Le fondateur de la microbiologie en tant que science est bref. L'histoire du développement de la science "Microbiologie

Les microbes sont apparus sur notre planète plus tôt que les animaux et les humains. Il a été prouvé que les microbes pathogènes existaient dans les temps anciens. Ceci est démontré par la détection d'antigènes de bactéries pathogènes, par exemple, l'agent causal de la peste, dans les restes d'anciennes sépultures (momies). Même avant la découverte des microbes, les gens ont deviné l'existence de facteurs externes qui causent des maladies. Par conséquent, nous pouvons dire que la microbiologie est née avant même notre ère et a passé un long chemin de développement. En fonction du niveau de connaissance sur les microbes, avec l'avènement de nouvelles découvertes et méthodes, ainsi que la formation de nouvelles directions, l'histoire de la microbiologie peut être divisée en cinq périodes: 1) heuristique; 2) morphologique; 3) physiologique; 4) immunologique; 5) génétique moléculaire.

Période heuristique

Cette période commence à partir du moment où Hippocrate (III-IV siècles avant JC) a fait une supposition (heuristique - une supposition) que les maladies transmises d'une personne à l'autre sont causées par des substances invisibles et inanimées. Il a appelé ces substances «miasmes». Il faut dire que dans l'Antiquité, ignorant l'existence des microbes, les gens utilisaient les fruits de l'activité des microbes - vinification, brassage, cuisson du pain, etc.

Seulement dans les XV - XVI siècles. le médecin et poète italien Geralimo Fracastoro (1476 - 1553) a confirmé l'opinion que les maladies sont causées par des "contagions vivantes", qui transmettent des maladies par l'air ou par des objets, que ces créatures vivent dans l'environnement et pour combattre les maladies, l'isolement du patient, la destruction contagion, etc. À propos, Fracastoro est considéré comme le fondateur de l'épidémiologie pour ces travaux.

Ainsi, en deux millénaires, les scientifiques sont passés de la conjecture et des hypothèses à la croyance que les maladies humaines sont causées par des créatures vivantes invisibles.

Période morphologique

Cette période commence à la fin du XVIIe - début du XVIIIe siècle, lorsque le naturaliste néerlandais Anthony van Leeuwenhoek (1632 - 1723) découvrit des bactéries. Le microscope créé par lui a agrandi les objets de 150 à 300 fois. En examinant tout (eau, sang, plaque dentaire, etc.), Leeuwenhoek a trouvé de nombreux "animaux" vivants, qu'il appelait "animalculus". Esquissant et décrivant systématiquement, il envoie des lettres à la Royal Society of London. Ces lettres ont été publiées dans des revues scientifiques, puis, en 1695, un livre a été publié intitulé "Secrets of Nature, Discovery of Anthony van Leeuwenhoek with a Microscope". Ainsi, Levenguk a marqué le début d'une période morphologique qui se poursuit à ce jour. Le premier Russe à voir les microbes fut Pierre le Grand, qui visita Levenguk en Hollande; il a également apporté le microscope en Russie, et le premier chercheur était le docteur M.M. Terekhovsky (1740 - 0796).

Après la découverte de Levenguk, la marche triomphale de la microbiologie a commencé. De nouvelles bactéries, champignons, protozoaires ont été découverts et à la fin du 19ème siècle. des virus ont été découverts. Pour prouver le rôle étiologique des microbes dans la pathologie humaine, des études animales et des expériences d'auto-infection ont été menées. Il convient de noter les expériences audacieuses de l'épidémiologiste russe Danila Samoilovich (1724 - 1810), qui s'est infectée avec la décharge du bubon d'un patient pestiféré. Historiquement, un certain nombre d'expériences d'auto-infection avec du matériel ou des cultures d'agents pathogènes prélevés sur un patient atteint de choléra (Petenhofer, I.I.Mechnikov, D.K. Zabolotny, N.F. Gamaleya), le typhus (G.N. Minh), la peste (V. P. Smirnov), virus de la poliomyélite (M.N. Chumakov), etc.

