ЛЕКЦИЯ : МИКРОБИОЛОГИЯ КАК НАУКА, ПРЕДМЕТ ЕЕ ИЗУЧЕНИЯ, ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ, ЗАДАЧИ МЕДИЦИНСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ Преподаватель: Силенова Ольга Владимировна «Мытищинское медицинское училище»

План лекции: 1. Микробиология как наука: предмет ее изучения. значение микроорганизмов в жизни человека. 2. Исторические этапы развития микробиологии. 3. Вклад ученых в развитие микробиологии. 4. Медицинская микробиология: - задачи медицинской микробиологии. - методы микробиологической диагностики.

ЗНАЧЕНИЕ МИКРООРГАНИЗМОВ участие в круговороте большинства химических элементов. ключевой фактор почвообразования. получение многих пищевых продуктов, кислоты, некоторые витамины, ряд ферментов, антибиотики, лекарственные препараты, ферменты и аминокислоты. очистка окружающей среды от различных природных и антропогенных загрязнений. классические объекты генетической инженерии некоторые вызывают тяжёлые заболевания у человека, животных и растений.

БАКТЕРИИ - самые древние организмы, появившиеся около 3,5 млрд. лет назад в архее. МИКРОБИОЛОГИЯ (от micros малый, bios жизнь, logos учение) наука, изучающая закономерности жизни и развития мельчайших организмов микроорганизмов в их единстве со средой обитания. Минимальные размеры предмета, которые может видеть человек (в виде точки), 0,07 – 0,08 мм. Размер микроорганизмов исчисляется микрометрами (мкм) и нанометрами (нм). Изучение возможно только с помощью оптической техники.

ИСТОРИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ МИКРОБИОЛОГИИ: 1. Период эмпирических знаний. 2. Морфологический период. 3. Физиологический период. 4. Иммунологический период. 5. Период открытия антибиотиков. 6. Современный молекулярно- генетический этап.

ПЕРИОД ЭМПИРИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ. догадки о живом возбудителе высказывали Тит Лукреций Кар (9555 гг. до н. э.), Гален ( гг. н. э.), Ибн Сина ( ) Фракасто́ро Джироламо ( ) «О контагии, о контагиозных болезнях и лечении» систематическое учение об инфекции и путях её передачи.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД год, Галилео Галилей создание первого микроскопа 1665 год, Роберт Гук, впервые увидел растительные клетки.

1675 год, Антони ван Левенгук - первооткрыватель микромира. Он сумел изготовить двояковыпуклые линзы, дававшие увеличение в раз. Левенгук считал обнаруженных им микроскопических существ «очень маленькими животными» и приписывал им те же особенности строения и поведения, что и обычным животным.

Антони ван Левенгук. ( ). «Сколько чудес таят в себе эти крохотные создания. В полости моего рта их было наверное больше, чем людей в Соединённом Королевстве. Я видел в материале множество простейших животных, весьма оживлённо двигавшихся. Они в десятки тысяч раз тоньше волоска из моей бороды».

Микроскоп 1751 года Современный световой микроскоп Современный световой микроскоп

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД - золотой век микробиологии (с XVII по XIX век) Луи Пастер ( ) «Микробы - бесконечно малые существа, играющие в природе бесконечно большую роль». - развитие промышленной микробиологии, - выяснение роли микроорганизмов в кругообороте веществ в природе, - открытие анаэробных микроорганизмов, - разработка принципов асептики, методов стерилизации, - ослабления (аттенюации) вирулентности микроорганизмов и получения вакцин (вакцинных штаммов) в частности от сибирской язвы, бешенства. - получения чистых культур бактерий, - изучение возбудителей сибирской язвы, холеры, бешенства, куриной холеры и др. болезней.

Mycobacterium tuberculosis Генрих Герман Роберт Кох (1843 – 1910) Генрих Герман Роберт Кох (1843 – 1910) -метод выделения чистых культур на твердых питательных средах (ввел в практику чашки Петри) - способы окраски бактерий анилиновыми красителями, - открытие возбудителей сибирской язвы, холеры, туберкулеза – - совершенствование техники микроскопии. - экспериментальное обоснование постулатов (триада) Хенле- Коха. возбудитель заболевания должен регулярно обнаруживаться у пациента возбудитель заболевания должен регулярно обнаруживаться у пациента он должен быть выделен в чистую культуру он должен быть выделен в чистую культуру выделенный микроорганизм должен вызывать у подопытных животных те же симптомы, что и у больного человека выделенный микроорганизм должен вызывать у подопытных животных те же симптомы, что и у больного человека Нобелевская премия по физиологии и медицине в 1905 за исследования туберкулёза. Нобелевская премия по физиологии и медицине в 1905 за исследования туберкулёза.

