhe viruseve rekombinante.
6. Krijimi i hibridomave nga bashkimi i limfociteve B imune që prodhojnë antitrupa dhe qeliza kancerogjene për të marrë antitrupa monoklonale (D. Keller, C. Milstein, 1975).
7. Zbulimi i imunomodulatorëve të imunocitokininave (interleukinave, interferoneve, mielopeptideve etj.), rregullatorëve natyrorë endogjenë të sistemit imunitar dhe përdorimi i tyre për parandalimin dhe trajtimin e sëmundjeve të ndryshme.
8. Marrja e vaksinave duke përdorur metoda bioteknologjike dhe teknika të inxhinierisë gjenetike (hepatiti B, malaria, antigjenet e HIV-it dhe antigjenet e tjerë) dhe peptideve biologjikisht aktive (interferonet, interleukinat, faktorët e rritjes etj.).
9. Zhvillimi i vaksinave sintetike të bazuara në antigjene natyrale ose sintetike dhe fragmente të tyre.
10. Zbulimi i viruseve që shkaktojnë imunodefiçenca.
11. Zhvillimi i metodave thelbësisht të reja për diagnostikimin e sëmundjeve infektive dhe joinfektive (imunoassay enzimatike, radioimunoassay, imunoblotting, hibridizimi i acideve nukleike). Krijimi në bazë të këtyre metodave të sistemeve të testimit për indikacion, identifikimin e mikroorganizmave, diagnostikimin e sëmundjeve infektive dhe joinfektive.
Në gjysmën e dytë të shek. formimi i drejtimeve të reja në mikrobiologji vazhdon, prej tij mbijnë disiplina të reja me objektet e tyre të kërkimit (virologji, mikologji), dallohen drejtime që ndryshojnë në objektivat e kërkimit (mikrobiologjia e përgjithshme, teknike, bujqësore, mikrobiologjia mjekësore, gjenetika e mikroorganizmave. , etj.) . Shumë forma të mikroorganizmave u studiuan, dhe rreth mesit të viteve 1950. shekullit të kaluar A. Kluiver (1888
1956) dhe K. Neel (1897-1985) formuluan teorinë e unitetit biokimik të jetës.