Fin du XIXe siècle marqué par la découverte de virus. En 1892, le botaniste russe D.I. Ivanovsky (1864 - 1920) a découvert le royaume des virus dans l'étude de la maladie de la mosaïque du tabac. Ensuite, de nombreux virus ont été découverts qui infectent les humains, les animaux, les plantes et les bactéries. Dans la première moitié du XXe siècle. une discipline indépendante a été formée - la virologie, et en 1992, le monde entier a célébré le 100e anniversaire de la découverte de virus par D.I. Ivanovsky.

La découverte et l'émergence de nouveaux types de microbes, ainsi que des changements dans les propriétés pathogènes de microbes déjà connus, sont tout à fait naturels, puisque, d'une part, les méthodes de microbiologie sont en cours d'amélioration, et d'autre part, les représentants du micromonde évoluent avec les lois générales de la biologie et de la génétique. Au cours des 20 à 30 dernières années seulement, plus de trois douzaines de variantes nouvelles et modifiées de microbes connus ont été découvertes. Tous sont combinés en un groupe d'infections dangereuses imprévisibles.

À l'avenir, une personne s'attend également à l'émergence d'agents pathogènes nouveaux ou modifiés de maladies infectieuses. Un exemple est le rôle croissant des virus de la leucémie à cellules T, des virus de l'hépatite, des prions, etc. dans la pathologie humaine.

Période physiologique

Depuis la découverte des microbes, bien sûr, la question s'est posée non seulement de leur rôle dans la pathologie humaine, mais aussi de la structure, des propriétés biologiques, des processus vitaux, de l'écologie, etc.

Par conséquent, à partir du milieu du XIXe siècle, une étude intensive de la physiologie des bactéries a commencé. Cette période, qui a commencé au 19ème siècle et se poursuit à ce jour, était classiquement appelée la période physiologique dans le développement de la microbiologie.

Les travaux de l'éminent scientifique français Louis Pasteur (1822 - 1895) ont joué un rôle important à cette époque. Chimiste de formation, possédant une large érudition, un talent d'expérimentateur et la sagesse d'un organisateur de science, L. Pasteur a fait un certain nombre de découvertes fondamentales fondamentales dans de nombreux domaines scientifiques, ce qui lui a permis de devenir le fondateur de plusieurs sciences: microbiologie, biotechnologie, désinfectologie, stéréochimie.

L. Pasteur a découvert:

1. La nature de la fermentation;

2. anaérobiose;

3. réfuté la théorie de la génération spontanée;

4. Justifié le principe de la stérilisation;

5. Développer le principe de la vaccination et les méthodes d'obtention des vaccins.

A 26 ans, L. Pasteur a soutenu sa thèse de doctorat «Sur les composés arséneux du potassium, du sodium et de l'ammoniaque», dans laquelle il a prouvé que lors de la culture des champignons, seuls certains stéréoisomères sont assimilés. Ainsi, L. Pasteur est devenu le fondateur de la stéréochimie.

Avant Pasteur, la théorie chimique de la fermentation de Liebig prévalait. Pasteur a fait une découverte en prouvant que la fermentation (acide lactique, alcoolique, acétique) est un phénomène biologique causé par les microbes et leurs enzymes, i.e. Pasteur est devenu le fondateur de la biotechnologie.

Avant Pasteur, il y avait une théorie de la génération spontanée de tous les êtres vivants, i.e. on croyait que les animaux ne descendaient pas seulement les uns des autres, mais surgissaient aussi spontanément (les grenouilles naissent du limon, etc.). Ainsi, des microbes ont également été générés. Pasteur a réfuté cette position avec ses expériences. Il a prouvé que si le bouillon stérile est laissé dans un ballon ouvert, il germera, mais si le bouillon stérile est placé dans un ballon qui communique avec l'air à travers un tube en verre en spirale, le bouillon ne germera pas, car les bactéries avec des particules de poussière de l'air se déposeront sur la courbe parties du tube en spirale et n'entrera pas dans le bouillon.

Pasteur a également prouvé que certaines bactéries non seulement ne transportent pas d'oxygène, mais vivent et se multiplient uniquement dans un environnement sans oxygène. Ainsi, le phénomène de l'anaérobiose a été découvert et un groupe de microbes a été appelé anaérobies.

