Занятие 2 сложные методы окраски

1. Кто и когда впервые увидел и описал микроорганизмы? Назовите основные этапы развития микробиологии. Назовите фамилии учёных, с работами которых связано начало развития первых трёх этапов.

Первым, кто увидел и описал микроорганизмы, был голландский натуралист Антоний ван Левенгук (1632—1723), который сконструировал микроскоп, дававший увеличение до 300 раз. В микроскоп он рассматривал все, что попадалось под руку: воду из пруда, различные настои, кровь, зубной налет и многое другое. В просматриваемых объектах он обнаруживал мельчайшие существа, названные им живыми зверьками (анималькулями). Он установил шаровидные, палочковидные и извитые формы микробов.

Основные этапы развития микробиологии: 1) эвристический – начинается с момента, когда Гиппократ (3-4 век до н.э.) высказал догадку (эвретика-догадка, домысел), что болезни передающиеся от человека к человеку, вызываются невидимыми неживыми веществами (миазмами). До открытия микробов, люди пользовались плодами деятельности микробов – виноделие, пивоварение, сыроделие, выпечка хлеба. В 15 – 16 в ДжералимоФракасторо, выразил мнение, что вызывают болезни “живые контагии” передающие болезни через воздух или предметы, живущие в окружающей среде, для борьбы с болезнями вызываемом “живыми контагиями” необходимо изолировать больного, уничтожить контагии.

2) морфологический – с конца 17 – начало 18 века. Левенгук открыл бактерии, создал микроскоп (ув 150-300 раз). Рассматривая (воду, кровь, налет с зубов) он обнаружил живые микроорганизмы (анималькумосы). После открытия Левунгука начали открываться новые бактерии, грибы, простейшие, в конце 19 были открыты вирусы. В 18 веке в микробиологии зародилась деонтология. В течении 18-20 столетия были открыты новые возбудители инфекционных болезней. В 1892 Ивановский открыл царство вирусов (при изучении мозаичной болезни Шабака).

3) физиологический – после обнаружения микробов, возник вопрос об их устройсте, биосвойствах, процессах жизнедеятельности, этиологии. Важную роль в этот период сыграли работы Луи Пастера, он открыл:

- природу брожения,

-анаэробиоз,

-опроверг теорию самозарождения,

-основал принцип стерилизации,

-разработал принцип вакцинации и способы получения вакцин.

Так же внес свой вклад Роберт Кох: предложил окраску бактерий, микрофотосъемку, способ получения ЧК. Изучение биологических и физиологических свойств микроорганизмов продолжалось с конца 19 в и в течении 20 в.

4) иммунологический – этот период связан с Пастером, Мечниковым и Эрлиха. Их можно называть основоположником иммунологии. Этот период начался во второй половине 19 в, встал вопрос, как можно защищаться от патогенных микробов, вызывающих инфекционные болезни. В конце 19 века Пастер обосновал принцип вакцинации и способ получения вакцины. Пастер показал, что ослабленный (температурой) возбудитель холеры кур, бешенства, сибирской язвы, потерявший вирулентные патогенные свойства, при введение в организм создает специфическую невосприимчивость к возбудителю. В 1983 Монтанье открыл ВИЧ.

5) молекулярно-генетический – развивался во второй половине 20 веке, в генетике, биотехнологии, генной инженерии, цитологии дало толчок кразвитии микробиологии и иммунологии (молекул и генетических аспектов). Была расшифрована молекулярная структура бактерий и вирусов, строение и состав генома, структура факторов иммунной защиты. В результате достижения в микробиологии и иммунологии 20 века в обеспечили успехи в борьбе с инфекционными болезнями, открыли новые пути и методы диагностики и терапии неинфекционных болезней, связанных с нарушением иммунной системы.

2. Назовите фамилию первого микробиолога («охотника за микробами») в России. Назовите фамилию учёного, впервые разработавшего метод предохранительных прививок против оспы.

Одним из первых «охотником за микробами» в Европе и России был русский врач Данило Самойлович. Фамилию ученого, впервые разработавшего метод предохранительных прививок против оспы: Луи Пастер.

3. Луи Пастер: назовите его основные открытия в области микробиологии; какой метод предложен им для предупреждения нагноений ран? Какие вакцины им получены?

Луи Пастер сделал ряд выдающихся от­крытий. За короткий период с 1857 по 1885 г. он доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не явля­ется химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы; опроверг теорию самозарождения; открыл явление анаэробио­за, т.е. возможность жизни микроорганизмов в отсутствие кис­лорода; заложил основы дезинфекции, асептики и антисепти­ки; открыл способ предохранения от инфекционных болезней с помощью вакцинации.

Многие открытия Л. Пастера принесли человечеству огром­ную практическую пользу. Путем прогревания (пастеризации) были побеждены болезни пива и вина, молочнокислых продук­тов, вызываемые микроорганизмами; для предупреждения гной­ных осложнений ран введена антисептика; на основе принципов Л. Пастера разработаны многие вакцины для борьбы с инфекционными болезнями.

