Экспериментальный период в развитии микробиологии. Экспериментальный период развития микробиологии. И. И. Мечников "поэт микробиологии" по образному определению Эмиля Ру. Он создал новую эпоху в микробиологии учение о невосприимчивости (иммунитете), разработав теорию фагоцитоза и обосновав клеточную теорию иммун
 Скачать 26.89 Kb.
|
|
Экспериментальный период развития микробиологии. Этапы развития микробиологии: Эмпирических знаний ( до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира). Дж. Фракасторо (1546г.) предположил живую природу агентов инфекционных заболеваний- contagium vivum. Морфологический период занял около двухсот лет. Антони ван Левенгук в 1675г. впервые описал простейших, в 1683г.- основные формы бактерий. Несовершенство приборов (максимальное увеличение микроскопов X300) и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах. Физиологический период (с 1875г.)- эпоха Л. Пастера и Р. Коха. Л. Пастер - изучение микробиологических основ процессов брожения и гниения, развитие промышленной микробиологии, выяснение роли микроорганизмов в кругообороте веществ в природе, открытие анаэробных микроорганизмов, разработка принципов асептики, методов стерилизации, ослабления (аттенуации) вирулентности и получения вакцин (вакцинных штаммов). Р. Кох - метод выделения чистых культур на твердых питательных средах, способы окраски бактерий анилиновыми красителями, открытие возбудителей сибирской язвы, холеры (запятой Коха), туберкулеза (палочки Коха), совершенствование техники микроскопии. Экспериментальное обоснование критериев Хенле, известные как постулаты (триада) Хенле- Коха. Иммунологический период. И. И. Мечников - “поэт микробиологии” по образному определению Эмиля Ру. Он создал новую эпоху в микробиологии - учение о невосприимчивости (иммунитете), разработав теорию фагоцитоза и обосновав клеточную теорию иммунитета. Медицинская микробиология как наука оформилась во второй половине XIX века. Ее становление было подготовлено, с одной стороны, бактериологическими исследованиями микроорганизмов, которые наводили на мысль о специфичности возбудителя («живого контагия»), а с другой — успехами физиологии и патологической анатомии, которые изучали строение и функции тканей и клеток макроорганизма (имеющих отношение к иммунной системе). В 1880-х гг. в микробиологии сформировались два направления: 1) этиологическое связанное с изучением этиологии заразных болезней (Р. Кох, немецкая школа); 2) физиологическое, направленное на экспериментальное изучение причин возникновения инфекционных заболеваний и их профилактику (Л. Пастер, французская школа). Луи Пастер (1822―1895 гг.) — выдающийся французский ученый, химик и микробиолог, основоположник научной микробиологии и иммунологии. В 1848 году, ещё студентом, Луи Пастер сделал своё первое открытие, обнаружив оптическую асимметрию молекул винной кислоты. В 1857 году Луи Пастер открыл причину процесса брожения – оказалось, что оно вызывается жизнедеятельностью микроорганизмов (до этого считалось, в соответствии с взглядами авторитетного немецкого химика Ю. Либиха, что этот процесс имеет чисто химическую природу). Всего для изучения процессов брожения и гниения, учёным было поставлено 13 000 опытов. В 1860-1862 годах учёный экспериментально опроверг популярную в то время гипотезу самозарождения микроорганизмов. В 1864 году предложил и запатентовал (!) метод обеззараживания вина путём его длительного нагревания до 50-60°С, носящий в его честь название «Пастеризация». Являясь владельцем патента, он предлагал всем желающим ознакомиться с технологией безвозмездно. А на недоумённые вопросы: «Зачем он оформлял патент, если не собирается им воспользоваться?» - Луи Пастер отвечал, что не хотел, чтобы какой-нибудь нечистоплотный делец ради собственной выгоды не получил бы патент раньше его…(формально владелец патента имеет право запретить его использование другим лицам). Увы, в 1868 году у Луи Пастера произошло кровоизлияние в мозг. Он остался инвалидом: левая рука бездействовала, левая нога волочилась по земле. Он едва не умер. Но! Он совершил после этого самые значительные открытия… В 1881 году предложил метод вакцинации - предохранительных прививок против инфекционных заболеваний с использованием ослабленных