La preuve du rôle des microbes dans les processus enzymatiques a conduit Pasteur à résoudre un certain nombre de problèmes pratiques, en particulier au développement d'une méthode de lutte contre les maladies du vin en le chauffant à 50-60 ° C afin de détruire les bactéries. Cette méthode, appelée plus tard pasteurisation, est aujourd'hui largement utilisée dans l'industrie alimentaire.

Une contribution significative au développement de la microbiologie au cours de cette période a été apportée par le bactériologiste allemand Robert Koch (1843-1910), qui a proposé la coloration des bactéries, la microphotographie, une méthode d'obtention de cultures pures, ainsi que la célèbre triade Henle-Koch pour établir le rôle étiologique des microbes dans les maladies infectieuses. Selon la triade, trois conditions sont nécessaires pour prouver le rôle des microbes dans l'apparition d'une maladie spécifique:

1. Que le microbe ne se trouve que chez le patient et non chez les personnes en bonne santé et les patients atteints d'autres maladies;

2. Une culture pure du microbe doit être obtenue;

3. Le microbe doit provoquer une maladie similaire s'il infecte les animaux.

Ces principes ont été avancés par Henle avant que Koch, Koch ne les formule et les développe. A notre époque, cette triade est d'une importance relative, car il est parfois difficile de reproduire une maladie chez l'animal (par exemple, infection par le VIH) et souvent le pathogène se trouve chez des individus sains (porteur).

Ainsi, l'étude des propriétés biologiques et physiologiques des micro-organismes de la fin du XIXe siècle. et tout au long du XXe siècle. conduit à la connaissance des processus profonds de la vie des bactéries, virus et protozoaires.

Période immunologique

Cette période de développement de la microbiologie est principalement associée aux noms du scientifique français L. Pasteur, le biologiste russe I.I. Mechnikov (1843-1916) et le chimiste allemand Paul Ehrlich (1854-1915). Ces scientifiques peuvent à juste titre être appelés les fondateurs de l'immunologie.

L. Pasteur a découvert et développé le principe de la vaccination, I.I. Mechnikov - la théorie phagocytaire, P. Ehrlich a émis une hypothèse sur les anticorps et a développé la théorie humorale de l'immunité.

Il convient de noter qu'il y a plus de 200 ans, le médecin anglais Edward Jenner (1749 - 1823) a trouvé un moyen de créer une immunité contre l'agent pathogène de la variole en inoculant à une personne le virus de la variole de la vache. C'était la plus grande découverte, mais c'était empirique. Et seul L. Pasteur a scientifiquement justifié le principe de la vaccination, la méthode d'obtention des vaccins, et l'a étendu à de nombreux pays. À l'été 1886 à Odessa et Perm, créé par I.I. Mechnikov et son élève talentueux N.F. Les premières stations Pasteur de Gamaley.

Humanité reconnaissante pour les découvertes faites grâce aux fonds levés par souscription internationale, en 1888, a construit l'Institut Pasteur à Paris, qui fonctionne toujours aujourd'hui. À l'Institut Pasteur, ces scientifiques ont travaillé comme alei, le premier élève de Pasteur N.I., a obtenu la variole naturelle en inoculant des humains (par exemple, infection par le VIH I.I.Mechnikov, E. Ru, A. Kalmet (a créé le vaccin BCG) M. Bezredka (a proposé une méthode de désensibilisation), J. Bordet (immunochimiste), G. Ramon (mis au point une méthode de production d'anatoxines) et bien d'autres.

Une énorme contribution a été apportée par II Mechnikov, qui a reçu le prix Nobel en 1908 pour le développement de la théorie de la phagocytose. En outre, I.I. Mechnikov aimait les processus de vieillissement, le rôle de la microflore humaine normale, il est à juste titre considéré comme l'ancêtre de la gérontologie et de la doctrine de la dysbactériose. Adversaire I.I. Mechnikov, P. Ehrlich pour la théorie humorale de l'immunité a également reçu le prix Nobel en 1908.