Однако значение трудов Л. Пастера выходит далеко за рамки только этих практических достижений. Л. Пастер вывел микро­биологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, про­мышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология и в наше время.

Научные достижения Луи Пастера:

Первой его важной работой стало открытие природы и подробное описание процесса брожения. Пастер доказал, что оно вызывается микроорганизмами, которые различны для разной среды. Попутно им были открыты и совершенно новые бактерии, которые могут жить при отсутствии кислорода. Именно их присутствием вызывалась порча продуктов, находившихся в закрытой таре. Опытным путём учёный установил, что они гибнут при повышении температур.

Важно! Этот процесс получил название пастеризации и применяется в производстве продуктов питания и в наши дни.

Позднее Пастер выяснил, что бактерии и микробы также вызывают процессы гниения. Это открытие сослужило большую пользу сразу для нескольких сфер жизни человека. Оно помогло выработать новые правила и требования по хранению пищевых продуктов.

На основе работ французского учёного другими врачами была предложена методика защиты ран от попадания инфекций и предотвращения заражения — основы антисептирования. Параллельно с другими работами он занимался вопросом того, откуда же берутся микроорганизмы. Пастером была доказана принципиальная невозможность самозарождения бактерий в стерильной среде.

Интересно! Изучение различных инфекций учёный начал в 1865 году, спасая от катастрофы производство шёлка на юге Франции.

Эпидемия среди шелковичных червей поставила их на грань вымирания, а предотвратить её удалось с помощью микроскопического контроля за состоянием здоровья бабочек тутового шелкопряда. Позже в сферу его интересов попали куриная холера и сибирская язва.

Именно Пастер объяснил, что простое захоронение погибших животных не может остановить распространение заболеваний.

Он усовершенствовал имевшиеся разработки в области вакцинации и ввёл прививки в повсеместную практику борьбы с болезнями. В 1880-х годах состоялся переход от болезней животных к человеческим. Пастер сумел определить вирус, вызывающий бешенство и создал первую эффективную вакцину от страшной болезни.

4. Роберт Кох: основные его открытия в области микробиологической техники и возбудителей болезни. И.И. Мечников: основные открытия в области иммунологии.

1. Роберт Кох — современник Пастера — внес огромный вклад в развитие медицинской микробиологии, открыл и изучил возбудителей таких тяжелых инфекционных заболеваний человека, как туберкулез и холера. Микробиологическая наука обязана Коху совершенствованием методов микробиологической, техники: он предложил способы окраски микроорганизмов, которые помогли изучить строение многих микробов, использовал при микроскопии освещение (осветитель Аббе), ввел микрофотографирование. Методы микробиологических исследований, разработанные Кохом, позволили получить чистую культуру возбудителей инфекционных болезней (микроорганизмы только одного вида). Это стало возможным при выращивании микроорганизмов на плотных питательных средах, предложенных Кохом. На этих средах можно получить из одной клетки популяцию микроорганизмов, растущую в виде колонии. Появилась возможность изучить не только морфологию, но и физиологические и биохимические свойства микробов, определить их способность вызывать заболевания у экспериментальных животных. Указанные методы за 10—20 лет позволили открыть, описать и изучить многих возбудителей инфекционных заболеваний и послужили основой формирования медицинской микробиологии. Кох пытался приготовить из туберкулезной палочки препарат для лечения этого заболевания — туберкулин, представляющий продукт жизнедеятельности возбудителя. Однако туберкулин был неэффективен при лечении заболевания. В настоящее время он успешно применяется с диагностической целью (пробы Пирке и Манту), выявляя зараженность человека туберкулезными микобактериями.

2. Вклад Мечникова в развитие иммунологии

Иммунитет: понятие, виды

Иммунитет представляет собой защитную реакцию организма, его способность противостоять действию повреждающих агентов. Именно благодаря наличию иммунитета организм справляется с заболеванием и выздоравливает. Кроме того, благодаря иммунитету, человек болеет некоторыми инфекционными заболеваниями только один раз в жизни. А после этого он становится невосприимчив к ним, даже при непосредственном контакте с больными. К таким болезням относятся, например, корь и краснуха.

Иммунитет способен распознавать и блокировать любой чужеродный фактор в организме. Иммунная система человека состоит из различных звеньев: гуморального, клеточного, фагоцитарного, интерферонового и других. Недостаток или избыток одного из них способен привести к нарушению правильной реакции нашей защитной системы.

Иммунная система (иммунитет) - естественный защитный механизм нашего организма. Иммунитет поддерживает постоянство внутренней среды, устраняет чужеродное воздействие инфекционных возбудителей, химических веществ, аномальных клеток и т.д.

