De mens wordt omringd door een habitat waarvan we bepaalde onderdelen niet kunnen zien. En aangezien er naast mens en dier ook een microkosmos is die direct of indirect de hele omgeving aantast, moet die onderzocht worden. Microbiologie is een wetenschap waarvan de methoden en doelen gericht zijn op het bestuderen van levende micro-organismen, de patronen van hun ontwikkeling en leven, evenals de kenmerken van interactie met de natuur en rechtstreeks met mensen, is microbiologie.
De opkomst van de microbiologie
Als onderdeel van een standaard universitaire cursus genaamd 'Microbiologie', bevatten de lezingen materialen die verband houden met de geschiedenis van de wetenschap. Bovendien v alt een beschrijvende periode op in zijn ontwikkeling, die begon met de uitvinding van de microscoop en de overweging van de eerste bacteriën. Toen werden geleidelijk nieuwe organismen aan de wetenschap onthuld en hun betekenis werd begrijpelijker voor de mens. Tegelijkertijd werden ziekteverwekkers die ziekten bij de mens veroorzaken verder ontdekt.
Periode van1880 tot 1890, die wordt beschouwd als de "gouden eeuw" van de microbiologie, gekenmerkt door het grootste aantal ontdekkingen in die tijd. En de verdienste van Robert Koch (hieronder afgebeeld), die methoden ontwikkelde om microben uit foci te isoleren, kan niet worden genegeerd. Vervolgens zijn er al andere methoden ontwikkeld voor de detectie van micro-organismen. Hun eigenschappen en rol in biocenoses, evenals in het menselijk leven, werden in meer detail bestudeerd.
De bijdrage van wetenschappers aan de ontwikkeling van de wetenschap
De eerste wetenschapper die probeerde de organismen van de microwereld te systematiseren, was Otto Friedrich Müller. Hij identificeerde 379 verschillende soorten micro-organismen. Hij wees ze toe aan bepaalde klassen. Microbiologie, sanitaire voorzieningen en epidemiologie waren nog niet in de praktijk geïntroduceerd en microben werden al gezien als afzonderlijke organismen die leven in een wereld die ontoegankelijk is voor het menselijk oog.
De studies van Louis Pasteur en Robert Koch hebben geholpen om deze wereld te herkennen en er meer over te leren. Deze laatste was in staat om de principes te ontwikkelen voor het isoleren van micro-organismen uit het testmateriaal van zieke mensen, en Pasteur (samen met Koch) concludeerde dat microben de veroorzakers zijn van infectieuze pathologieën. Trouwens, in een tijd waarin infecties de belangrijkste bijdrage leverden aan de totale incidentie, was de rol van deze onderzoeken erg belangrijk.
Reeds daarna verschijnen er veel nieuwe namen in de geschiedenis van de wetenschap. Zo is de microbiologie ontstaan. Wetenschappers hebben een enorme bijdrage geleverd aan dit geweldige doel door hun namen te verheerlijken. Als voorbeeld kunnen we onderzoekers noemen als M. V. Beijerink, S. N. Vinogradsky, G. Kh. Gram, I. I. Mechnikov, D. I. Ivanovsky, L. S. Tsenkovsky, E. A. Bering, Z. A. Waksman, A. Calmette, R. F. Peyton en anderen. Dit is natuurlijk geen volledige lijst van de beroemdheden van de wetenschap, en meer nog, we konden niet al hun verdiensten in het kader van het artikel beschrijven. Een cursus genaamd "Microbiologie" (lezingen en praktische oefeningen) gaat in detail in op veel van de resultaten van het onderzoek van deze wetenschappers.
Ontwikkelde gebieden van de microbiologie
In het huidige ontwikkelingsstadium van welke wetenschap dan ook, worden onderzoeksmethoden verbeterd, wat betekent dat er mogelijkheden zijn voor een meer volledige studie van bepaalde micro-organismen en hun kenmerken. Als gevolg hiervan worden ontdekkingen gedaan die het mogelijk maken om kennis over microben indirect of direct toe te passen in elke branche. Om deze reden is microbiologie niet alleen een theoretisch kennisgebied. Dit is een wetenschap met enkele takken:
- algemene microbiologie;
- medical (mycologie, bacteriologie, virologie, protozoölogie);
- veterinair;
- industrieel;
- landbouw;
- tak van sanitaire microbiologie;
- aquatische microbiologie.
Medische microbiologie is een complete wetenschap, inclusief mycologie, bacteriologie, protozoölogie, virologie, sanitaire voorzieningen en immunologie. Er zijn methoden ontwikkeld om pathogenen van infectieziekten te identificeren en effectieve medicijnen te gebruiken om ze te behandelen, om ziekten te voorkomen die voorheen leidden tot pandemieën met enorme sterftecijfers.