En 1900, R. Koch a découvert une hypersensibilité de type retardé, en 1902-1905. C. Richet, J. Porter, G.P. Sakharov a décrit une hypersensibilité immédiate; dans les années 1950, la tolérance aux antigènes a été découverte (P. Medovar, M. Hasek), la mémoire immunologique (F. Burnet). Dans le même temps, la structure des immunoglobulines (R. Porter et E. Edelman) a été étudiée, l'interféron (A. Isaacs et J. Lindemann) et d'autres immunomodulateurs ont été découverts. De plus, de nombreuses études ont été consacrées à l'étude des lymphocytes et de leur rôle dans l'immunité, les interactions cellulaires coopératives, etc.

L'immunologie au milieu du 20e siècle a pris forme comme une science indépendante avec des buts, des objectifs, une structure et une classification.

Période génétique moléculaire

Le développement de la biologie moléculaire, de la génétique, du génie génétique et protéique et d'autres sciences dans la seconde moitié du XXe siècle a donné une impulsion au développement des aspects moléculaires et génétiques de la microbiologie.

Pendant cette période, la structure moléculaire des bactéries et des virus, la structure et la composition de leur génome, les facteurs de pathogénicité et les facteurs de défense immunitaire ont été décryptés.

Décrypter les gènes de bactéries et de virus, leur synthèse a permis de créer artificiellement de l'ADN recombinant et d'obtenir sur leur base des souches recombinantes de micro-organismes, largement utilisées pour obtenir des substances biologiquement actives (hormones, médicaments, protéines alimentaires, sucres, etc.). Le génie génétique a permis d'obtenir des vaccins et des préparations diagnostiques (vaccin contre l'hépatite B, anticorps monoclonaux, etc.).

L'immunogénétique est en cours de développement, dont le but est la prévention et la thérapie génique des déficits immunitaires. Le génodiagnostic (réaction en chaîne par polymérase) est largement utilisé en microbiologie.

De grands succès ont été obtenus dans l'étude du système d'histocompatibilité, qui a résolu les problèmes de transplantologie lors de transplantation d'organes et de tissus, les problèmes d'incompatibilité entre la mère et le fœtus en obstétrique et en gynécologie.

La chimiothérapie et l'antibiothérapie des maladies infectieuses ont évolué. Un grand nombre de médicaments antiviraux et antibactériens ont été créés.

Ainsi, les progrès de la microbiologie et de l'immunologie ont non seulement assuré le succès de la lutte contre les maladies infectieuses, mais ont également ouvert de nouvelles voies et méthodes pour le diagnostic et le traitement des maladies non infectieuses.

Les stades de développement de la microbiologie ne sont pas tant liés chronologiquement que conditionnés par les principales réalisations et découvertes; par conséquent, de nombreux chercheurs distinguent différentes périodes, mais le plus souvent les suivantes: génétique heuristique, morphologique, physiologique, immunologique et moléculaire.

PÉRIODE HEURISTIQUE (IV III cc. BC XVI c.)

Il est associé plus à des méthodes logiques et méthodologiques de recherche de la vérité, c'est-à-dire heuristiques, qu'à des expériences et des preuves. Les penseurs de cette période (Hippocrate, l'écrivain romain Varro, Avicenne, etc.) ont suggéré la nature des maladies infectieuses, des miasmes, des petits animaux invisibles. Ces idées ont été formulées en une hypothèse cohérente plusieurs siècles plus tard dans les travaux du médecin italien D. Frakastoro (1478-1553), qui a exprimé l'idée du contagium vivant (contagium vivum), qui provoque des maladies. De plus, chaque maladie est causée par sa propre contagion. Pour prévenir les maladies, il leur a été recommandé d'isoler le patient, de le mettre en quarantaine, de porter des masques et de traiter les objets avec du vinaigre.

PÉRIODE MORPHOLOGIQUE (XVII PREMIÈRE MOITIÉ DU XIX siècles)

Cela commence par la découverte de micro-organismes par A. Levenguk. À ce stade, la distribution omniprésente des micro-organismes a été confirmée, les formes de cellules, la nature du mouvement et les habitats de nombreux représentants du micromonde ont été décrits. La fin de cette période est significative dans la mesure où les connaissances sur les microorganismes accumulées à cette époque et le niveau méthodologique scientifique (en particulier, la présence de la technologie microscopique) ont permis aux scientifiques de résoudre trois problèmes (fondamentaux) très importants pour toutes les sciences naturelles: l'étude de la nature des processus de fermentation et de décomposition, les causes des maladies infectieuses, le problème de l'origine même des micro-organismes.