Иммунитет отвечает за два важнейших процесса в организме:

1) замена отработавших или поврежденных, состарившихся клеток различных органов нашего тела;

2) защита организма от проникновения разного рода инфекций - вирусов, бактерий, грибков.

Когда в организм человека вторгается инфекция, в дело вступают защитные системы организма, задача которых - обеспечить целостность и функциональность всех органов и систем. Макрофаги, фагоциты, лимфоциты - это клетки иммунной системы, иммуноглобулины - это белки, которые вырабатываются клетками иммунной системы и также борются с чужеродными частицами.

Существует два вида иммунитета:

1. Специфический иммунитет приобретается после инфекции (например после гриппа, кори, краснухи) или вакцинации. Он носит индивидуальный характер и формируется на протяжении всей жизни человека в результате контакта его иммунной системы с различными микробами и антигенами. Специфический иммунитет сохраняет память о перенесенной инфекции и препятствует ее повторному возникновению. Иногда специфический иммунитет может сохраняться на всю жизнь, иногда - несколько недель, месяцев или лет;

2. Неспецифический (врожденный) иммунитет - врожденная способность уничтожать все чуждое организму. Это образованная во внутриутробной жизни способность клеток синтезировать мембранные рецепторы к антигенам других организмов, других тканей и некоторым микроорганизмам, а также синтезировать соответствующие антитела и выводить их в жидкости тела.

Фагоцитарная теория иммунитета И.И. Мечникова

Выдающимся достижением И.И. Мечникова стала его фагоцитарная теория иммунитета, путь к которой был долгий и трудный, сопровождался "войнами" с противниками этого подхода. Начался он в Мессине (Италия), где ученый наблюдал за личинками морской звезды и морскими блохами. Патолог заметил, как блуждающие клетки (названные фагоцитами) этих созданий окружают и поглощают чужеродные тела, а заодно и уничтожают другие ткани, не нужные организму.

К идее фагоцитов Мечников пришел при изучении внутриклеточного пищеварения в подвижных клетках соединительной ткани беспозвоночных, когда клетки захватывают твердые пищевые частицы, и постепенно их переваривают. У высших животных типичными фагоцитами являются белые клетки крови - лейкоциты.

В этой борьбе между фагоцитами организма и поступившими извне микробами и в сопровождающем эту борьбу воспалением Мечников усмотрел суть любой болезни.

Эксперименты биолога были гениальными в своей простоте. Искусственно вводя в тело личинки инородные тела (например, шип розы), ученый демонстрировал их захват, изоляцию или уничтожение фагоцитами. Достаточно прозрачные доводы русского ученого хоть и взбудоражили научную общественность, но и настроили ее против данной трактовки заболевания организма.

Многие биологи, в том числе Р. Кох, Г. Бухнер, Э. Беринг, Р. Пфейфер, были поборниками возникшей в то же время гуморальной теории иммунитета. Данная теория утверждала, что чужеродные тела уничтожаются не лейкоцитами, а другими веществами крови - антителами и антитоксинами. Как оказалось, этот подход правомерен и согласуется с фагоцитарной теорией.

Исследуя фагоциты десятки лет, Мечников заодно изучал холеру, тиф, сифилис, чуму, туберкулез, столбняк, другие заразные заболевания и их возбудителей. Именно изучение иммунитета при инфекционных заболеваниях человека и животных специалисты отнесли к главной заслуге русского ученого. Тем более что результаты его исследований стали фундаментом новой отрасли биологии и медицины - сравнительной патологии, а решенные школой Мечникова вопросы бактериологии и эпидемиологии стали основой современных методов борьбы с инфекционными заболеваниями.

Итогом многолетних исследований иммунитета стал классический труд "Невосприимчивость в инфекционных заболеваниях" (1901).

В 1908 г.И. И. Мечникову была вручена Нобелевская премия по физиологии и медицине. Таким образом, русский ученый положил начало современным исследованиям по иммунологии, оказал глубокое влияние на весь ход ее развития

5. Назовите фамилии выдающихся русских учёных микробиологов и иммунологов: первооткрыватель вирусов; основатель первой в России школы микробиологов; учёный, впервые в России получивший пенициллин; иммунолог, автор вирусо–генетической теории происхождения злокачественных опухолей.

Открытая 125 лет назад русским ученым Д.И. Ивановским уникальная форма фильтрующейся биологической микрожизни в дальнейшем научном развитии оформилась в виде новой отрасли человеческих знаний, получившей название «царство вирусов».

А. Зильберу - создателю вирусно-генетической теории происхождения злокачественных опухолей.

Сэр Александр Флеминг - британский микробиолог. Открыл лизоцим и впервые выделил пенициллин из плесневых грибов Penicillium notatum — исторически первый антибиотик.

И.И. Мечников был организатором первой в России бактериологической станции в Одессе. Им была создана большая школа микробиологов.