Immunologie vanwege de complexiteit van de biochemische processen van immuniteit vertakt zich bijna van de microbiologie naar een aparte wetenschap. Tegenwoordig wordt het gecombineerd met oncologie en allergologie. Tegelijkertijd zijn andere takken van microbiologie niet minder belangrijk: ze stellen ons in staat om de vooruitzichten voor het gebruik van microben door genetische manipulatie te evalueren, om de ontwikkeling van klimaat en biocenoses van de oceaan en het land te suggereren. Ook belangrijk is het potentiële gebruik van micro-organismen in de landbouw om plagen te bestrijden of de oogstopbrengst te verhogen.
Doelstellingen van microbiologie
Elke afzonderlijke tak van microbiologie heeft zijn eigen doelen en methoden waarmee ze kunnen worden bereikt. De medische microbiologie heeft met name tot doel het maximaal mogelijke aantal pathogene en opportunistische micro-organismen te bestuderen, hun interactie met het menselijk lichaam, evenals mogelijke manieren om contact met infecties tegen te gaan en te behandelen.
Verbetering van microbiële diagnostiek, eliminatie van foci van pathogene microflora in de biosfeer, evenals vaccinprofylaxe vormen een aanvulling op de methoden van medische microbiologie. Tegelijkertijd is het door gebrek aan financiering en vanwege het mogelijke risico op verstoring van processen in biocenoses nog niet mogelijk om ziekteverwekkers van infectieziekten volledig te verwijderen. Maar zelfs in het huidige stadium kunnen sanitaire voorzieningen en hygiëne, microbiologie en immunologie het aantal van dergelijke pathologieën en hun complicaties aanzienlijk verminderen.
Industriële microbiologie heeft tot doel de eigenschappen te bestuderen van microben die kunnentoepassen in verschillende productiestadia. De meest veelbelovende gebieden van dergelijke wetenschappelijke ontwikkelingen zijn met name het gebruik van bacteriën voor de afbraak van industrieel afval. In de landbouwmicrobiologie is het doel de potentiële toepassing van kleine organismen om de oogstopbrengst te verhogen en mogelijk ongedierte en onkruid te bestrijden.
Veterinaire microbiologie bestudeert, net als medische microbiologie, ziekteverwekkers bij dieren. Methoden voor het opsporen van aandoeningen, hun diagnose en behandeling bij onze kleinere vrienden zijn even relevant als bij mensen. Aquatische microbiologie houdt zich bezig met de studie van de samenstelling van micro-organismen in de oceanen met als doel kennis te systematiseren en hun potentiële toepassing in de industrie of de landbouw.
Sanitaire microbiologie bestudeert voedingsproducten en detecteert daarin microben. Het doel blijft om de methoden te verbeteren waarmee batches van voedingsproducten kunnen worden getest. De tweede taak is het tegengaan van epidemieën van infectieziekten en het optimaliseren van de verblijfsomstandigheden voor mensen in verschillende instellingen die gevaarlijk zijn vanuit het oogpunt van de epidemie van contactinfecties.
Algemene Microbiologie
Algemene microbiologie is een wetenschap waarvan je met methoden alle micro-organismen in verschillende habitats kunt bestuderen. Het is de basisindustrie die de resulterende informatie levert aan de industriële, landbouwkundige, veterinaire en medische microbiologie. Ze bestudeert bacteriën en hun families, het vermogen van micro-organismen om op verschillende voedingsmedia te groeien, de vestigingspatronen van bepaalde klimatologischezones.
Gendrift is ook een van de belangrijkste interesses van bacteriologen, omdat dit mechanisme bacteriën in staat stelt om in korte tijd nieuwe vaardigheden te verwerven. Een van de meest ongewenste is antibioticaresistentie. De opkomst van nieuwe bacteriestammen die resistent zijn tegen een bepaald antimicrobieel geneesmiddel, bemoeilijkt de taken van de medische microbiologie aanzienlijk.
Maar dat is niet alles. Algemene microbiologie is de wetenschap van virussen, schimmels en protozoa. Dit is ook de doctrine van immuniteit. In overeenstemming met bepaalde interesses werden ook afzonderlijke takken van wetenschap onderscheiden: virologie, mycologie, protozoölogie, immunologie. Nieuwe gegevens die zijn verkregen tijdens de studie van stammen van bacteriën, schimmels en virussen zullen worden toegepast in elke andere tak van microbiologie en zijn van enig belang.
Bacteriologie
Het koninkrijk van bacteriën wordt beschouwd als het talrijkst van alle andere die door de microbiologie worden bestudeerd. Hierdoor zijn onderwerpen over bacterieonderzoek het smalst. Om een bepaald organisme aan één soort toe te kennen, is een grondige studie van zijn morfologie en biochemische processen vereist. Veel bacteriën van de darmgroep fermenteren bijvoorbeeld glucose en worden op basis van dit criterium toegewezen aan een specifieke groep.