1644). De nombreux scientifiques ont tenté de définir et d'expliquer ce processus. Mais le plus proche de la compréhension du rôle de la levure dans le processus de fermentation est le chimiste français A.L. Lavoisier (1743 1794) dans l'étude des transformations chimiques quantitatives du sucre au cours de la fermentation alcoolique, mais il n'a pas réussi à achever son travail, car il est devenu une victime de la terreur de la révolution bourgeoise française. De nombreux scientifiques ont étudié le processus de fermentation, mais la conclusion sur le lien entre les processus de fermentation et l'activité vitale des êtres vivants microscopiques simultanément, indépendamment les uns des autres, est venue du botaniste français C.Canyard de Latour (il a étudié les sédiments pendant la fermentation alcoolique et a découvert des êtres vivants), des naturalistes allemands F Kützing (lors de la formation du vinaigre, il a attiré l'attention sur la membrane muqueuse à la surface, qui se composait également d'organismes vivants) et T. Schwann. Mais leurs recherches ont été sévèrement critiquées par les partisans de la théorie de la nature physico-chimique de la fermentation. Ils ont été accusés d'être «frivoles dans leurs conclusions» et de manquer de preuves.

Le deuxième problème majeur concernant la nature microbienne des maladies infectieuses a également été résolu au cours de la période morphologique du développement de la microbiologie. Les premiers à suggérer que les maladies sont causées par des êtres invisibles ont été le médecin grec ancien Hippocrate (vers 460 377 avant JC), Avicenne (vers 980-1037), etc. Malgré le fait que l'apparition de maladies aujourd'hui avait déjà été associée à des micro-organismes ouverts, des preuves directes étaient nécessaires. Et ils ont été obtenus par le médecin épidémiologiste russe D.S. Samoilovich (1744 1805). Les microscopes de cette époque avaient une augmentation d'environ 300 fois et ne permettaient pas de détecter l'agent causal de la peste, pour laquelle, comme on le sait maintenant, une augmentation de 800 à 1000 fois est nécessaire. Pour prouver que la peste est causée par un agent pathogène spécial, il s'est infecté par la décharge du bubon d'un malade de la peste et est tombé malade de la peste. Heureusement, D.S. Samoilovich a survécu. Par la suite, des expériences héroïques sur l'infection elle-même pour prouver l'infectiosité d'un micro-organisme particulier ont été menées par les médecins russes G.N. Minh et O.O. Mochutkovsky, I.I. Mais la priorité pour résoudre la question de la nature microbienne des maladies infectieuses appartient au naturaliste italien A. Basi (1773-1856), qui a été le premier à établir expérimentalement la nature microbienne de la maladie du ver à soie, il a découvert la transmission de la maladie lorsqu'un champignon microscopique a été transféré d'un individu malade. en bonne santé. Mais la plupart des chercheurs étaient convaincus que les causes de toutes les maladies étaient des violations du cours des processus chimiques dans le corps.

Le troisième problème concernant le mode d'apparition et de reproduction des micro-organismes a été résolu dans un différend avec la théorie alors dominante de la naissance spontanée. Malgré le fait que le scientifique italien L. Spallanzani au milieu du 18ème siècle. observé la division des bactéries au microscope, l'opinion selon laquelle elles spontanément (proviennent de la pourriture, de la saleté, etc.) n'a pas été réfutée. Cela a été fait par le scientifique français exceptionnel Louis Pasteur (1822 1895), qui, avec ses travaux, a jeté les bases de la microbiologie moderne.

Au cours de la même période, le développement de la microbiologie a commencé en Russie. Le fondateur de la microbiologie russe est L.N. Tsenkovsky (1822 1887). Les objets de ses recherches sont les protozoaires, les algues, les champignons. Il a découvert et décrit un grand nombre de protozoaires, étudié leur morphologie et leurs cycles de développement, montré qu'il n'y a pas de frontière nette entre le monde des plantes et des animaux. Il a organisé l'une des premières stations Pasteur en Russie et proposé un vaccin contre l'anthrax (vaccin vivant de Tsenkovsky).