культур соответствующих микроорганизмов-возбудителей. «Пастеровский институт был основан в 1888 году специально для Пастера на средства, собранные по подписке в разных странах, в том числе в России. Пастер успел недолго поработать в новом институте - к тому времени он был уже сильно болен. В подвале института, в склепе, где похоронен Пастер, обозначены на стенах даты всех его работ и открытий. А на куполе к изображению трёх традиционных ангелов - Веры, Надежды и Любви - добавлен четвёртый - Наука. В мозаичные изображения, украшающие капеллу, вплетены фигуры животных: курицы и петуха в память о борьбе Пастера с куриной холерой; овец, которых Пастер избавил от сибирской язвы...». Луи Пастеру принадлежит выражение о значении микроорганизмов в природе: «Бесконечно большая роль бесконечно малых существ». О Пастере вспоминают, что он за обедом даже в лучших домах подносил тарелки и ложки к самому носу, осматривал их со всех сторон и протирал салфеткой, для того чтобы приучить других к осторожности Роберт Кох (Генрих Герман Роберт Кох) (1843-1910) — немецкий врач и микробиолог, один из основоположников современной бактериологии и эпидемиологии, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1884). Роберт Кох родился 11 декабря 1843 года в Клаусталь-Целлерфельде. Его родителями были Герман Кох, работавший в управлении шахт, и Матильда Юлия Генриетта Кох (Бивенд). В семье было 13 детей, Роберт был третьим по возрасту ребенком. Развитый не по годам, Роберт рано начал интересоваться природой, собрал коллекцию мхов, лишайников, насекомых и минералов. Его дедушка, отец матери, и дядя были натуралистами-любителями и поощряли интерес мальчика к занятиям естественными науками. Когда в 1848 году Роберт поступил в местную начальную школу, он уже умел читать и писать. Он легко учился и в 1851 году поступил в гимназию Клаусталя. Через четыре года он уже был первым учеником в классе, а в 1862 году закончил гимназию. Сразу по окончании гимназии Роберт Кох поступил в Геттингёнский университет, где в течение двух семестров изучал естественные науки, физику и ботанику, а затем начал изучать медицину. Важнейшую роль в формировании интереса Коха к научным исследованиям сыграли многие его университетские преподаватели, в том числе анатом Иаков Генле, физиолог Георг Мейсенер и клиницист Карл Гессе. Эти ученые принимали участие в дискуссиях о микробах и природе различных заболеваний, и молодой Кох заинтересовался этой проблемой [2]. Роберт Кох и его открытия Сибирская язва Свою деятельность в качестве бактериолога Роберт Кох начал с изучения сибирской язвы, эпизоотия1[1] (широкомасштабное распространение инфекционной болезни среди одного или многих видов животных на определённой территории, значительно превышающее уровень заболеваемости, обычно регистрируемый на данной территории) которой разразилась в прусском городке Вольштайне округе Бомст, где он работал уездным врачом. В г. Бомст в этот период возникла эпидемия сибирской язвы (прил., рис 2). У заболевших овец Кох обнаружил палочки. Он работал в комнате, которую снимал и где проводил также прием больных. У павших мышей Р. Кох находил такие же палочки и тончайшие нити, завивающиеся в клубки, как и у заболевших овец. Возникла гипотеза о переносе сибирской язвы, найденными им микроорганизмами. Для доказательства своей гипотезы он делал посевы на питательную среду. Помещал кусочки селезенки зараженных мышей в висячую каплю жидкости передней камеры бычьего глаза, он наблюдал рост возбудителя, спорообразование и прорастание спор. Сообщение «Этиология сибирской язвы», направленное 27 мая 1876 года известному бактериологу и автору одной из классификаций бактерий Фернанду Кону, произвело фурор, и несмотря на негативную позицию столпов немецкой медицины того времени (Рудольф Вихров и Макс Петтенкофер), было признано мировым открытием. Палочка Коха После того, как Кох находит возбудителя сибирской язвы, он решает заняться поисками возбудителя туберкулеза. Близость клиники Шарите, заполненной туберкулезными больными, облегчает ему задачу – он ежедневно, рано утром приходит в больницу, где получает материал для исследований: небольшое количество мокроты или несколько капель крови больных. Однако, несмотря на обилие