Ценковский Лев Семенович ( ) русский ботаник, протозоолог и бактериолог, один из основоположников онтогенетического метода в изучении низших растений и низших животных, развил представление о генетическом единстве растительного и животного мира. РУССКИЕ МИКРОБИОЛОГИ

Виноградский Сергей Николаевич (1856 – 1953) русский микробиолог, эколог, почвовед, основатель экологии микроорганизмов и почвенной микробиологии. Гамалея Николай Федорович (1859 – 1949) русский советский ученый-микробиолог, эпидемиолог, врач. В 1886 году, при содействии Луи Пастера,Н. Ф. Гамалея учредил совместно с И. И. Мечниковым и Я. Ю. Бардахом первую в России (и вторую в мире) бактериологическую станцию и впервые в России осуществил вакцинацию людей против бешенства.

Габричевский Георгий Норбетович ( ) русский ученый-микробиолог, эпидемиолог, организатор отечественной бактериологической науки и образования. Организовал в Московском университете бактериологическую лабораторию, которую возглавлял с 1891 по 1895 год; затем был директором Бактериологического института при Екатерининской больнице медицинского факультета ( ). Совместно с Н. Ф. Филатовым ввёл сывороточное лечение дифтерии. Габричевский предложил для специфической профилактики скарлатины использование созданной им убитой стрептококковой вакцины. Совместно с Левенталем предложил серологическую пробу для диагностики возвратного тифа. Предложил способ культивирования анаэробов в чашках, новый способ определения активной подвижности бактерий; получил антитоксин дизентерии и противодизентерийную сыворотку.Н. Ф. Филатовымсывороточноедифтериистрептококковойвозвратного тифаанаэробов

Омелянский Василий Леонидович (1867 – 1928) русский советский микробиолог. Основные труды посвящены изучению роли микробов в круговороте веществ (углерода и азота) основные работы посвящены выяснению роли микроорганизмов в круговороте азота и углерода в природе. Развивая идеи Виноградского, Омелянский предложил методы выделения и культивирования нитрифицирующих бактерий, изучая их морфологию и физиологию. На этом пути ему впервые удалось выделить культуры анаэробных и спороносных бактерий, сбраживающих клетчатку с образованием органических кислот и водорода. Изучая аэробную азотфиксирующую бактерию из рода азотобактер, доказал существование бактерий, образующих метан из этилового спирта, и установил, что количество усвояемого азота пропорционально усвоению органического вещества. Кроме того, первым указал на возможность применения микроорганизмов как химических индикаторов.микроорганизмовазотауглеродаанаэробныхорганических кислотводородааэробнуюазотобактерметанэтилового спирта органического вещества химических индикаторов Редактор журналов «Архив биологических наук» (с 1912 г.) и «Успехи биологической химии» (с 1924 г.)

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ ПЕРИОД Эдвард Дженнер (1729 – 1923) в 1796 г. доказал, что прививка людям коровьей оспы создает невосприимчивость к натуральной оспе. Илья Ильич Мечников ( ) Илья Ильич Мечников ( ) поэт микробиологии (Эмиль Ру) разработал теорию фагоцитоза и разработал теорию фагоцитоза и обосновал клеточную теорию обосновал клеточную теорию иммунитета. иммунитета.

Пауль Эрлих (1854 – 1915) разработал гуморальную теорию иммунитета В последующей многолетней и плодотворной дискуссии между сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие механизмы иммунитета и родилась наука ИММУНОЛОГИЯ И.И.Мечникову и П.Эрлиху в 1908 г. была присуждена Нобелевская премия.

а я В 1892 г. на заседании Российской академии наук Д.И.Ивановский сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д.И.Ивановского - ее основоположником. Д. И. Ивановский ( )

ОТКРЫТИЕ АНТИБИОТИКОВ А. Флеминг в 1928 г. наблюдал зоны лизиса стафилококка в чашках, случайно проросших зеленой плесенью. Выделенный штамм плесени губительно действовал и на другие микробы. А.Флеминг (1881 – 1955) А.Флеминг (1881 – 1955) английский бактериолог. Рenicillium

. Чейн Эрнст Борис Флори Хоуард Уолтер ( ), (1898 – 1968), английский биохимик, английский патолог и микробиолог в 1938 году получили пенициллин в пригодном для инъекций виде. Нобелевская премия по физиологии и медицине в 1945 году совместно с Александром Флемингом за открытие и синтез пенициллина.

