Основные исторические этапы развития микробиологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Основные исторические этапы развития микробиологии

Эвристический этап развития микробиологии

Характеризовался тем, что мыслители того времени (Гиппократ, римский писатель Варрон) могли лишь высказывать догадки о природе заразных болезней. Только в середине XVI века н.э. итальянским врачом Фракасторо была высказана идея о так называемом живом контагии (Contagium vivum), вызывающем болезни, причем каждую болезнь вызывает только ей присущий специфический контагий. Именно Фракасторо фактически стал основоположником эпидемиологии.

Морфологический этап развития микробиологии

Начался с изобретения микроскопа голландским натуралистом-любителем Антонио Левенгуком в начале XVIII века. Его открытия (микромира и возможности наблюдения за ним) легли в основу исследований, выполненных многими учеными в XVIII - XIX веках. Так, русский врач-эпидемиолог Д.С. Самойлович - организатор борьбы с эпидемиями чумы, желая показать природу заражения человека чумой, заразил себя содержимым бубона, взятого от больного. К счастью, он, как и другие самоотверженные исследователи, заражавшие себя инфекционными заболеваниями (И.И. Мечников, Г.Н. Минх), остался жив. Разработанные Самойловичем мероприятия по дезинфекции и изоляции больных оказались весьма эффективными в борьбе с эпидемиями и получили широкую известность во всем мире.

Бурное развитие микробиологии в XIX веке привело к открытию и описанию возбудителей инфекционных болезней, изучению которых посвятили свою жизнь многие ученые - эпидемиологи, инфекционисты, гигиенисты, бактериологи, врачи, паразитологи и др. Были открыты возбудители сибирской язвы (Ф. Брауэлл, Р.Кох, Л. Пастер, Л.С. Ценковский), чумы (Г.Н. Минх, Ш. Китазато, А. Иерсэн), дифтерии (Э. Клебс, Ф. Леффлер), дизентерии (Ж. Видаль, К. Шига, В. Крузе), холеры (Р. Кох, Н.Ф. Гамалея), туберкулеза (Р. Кох), брюшного тифа (К. Эберт, Г. Гаффки) и др.

Среди выдающихся отечественных ученых, внесших огромный вклад в микробиологию инфекционных болезней, выделяется микробиолог Д.К. Заболотный. Он является автором первого отечественного учебника «Основы эпидемиологии», одним из основателей Международного общества микробиологов и по праву считается основоположником эпидемиологии. Д.К. Заболотный всегда принимал участие в ликвидации возникающих эпидемий. Входя в состав русских противочумных экспедиций в страны Азии и Европы, он получил научные доказательства существовавшей гипотезы о природной очаговости этой болезни и о роли ее переносчиков - диких грызунов.

Большой вклад внес Д.К. Заболотный в изучение эпидемий холеры и организацию борьбы с ней. Им установлены пути заноса холеры, роль бациллоносительства в распространении заболевания, изучена биология возбудителя в природе и разработаны эффективные методы диагностики холеры. Работы Д.К. Заболотного легли в основу санитарно-гигиенических, профилактических и лечебных мероприятий по борьбе с заразными болезнями человека.

В 1883 г. русский хирург Н.Д. Монастырский путем заражения животных из их ран выделил возбудителя столбняка. В 1896 г. Бельгийский бактериолог ван Э. Эрменгем открыл возбудителя тяжелой токсикоинфекции - ботулизма.

В 1892 г. русский физиолог растений Д.И. Ивановский открыл вирусы (микроорганизмы, проходящие через фильтры, задерживающие бактерии). Идеи Ивановского сыграли решающую роль в последующих блестящих успехах вирусологии: были открыты возбудители большинства вирусных болезней человека, животных, растений и микроорганизмов. Но как наука вирусология сложилась лишь после изобретения электронного микроскопа, благодаря которому было открыто до 1000 болезнетворных вирусов, в том числе вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вызывающий СПИД.

Физиологический этап развития микробиологии

Связан с именем великого французского ученого Луи Пастера, который фактически стал основоположником медицинской микробиологии, иммунологии и биотехнологии. В течение 1857-1885 гг. он сделал множество открытий, каждое из которых в отдельности прославило его имя:

- опровергнул теорию самозарождения жизни;

- открыл явление анаэробиоза (бескислородной жизни);

- доказал, что брожение - не химический процесс и его вызывают микроорганизмы;

- разработал основы дезинфекции, асептики и антисептики;

- предложил средство предохранения от болезней - метод вакцинации.

Пастер стал великим организатором научных исследований в области микробиологии, основав в 1888 г. ныне знаменитый на весь мир Пастеровский институт, построенный в Париже на народные средства. Об уровне этого института можно судить не только по тому, что в нем в разное время работали такие выдающиеся русские ученые, как И.И. Мечников (лауреат Нобелевской премии за разработку теории фагоцитоза) и С.Н. Виноградский (основоположник почвенной микробиологии), но и по факту открытия ВИЧ одним из его ученых - Монтанье.

В этот период развития микробиологии были также заложены основные методические приемы работ с бактериальными культурами, разработаны способы их окраски анилиновыми красителями и микрофотографирования. Заслуга в этом принадлежит немецкому врачу Роберту Коху.