Van een bepaalde gemeenschap van organismen zal een stam verder worden geïsoleerd - een zuivere bacteriecultuur. Al zijn individuen zullen worden gekenmerkt door hetzelfde genetische materiaal, hetzelfde als dat van andere leden van dezelfde soort. En het belangrijkste is dat al deze bacteriënzich op dezelfde manier gedragen binnen de bevolking die in deze omgeving leeft. In andere omstandigheden muteert en past dezelfde cultuur zich vrijelijk aan, en daarom wordt een nieuwe stam gevormd. Het kan verschillen in een andere reeks enzymen en virulentiefactoren. Daarom zal zijn vermogen om ziekte te veroorzaken anders zijn.
Virologie
Van alle levende organismen zijn virussen het meest atypisch. Ze zijn gebrekkig, niet in staat tot metabolisme en voor reproductie hebben ze de tactiek van parasitisme gekozen. Het is belangrijk dat dit ook de meest verbazingwekkende pathogenen zijn van al die microbiologische (virologie) studies. Immunologie houdt zich ook bezig met de studie van virussen, omdat veel van hen het immuunsysteem kunnen onderdrukken en kanker kunnen veroorzaken.
Virussen zijn zeer eenvoudige organismen met nog niet volledig begrepen werkingsmechanismen. Ze kunnen geen voedingsstoffen metaboliseren, maar blijven in leven. Omdat ze geen structuren hebben die verantwoordelijk zijn voor het leven, bestaan ze nog steeds. Bovendien kan een virus worden gezien als een genetisch materiaal met mechanismen om het te introduceren in cellen waar reproductie zal plaatsvinden.
Het is duidelijk dat dit mechanisme van introductie en reproductie zo is "ontworpen" dat alle denkbare beschermende barrières van de cel worden omzeild. Een voorbeeld is het HIV-virus, dat, ondanks de krachtige bescherming van het immuunsysteem, gemakkelijk en eenvoudig een persoon infecteert en leidt tot immunodeficiëntie. Daarom moeten microbiologie en immunologie dit probleem gezamenlijk aanpakken en zoeken naar manieren om het op te lossen. MAARnaarmate virussen beter in staat worden door de verbazingwekkende snelheid van mutatie, moeten mechanismen om deze pathogenen te bestrijden zo snel mogelijk worden ontwikkeld.
Mycologie
Mycologie is de tak van de algemene microbiologie die schimmels bestudeert. Deze organismen hebben de neiging om ziekten te veroorzaken bij mensen, dieren en gewassen. Schimmels bederven voedsel en doordat ze sporen kunnen vormen, zijn ze praktisch onkwetsbaar. Hoewel ze een klein aantal virulentiefactoren hebben en zich vrij langzaam voortplanten, is hun bijdrage aan de totale incidentie klein.
Schimmels blijven de meest aangepaste organismen om in de meest extreme omstandigheden op het land te leven. Ze leven zelden onder water, maar gedijen goed in omstandigheden met een gemiddelde tot hoge luchtvochtigheid. En opmerkelijk genoeg groeien er schimmels op de rompen van ruimtevaartuigen in bijna-banen om de aarde, en bewoonden ze ook de romp van de beschadigde reactor van de kerncentrale van Tsjernobyl. Gezien de enorme weerstand tegen deze microbiële controlefactoren, moeten voedselmicrobiologie en sanitatie actiever worden ontwikkeld. Dit moet worden vergemakkelijkt door de ontwikkeling van mycologie en andere takken van de algemene microbiologie.
Protozoölogie
Microbiologie bestudeert ook protozoa. Dit zijn eencellige organismen die zich van bacteriën onderscheiden door hun grotere omvang en de aanwezigheid van een celkern. Door hun aanwezigheid zijn ze meer aangepast aan stationaire omgevingsomstandigheden.omgeving in plaats van dynamisch te veranderen. Ze kunnen echter niet minder dan andere ziekten veroorzaken.
Volgens statistieken van de WHO is ongeveer een kwart van alle ziektegevallen te wijten aan malaria. Terwijl het onmogelijk is om er volledig mee om te gaan, omdat er verschillende soorten plasmodium zijn. Dit betekent dat het belang van verder onderzoek van alle protisten in het algemeen en Plasmodium in het bijzonder zeer groot is.