PÉRIODE PHYSIOLOGIQUE (DEUXIÈME MOITIÉ du XIXe siècle) Le développement rapide de la microbiologie au XIXe siècle. conduit à la découverte de nombreux micro-organismes: bactéries nodulaires, bactéries nitrifiantes, agents responsables de nombreuses maladies infectieuses (anthrax, peste, tétanos, diphtérie, choléra, tuberculose, etc.), virus de la mosaïque du tabac, virus de la fièvre aphteuse, etc. La découverte de nouveaux microorganismes s'est accompagnée non seulement de l'étude de leur structure, mais aussi leur activité vitale, c'est-à-dire remplacer l'étude morphologique-systématique de la première moitié du XIXe siècle. vint l'étude physiologique des micro-organismes, basée sur une expérience précise. Par conséquent, la seconde moitié du XIXe siècle. généralement appelée période physiologique dans le développement de la microbiologie.

Cette période est caractérisée par des découvertes remarquables dans le domaine de la microbiologie, et elle pourrait sans exagération être nommée d'après le génie scientifique français L. Pasteur Pasteur, car l'activité scientifique de ce scientifique a couvert tous les principaux problèmes liés à l'activité vitale des microorganismes. Plus de détails sur les principales découvertes scientifiques de L. Pasteur et leur importance pour la protection de la santé humaine et de l'activité économique humaine seront discutés au § 1.3.

Le premier des contemporains de L. Pasteur, qui apprécia la signification de ses découvertes, fut le chirurgien anglais J. Lister (1827-1912), qui, sur la base des réalisations de L. Pasteur, introduisit pour la première fois dans la pratique médicale le traitement de tous les instruments chirurgicaux à l'acide carbolique. décontamination des salles d'opération et obtenu une diminution du nombre de décès après les opérations.

L'un des fondateurs de la microbiologie médicale est Robert Koch (1843

1910), responsable du développement de méthodes d'obtention de cultures pures de bactéries, de coloration des bactéries en microscopie et de micrographies. On connaît également la triade Koch formulée par R. Koh, qui est encore utilisée pour identifier l'agent causal de la maladie. En 1877, R. Koch a isolé l'agent causal de l'anthrax, en 1882 l'agent causal de la tuberculose, et en 1905, il a reçu le prix Nobel pour la découverte de l'agent causal du choléra par R. Koch.

Dans la période physiologique, à savoir en 1867, M.S. La voronine a décrit des bactéries nodulaires, et près de 20 ans plus tard, G. Gelrigel et G. Wilfart ont montré leur capacité à fixer l'azote. Les chimistes français T. Schlesing et A. Munz ont corroboré la nature microbiologique de la nitrification (1877), et en 1882 P. Deguerin a établi la nature de la dénitrification, la nature de la décomposition anaérobie des résidus végétaux. Le scientifique russe P.A. Kostychev a créé une théorie de la nature microbiologique des processus de formation du sol.

Enfin, en 1892, le botaniste russe D.I.Ivanovsky (1864-1920) a découvert le virus de la mosaïque du tabac. En 1898, indépendamment de D.I. Ivanovsky, le même virus a été décrit par M. Beijerinck. Puis le virus de la fièvre aphteuse (F. Leffler, P. Frosch, 1897), la fièvre jaune (W. Read, 1901) et de nombreux autres virus ont été découverts. Cependant, il n'est devenu possible de voir les particules virales qu'après l'invention du microscope électronique, car elles ne sont pas visibles dans les microscopes optiques. À ce jour, le royaume des virus compte jusqu'à 1000 espèces pathogènes. Ce n'est que récemment qu'un certain nombre de nouveaux virus DI Ivanovsky ont été découverts, y compris le virus qui cause le SIDA. Il ne fait aucun doute que la période de découverte de nouveaux virus et bactéries et l'étude de leur morphologie et physiologie se poursuivent à ce jour.