Первый отечественный пенициллин (крустозин) был получен З.В. Ермольевой из P. crustosum в 1942 г. З.В. Ермольева (1898 – 1974)

СОВРЕМЕННЫЙ МОЛЕКУЛЯРНО- ГЕНЕТИЧЕСКИЙ ЭТАП достижения генетики и молекулярной биологии, создание электронного микроскопа. доказательство роли ДНК в передаче наследственных признаков. использование бактерий, вирусов и плазмид в качестве объектов молекулярно- биологических и генетических исследований

МЕДИЦИНСКАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ Медицинская микробиология подразделяется на бактериологию, вирусологию, микологию, иммунологию, протозоологию. Медицинская микробиология изучает возбудителей инфекционных болезней человека, их морфологию, физиологию, экологию, биологические и генетические характеристики, разрабатывает методы их культивирования и идентификации, специфические методы их диагностики, лечения и профилактики

ЗАДАЧИ МЕДИЦИНСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ. 1. Установление этиологической роли микроорганизмов в норме и патологии. 2. Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации и идентификации возбудителей. 3. Бактериологический контроль окружающей среды, продуктов питания, соблюдения режима стерилизации и надзор за источниками инфекции в лечебных и других учреждениях. 4. Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим препаратам, состоянием микробиоценозов поверхностей и полостей тела человека.

МЕТОДЫ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ: 1. Микроскопический метод. 2. Микробиологический (бактериологический) метод. 3. Биологический метод. 4. Иммунологический метод. - серологический, - аллергологический 5. Молекулярно-генетический метод.

Существуют прямые и косвенные методы лабораторной диагностики инфекционных заболеваний. Прямые методы лабораторной диагностики инфекционных заболеваний: бактериоскопия (микроскопия) прямая или косвенная иммунофлюоресценция антигенов выявление ДНК -(ПЦР) бактериологический метод Косвенные методы диагностики лабораторной диагностики инфекционных заболеваний Типичными косвенными методами диагностики лабораторной диагностики инфекционных заболеваний являются серологические исследования, в основе которых лежит определение специфических к возбудителю инфекции антител: иммуноглобулинов М (IgМ), иммуноглобулинов М (IgМ) иммуноглобулинов G (IgG), иммуноглобулинов G (IgG) иммуноглобулинов А (IgА). иммуноглобулинов А (IgА)

МИКРОСКОПИЧЕСКИЙ МЕТОД Результаты микроскопических исследований носят ориентировочный характер так как многие микроорганизмы лишены морфологических и тинкториальных особенностей. Тем не менее микроскопией материала можно определить некоторые морфологические признаки возбудителей а также установить факт наличия или отсутствия микроорганизмов в присланных образцах.

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ (БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИЙ) МЕТОД «золотой стандарт» микробиологической диагностики, результаты микробиологических исследований позволяют точно установить факт наличия возбудителя в исследуемом материале. Идентификацию чистых культур проводят до вида микроорганизма.

БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД Моделирование экспериментальных инфекций у лабораторных животных важный инструмент изучения патогенеза заболевания и характера взаимодействий микроорганизма и макроорганизма.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД серологический Выявления специфических AT и АГ важный инструмент в диагностике инфекционных заболеваний. Особую ценность они имеют в тех случаях, когда выделить возбудитель не представляется возможным.

ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД аллергологический Антигены многих возбудителей обладают сенсибилизирующим действием, что используют для диагностики инфекционных заболеваний, а также при проведении эпидемиологических исследований. Наиболее известна проба Манту, используемая как для диагностики туберкулёза, так и для оценки невосприимчивости организма к возбудителю.

МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД Одним из самых современных методов молекулярной биологии является метод ПЦР – полимеразная цепная реакция. Исследование методом ПЦР имеет ряд преимуществ, так как данный метод позволяет увеличивать (амплифицировать) в сотни раз участок ДНК возбудителя заболевания в исследуемом образце. Метод ПЦР имеет высокую чувствительность и абсолютную специфичность.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ Установить соответствие. Укажите вклад ученого в микробиологическую науку: Ученые: 1) А. Левенгук; 2) И. Мечников; 3) Д. Ивановский; 4) Р. Кох; 5) Л. Пастер; Вклад: а) открыл явление фагоцитоза; б) увидел микроорганизмы под микроскопом; в) открыл вирусы; г) выделил возбудителей туберкулеза, холеры; д) изготовил вакцину против бешенства. Дополните текст: «Медицинская микробиология изучает …..» Дополните текст: «Основным методом микробиологической диагностики является …..»