Immunologie
In het onderzoeksinstituut voor microbiologie van de USSR zijn veel onderzoeken naar het menselijk immuunsysteem uitgevoerd. De ontwikkelingen daarop zijn nog moeilijk toe te passen voor behandeling, maar zijn inmiddels onmisbaar voor de diagnostiek. We hebben het over de serologische diagnose van een aantal infectieziekten. Het is de microbiologie die de klinische geneeskunde te danken heeft aan de aanwezigheid in haar arsenaal van zo'n waardevolle diagnostische methode.
Het is belangrijk dat alle afdelingen epidemiologie en microbiologie op de een of andere manier het concept van immuniteit beïnvloeden. En beide disciplines maken veel gebruik van vaccins. Hun ontwikkeling is ook het resultaat van het wetenschappelijke werk van immunologen en microbiologen. Het zijn de meest effectieve preventieve maatregelen om de kans op infectie door contact met een pathogeen viraal of bacterieel pathogeen te beperken (en in sommige gevallen zelfs te elimineren). Er worden momenteel vaccins ontwikkeld tegen hiv en virussen die kanker veroorzaken.
Methodologie van de microbiologie
Een bepaald micro-organisme bestuderen betekent de kenmerken van zijn morfologie bepalen, de volledigheid beoordelen van de biochemische reacties waartoe het in staat is, zijn RNA herkennen,toewijzen aan een bepaald koninkrijk en de stam een naam geven. Dit is de hoeveelheid werk die gedaan moet worden bij het openen van een nieuw gewas. Als de microbe al bekend is (bepaald door de kenmerken van de fermentatie van voedingsbodemsubstraten of door de celwand), dan is het nodig om deze toe te schrijven aan een specifieke stam. Voor al deze taken zijn gestandaardiseerde methoden en bepaalde apparatuur vereist.
Medische microbiologie heeft ook haar eigen taken: het vinden van de veroorzaker van een ziekte in biologische vloeistoffen en weefsels die het doelwit zijn van virulente infecties, het identificeren van de aanwezigheid van een pathogeen door serologische markers, het bepalen van de gevoeligheid van een persoon voor bepaalde ziekten. Deze taken worden opgelost door microbiologische, microscopische, biologische, serologische en allergische methoden.
In het leerboek "Microbiologie" beschrijft Vorobyov A. V. dat microscopie een fundamentele, maar niet de belangrijkste methode is om de microbe te bestuderen. Het kan licht, elektronisch, fasecontrast, donkerveld en fluorescerend zijn. De auteur wijst er ook op dat cultuur wordt beschouwd als de belangrijkste microbiologische methode, waarmee een kolonie microben kan groeien die wordt aangetroffen in de biologische vloeistoffen en media van de patiënt.
Culturele methoden kunnen virologisch en bacteriologisch zijn. Meestal vereist onderzoek bloed, urine, speeksel, sputum, hersenvocht. Van hen kunt u het organisme isoleren en op een voedingsbodem zaaien. Dit is nodig voor de diagnose, omdat de concentratie van microben in het biologische materiaal erg laag is, ende culturele methode stelt u in staat om het volume van pathogene flora te vergroten.
In het leerboek over de discipline "Microbiologie" beschrijft Vorobyov A. V. met co-auteurs de biologische methoden voor het bestuderen van microben. Ze zijn gebaseerd op de isolatie van specifieke toxines die kenmerkend zijn voor een groep bacteriesoorten of slechts voor één stam. Allergische methoden zijn geassocieerd met de eigenschap van bacteriële toxines om bij infectie allergieën (of sensibilisatie) te veroorzaken in het macro-organisme. Een voorbeeld is de Mantoux-test. Serologische methoden zijn op hun beurt reacties met specifieke antilichamen en antigenen van bacteriën. Hiermee kunt u snel en nauwkeurig de aanwezigheid van een microbe in een weefsel of vloeibaar materiaal van een patiënt bepalen.
Grote vooruitgang in de medische microbiologie
Microbiologie is een belangrijke wetenschap voor de praktische geneeskunde, die tijdens haar korte bestaan een groot aantal levens heeft gered. Het meest sprekende voorbeeld is de ontdekking van microben die verantwoordelijk zijn voor infectieziekten. Hierdoor kon het eerste antibioticum worden verkregen. Dankzij hem werd een groot aantal soldaten gered van een wondinfectie.
Vervolgens begon het gebruik van antibiotica uit te breiden, en tegenwoordig maakt dit complexe operaties mogelijk. Aangezien veel infecties niet kunnen worden genezen zonder het gebruik van antibiotica, zet hun aanwezigheid simpelweg alle medicijnen op zijn kop en maakt het mogelijk om vele levens te redden. Deze prestatie staat op één lijn met de profylaxe van vaccins, die ook mogelijk maakteveel patiënten redden van het poliovirus, hepatitis B en pokken. En nu worden er immunologische methoden ontwikkeld om kanker te bestrijden.
