История развития микробиологии

Уже в V-VI тысячелетии до н.э. человек пользовался плодами деятельности микроорганизмов, не зная об их существовании. Следовательно микробиология-зародилась за долго до нашей эры. В своем развитии она прошла несколько этапов: не столько связанных хронологически, как-обусловленных основными достижениями и открытиями. Исторический путь развития древнейшей науки микробиологии я разделила на 7этапов, в зависимости от уровня и методов познания мира микробов: Эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический, открытие антибиотиков, молекулярно-генетический и перспективы развития.

1.Эвристический этап (эврика-неожиданная находка)- связан с неожиданными находками и догадками о существовании на Земле невидимых живых существ, вызывающих болезни. Ещё в III-IV вв. до н.э. основоположник античной медицины Гиппократ считал, что болезни человека вызываются какими-то невидимыми частицами, которые он называл миазмами, выделяемыми в болотистых и других местностях. В свою очередь Авиценна (средневековый персидский ученый,философ и врач) писал в «Каноне врачебной науки» о том, что причиной чумы, оспы и других болезней являются невидимые простым глазом мельчайшие живые существа, передающиеся через воду и воздух.

2.Морфологический этап. Основоположником морфологического периода стал голландский натуралист Антоний ван Левенгук, который сконструировал и изготовил микроскоп с увеличением в ЗОО раз. Рассматривая под ним капли воды, зубной налет, кровь, слюну, различные настои, а также пищевые продукты, он всюду находил микроскопические вещества, различающиеся по форме и размерам, которые назвал анималькулюсами («живые зверьки»).Первые наблюдения Левенгук опубликовал в трудах Лондонского королевского общества. В 1695 г. была издана его книга «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком», где были описаны микроорганизмы с точки зрения их формы, подвижности, окраски. Открытие микробов и доказательство их патогенности для человека связано с именами таких известных ученых и врачей, как Даниил Самойлович Самойлович(Сущинский) (вошел в историю микробиологии как один из первых «охотников» за возбудителем чумы, одна из главных его научных заслуг – идея о возможности создания искусственного иммунитета против чумы с помощью прививок), Роберт Кох (обнаружил бактерии сибирской язвы. Он доказал, что «Bacillus anthracis» способна развиться в большую колонию за короткие сроки. Поэтому заболевание сибирской язвой происходит молнееносно. Бактерии характеризуются высокой жизнеспособностью и устойчивостью к разным методам лечения. И. И. Мечников ( является создателем фагоцитарной теории иммунитета. установил, что белые кровяные тельца — лейкоциты — захватывают и пожирают микробов, проникших в ткани человеческого организма. На месте проникновения микробов развивается воспалительная реакция, а гной — это погибшие лейкоциты. Клетки, пожирающие микробов, И. И. Мечников назвал фагоцитами. Заложил основы клеточной иммунологии, доказал, что синтезируются тела. ), Н.Ф.Гамалея (автор многих работ, посвященным проблемам бешенства, холеры и др., разработал основы получения химических вакцин. Организовал первую в России Пастеровскую станцию, где проводились прививки против бешенства. Впервые доказал, что сыпной тиф передаётся вшами и обосновал значение дезинсекции в целях ликвидации тифа.) и многих других.

Морфологический период занял около двухсот лет В конце ХIХ века было доказано, что причиной болезней человека и животных могут быть не только бактерии, но и простейшие: амебы, лейшмании, плазмодии малярии и др. Эти открытия послужили основой для создания науки протозоологии -- учения о болезнях, вызываемых простейшими.

Несовершенство приборов и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах.

3. Физиологический период - эпоха Л.Пастера и Р.Коха

Начало физиологического периода относится к 60-м годам ХIХ в. и связано с деятельностью выдающегося французского ученого Луп Пастера, который заложил основы изучения микроорганизмов с точки зрения их физиологии. Он установил биологическую природу спиртового, масляно-кислого и молочнокислого брожений. Изучил болезни вина и пива и разработал способы предохранения их от порчи.

Общебиологическое значение имеют работы Пастера по самопроизвольному зарождению жизни. На простых и убедительных примерах он показал, что в стерильных бульонах, закрытых ватными пробками во избежание контакта с воздухом, самозарождение микроорганизмов из неживой природы в условиях развитой жизни невозможно. В 1860 г. Пастер как ученый-биолог был награжден премией Парижской Академии наук. Занимаясь вопросами брожения и гниения, Пастер решал одновременно и практические задачи. Им предложен метод пастеризации.

Большое значение для развития микробиологии в этот период имели исследования немецкого ученого Роберта Коха (1813--1910). Он открыл возбудителей холеры и туберкулеза. Возбудитель туберкулеза был назван палочкой Коха. Из него Кох получил препарат туберкулин, который хотел использовать для лечения больных туберкулезом. Однако на практике он себя не оправдал, зато оказался хорошим диагностическим средством и помог в создании ценных противотуберкулезных препаратов

4. Иммунологический период. Связан с именами двух выдающихся ученых И.И.Мечников и П.Эрлих

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.

 П.Эрлиху разработал гуморальную теорию иммунитета, объяснившую механизмы защиты с помощью антител.

 В последующей многолетней и плодотворной дискуссии между сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие механизмы иммунитета и родилась такая наука, как иммунология.

5. Следующим важным этапом в развитии микробиологии стало открытие антибиотиков.

В 1929г. А.Флеминг открыл пенициллин и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. В дальнейшем выяснилось, что микробы приспосабливаются к антибиотикам, а изучение механизмов лекарственной устойчивости привело к открытию второго- внехромосомного (плазмидного) генома бактерий.

Изучение плазмид показало, что они представляют собой еще более просто устроенные организмы, чем вирусы, и в отличии от бактериофагов не вредят бактериям, а наделяют их дополнительными биологическими свойствами. Открытие плазмид существенно дополнило представления о формах существования жизни и возможных путях ее эволюции.

6. Молекулярно-генетический этап развития микробиологии, который начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа.

В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Использование бактерий, вирусов, а затем и плазмид в качестве объектов молекулярно-биологических и генетических исследований привело к более глубокому пониманию фундаментальных процессов, лежащих в основе жизни. Выяснение принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий и установление универсальности генетического кода позволило лучше понимать молекулярно-генетические закономерности, свойственные более высоко организованным организмам.

Расшифровка генома кишечной палочки сделало возможным конструирование и пересадку генов. К настоящему времени генная инженерия создала новые направления биотехнологии.

Расшифрованы молекулярно-генетическая организация многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками, установлены способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки и основные механизмы вирусного канцерогенеза.

7. Перспективы развития.

В 21 века микробиология, вирусология и иммунология представляют одно из ведущих направлений биологии и медицины, интенсивно развивающееся и расширяющее границы человеческих знаний.

Создаются новые генно- инженерные вакцины, появляются новые данные об открытии инфекционных агентов - возбудителей “соматических” заболеваний (язвенная болезнь желудка, гастриты, гепатиты, инфаркт миокарда, склероз, отдельные формы бронхиальной астмы, шизофрения и др.).

Заключая изложенный материал, необходимо отметить теоретическое значение современной микробиологии. Достижения этой науки позволили изучить фундаментальные процессы жизнедеятельности на молекулярно-генетическом уровне. Они обусловливают современное понимание сущности механизмов развития многих заболеваний и направления их ещё более эффективного предупреждения и лечения.