Им также был предложен способ выращивания микроорганизмов на твердых питательных средах с использованием желатины. Получение бактерий в виде чистых культур открыло новые подходы для более углубленного изучения их свойств и послужило толчком для дальнейшего бурного развития микробиологии. Благодаря этому были выделены чистые культуры возбудителей холеры, туберкулеза, дифтерии, чумы, сапа, крупозного воспаления легких.

Иммунологический этап развития микробиологии

эпидемиология микробиология инфекционный вакцина

В основе этого этапа - работы Пастера. В 1879 г. при изучении куриной холеры Пастер разработал метод получения культур микроорганизмов, потерявших вирулентность (утративших способность быть возбудителями заболевания), и использовал это открытие для предохранения организма от последующего заражения, что в конечном итоге легло в основу создания теории иммунитета.

Изучение Пастером инфекционных болезней сочеталось с разработкой мер для активной борьбы с ними. На основе разработанной им методики получения аттенуированных (ослабленных) культур вирулентных микроорганизмов, что достигалось с помощью пассажей восприимчивым животным либо благодаря выдерживанию микроорганизмов в неблагоприятных условиях (высушивание, температурный фактор и другие физические воздействия), Пастер нашел способы борьбы с сибирской язвой и бешенством. Ослабленные культуры вирулентных микроорганизмов, названные вакцинами, получили всемирное распространение. Впоследствии в развитии иммунологии принимали участие знаменитые ученые, жившие в XIX - XX веках, в том числе П. Эрлих, А. Вассерман (Германия), Ж. Видаль (Франция), А. Феликс (Польша), И.И. Мечников (Россия). П. Эрлих и И.И. Мечников фактически разделили Нобелевскую премию за теорию иммунитета, первый - за гуморальную, второй - за клеточную теорию.

Среди важнейших работ Мечникова в области медицинской микробиологии выделяются исследования, связанные с патогенезом холеры и биологии холероподобных вибрионов, сифилиса, туберкулеза, возвратного тифа. И.И. Мечников по праву считается основоположником учения о микробном антагонизме, послужившем основой для развития науки об антибиотикотерапии. Идея о микробном антагонизме была использована Мечниковым при разработке проблемы долголетия. Изучая явление старения организма, Мечников пришел к заключению, что одной из его главных причин является хроническое отравление организма продуктами гниения, вырабатываемыми гнилостными бактериями толстого кишечника.

Развитие микробиологии в нашей стране тесно связано с именем Н.Ф. Гамалеи - крупнейшего ученого, друга и соратника И.И. Мечникова. Вся жизнь этого человека была посвящена изучению инфекционных болезней и разработке мер борьбы с их возбудителями. Н.Ф. Гамалея внес крупнейший вклад в изучение туберкулеза, холеры, бешенства, а в 1886 г. совместно с Мечниковым организовал в Одессе первую пастеровскую станцию и ввел в практику прививки против бешенства. Он открыл птичий вибрион - возбудитель холероподобного заболевания птиц - и назвал его Vibrio metchnikovi - в честь Мечникова. Позднее была получена вакцина против холеры человека.

Большое внимание Гамалея уделял и вопросам эпидемиологии инфекционных болезней. Разработав оригинальный метод получения оспенной вакцины, он впервые высказал идею о выделении из бактерий наиболее полноценных антигенов и использовании их для приготовления так называемых химических вакцин. Гамалея первый наблюдал и описал явление спонтанного лизиса бактерий под влиянием неизвестного в то время агента - бактериофага. Поэтому Гамалея считается не только одним из основоположников медицинской микробиологии, но и иммунологии, и вирусологии.

Молекулярно-генетический этап развития микробиологии

Бурное развитие микробиологии в 50-60-е гг. XX века предопределило переход к новому ее этапу - молекулярно-генетическому. Характерной чертой этого этапа стали важнейшие достижения и открытия: получение с помощью биотехнологии новых вакцин; открытие простейших форм жизни - прионов, не имеющих характерного для всего живого носителя наследственности (ДНК или РНК) и состоящих из белковых субъединиц; открытие вирусов, вызывающих иммунодефициты и др.

Так как на протяжении практически всей своей истории микробиология развивалась в тесном содружестве со смежными биологическими науками, были получены знания, без которых невозможно было бы дальнейшее развитие как общей микробиологии, так и ее частных разделов.

Были изучены:

- структурная организация, химический состав и пищевые потребности клеток микроорганизмов;

- особенности физиологии отдельных представителей микробного царства;

- взаимоотношения микроорганизмов с абиотическими и биотическими факторами;

- пластический и энергетический обмен в клетках микроорганизмов;

- наследственность и изменчивость;

- рост и размножение микробных клеток;

- роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе;

- значение микроорганизмов в хозяйственной деятельности человека и др.

Развитие всех разделов микробиологии и особенно успехи медицинской микробиологии не могли не отразиться на становлении и развитии одного из них - санитарной микробиологии. Накопленные знания во всех областях микробиологической науки, включая вопросы экологии микроорганизмов (их взаимоотношений и отношений с окружающей средой и с макроорганизмами), а также универсальные и специальные методы их выявления в различных средах обитания, легли в основу санитарно-микробиологического контроля за распространением патогенных микроорганизмов, способных вызывать различные заболевания человека и животных.

Размещено на Allbest.ru