материала, ему всё же никак не удаётся обнаружить возбудителя болезни. Вскоре Кох понимает, что достичь цели можно только с помощью красителей. К сожалению, обычные красители оказываются слишком слабыми, но спустя несколько месяцев безуспешной работы ему всё же удается найти необходимые вещества. Кох растирает туберкулезную ткань, окрашивает ее в метиленовой синьке, потом в везувине (едкой красно-коричневой краске, употребляемой для отделки кожи) и смотрит. На препарате становятся отчетливо видны ясно-синие, необыкновенно красивого оттенка крохотные, слегка изогнутые палочки. Некоторые из них плавают между клеточным веществом, некоторые сидят внутри клеток. Не веря себе, Кох снова вертит микрометрический винт, снова надевает и снимает очки, прижимается глазом вплотную к окуляру, встает с кресла и смотрит стоя. Картина не меняется. Это был уже примерно двести семьдесят первый препарат, пишет Кох в дневнике. И только сейчас до него доходит, что, собственно, произошло: он открыл возбудителя туберкулеза- всечеловеческое пугало, о котором столько было споров. В 1885 году Кох стал профессором Берлинского университета и директором только что созданного Института гигиены. В то же время он продолжал исследования туберкулеза, сосредоточившись на поисках способов лечения этого заболевания. В 1890 году он объявил о том, что такой способ найден. Кох выделил так называемый туберкулин (стерильную жидкость, содержащую вещества, вырабатываемые бациллой туберкулеза в ходе роста), который вызывал аллергическую реакцию у больных туберкулезом. Однако на самом деле туберкулин не стал применяться для лечения туберкулеза, т. к. особым терапевтическим действием он не обладал, а его введение сопровождалось токсическими реакциями, что стало причиной его острейшей критики. Протесты против применения туберкулина стихли, лишь, когда обнаружилось, что туберкулиновая проба может использоваться в диагностике туберкулеза. Это открытие, сыгравшее большую роль в борьбе с туберкулезом у коров, явилось главной причиной присуждения Коху Нобелевской премии в 1905 году. Кох разработал ряд новых методов в исследовании микробов. Три из них были подлинно революционными. Во-первых, Кох начал окрашивать бактерии. До него все исследователи наблюдали микробов бесцветными, что, учитывая уровень оптики прошлого века, приводило к многочисленным ошибкам, а порой просто не давало возможности увидеть микроба, если его оптическая плотность мало отличалась от оптической плотности окружающих тканей. Кох применил анилиновые красители, которые избирательно окрашивали только микробные тела, и перед исследователями предстал совершенно новый мир микроскопических существ. Таким образом, окрасив бактерии, Кох дал возможность проводить микробиологические исследования на новом научном уровне. Во-вторых, Кох изобрёл твердые питательные среды. Говорят, что это произошло чисто случайно. Якобы Кох забыл в лаборатории разрезанную вареную картофелину, а на следующее утро обнаружил на ней колонии микроорганизмов. Учёный понял, что случай дал ему в руки новый метод исследования. Дело в том, что до работ Коха микробы выращивались в бульоне, то есть в жидкой среде, где невозможно разделить различные микроорганизмы, а значит, и очень трудно получить чистую культуру возбудителя. Для этого приходилось прибегать к сложным методическим ухищрениям, которые далеко не всегда давали эффект. При нанесении же смеси микробов на твёрдую питательную среду каждый микроорганизм становился родоначальником целой колонии микробов именно на том месте, где он попал на питательную среду. И в этой колонии был чистый вид микроба. Экспериментируя с различными питательными продуктами (желатина, агар-агар - вещество, выделяемое из водорослей, и т. д.), Кох разработал целый ряд твёрдых питательных сред и тем самым дал микробиологии возможности, которых она до той поры не имела. Третьим нововведением, предложенным Кохом, был иммерсионный объектив. До Коха предельное увеличение микроскопа, при котором можно было рассматривать микробы, составляло 400-500 раз. Применение объектива, погруженного в масло, позволило использовать линзы с большей кривизной, резко повысить разрешающую способность микроскопа и получить изображения при увеличении в 900-1400 раз». |