S.N. Vinogradskiy (1856–1953) et le microbiologiste néerlandais M. Beijerink (1851–1931) ont introduit le principe microécologique de l'étude des micro-organismes. S.N. Vinogradskiy a proposé de créer des conditions spécifiques (électives) permettant le développement prédominant d'un groupe de micro-organismes, découvert en 1893 un fixateur d'azote anaérobie, nommé d'après Pasteur Clostridium pasterianum, des micro-organismes isolés du sol qui représentent un tout nouveau type de vie et sont appelés chimiololithoautotrophes ...

Le principe microécologique a également été développé par M. Beijerinck et appliqué dans l'isolement de divers groupes de micro-organismes. 8 ans après la découverte de S.N. Vinogradskiy M. Beijerink a isolé Azotobacter chroococcum dans des conditions aérobies, étudié la physiologie des bactéries nodulaires, les processus de dénitrification et de réduction des sulfates, etc. Ces deux chercheurs sont les fondateurs de la direction écologique de la microbiologie, associée à l'étude du rôle des microorganismes dans le cycle des substances dans la nature.

À la fin du XIXe siècle. la différenciation de la microbiologie en un certain nombre de domaines particuliers est soulignée: général, médical, sol.

PÉRIODE IMMUNOLOGIQUE (DÉBUT DU XX SIÈCLE)

Avec le début du XXe siècle. commence une nouvelle période en microbiologie, à laquelle les découvertes du XIXe siècle ont conduit.

Les travaux de L. Pasteur sur la vaccination, I.I. Mechnikov sur la phagocytose, P. Ehrlich sur la théorie de l'immunité humorale constituait le contenu principal de cette étape du développement de la microbiologie, qui a légitimement reçu le titre d'immunologique.

Paul Ehrlich (1854 1915) Médecin allemand, bactériologiste et biochimiste, l'un des fondateurs de l'immunologie et de la chimiothérapie, qui a proposé la théorie humorale (du latin humour liquide) de l'immunité. Il croyait que l'immunité résulte de la formation d'anticorps dans le sang qui neutralisent le poison. Cela a été confirmé par la découverte d'anticorps anti-toxine qui neutralisent les toxines chez les animaux qui ont reçu une injection de toxine diphtérique ou tétanique (E. Bering, S. Kitazato).

En 1883, il a formulé la théorie phagocytaire de l'immunité. L'immunité humaine à la réinfection est connue depuis longtemps, mais la nature de ce phénomène n'était pas claire même après

I.I. Metchnikov sur la manière dont la vaccination contre de nombreuses maladies est devenue largement utilisée. I.I. Mechnikov a montré que la défense du corps contre la maladie des bactéries créatives est une réaction biologique complexe, basée sur la capacité des phagocytes (macro et microphages) à capturer et détruire les corps étrangers qui sont entrés dans le corps, y compris les bactéries. Recherche par I.I. Mechnikov sur la phagocytose a prouvé de manière convaincante qu'en plus de l'humorale, il existe une immunité cellulaire.

I.I. Mechnikov et P. Ehrlich étaient des opposants scientifiques pendant de nombreuses années, chacun prouvant expérimentalement la validité de sa théorie. Par la suite, il s'est avéré qu'il n'y avait pas de contradiction entre les immunités humorales et phagocytaires, puisque ces mécanismes protègent conjointement l'organisme. Et en 1908, I.I. Mechnikov et P. Ehrlich ont reçu le prix Nobel pour le développement de la théorie de l'immunité.

La période immunologique est caractérisée par la découverte des principales réactions du système immunitaire à des substances génétiquement étrangères (antigènes): formation d'anticorps et phagocytose, hypersensibilité de type retardée (THS), hypersensibilité de type immédiat (HHT), tolérance et mémoire immunologique.

La microbiologie et l'immunologie se sont développées particulièrement rapidement dans les années 50-60. XXe siècle. Cela a été facilité par les découvertes les plus importantes dans le domaine de la biologie moléculaire, de la génétique et de la chimie bioorganique; l'émergence de nouvelles sciences: génie génétique, biologie moléculaire, biotechnologie, informatique; création de nouvelles méthodes et utilisation d'équipements scientifiques.

L'immunologie est à la base du développement de méthodes de laboratoire pour le diagnostic, la prévention et le traitement de maladies infectieuses et de nombreuses maladies non infectieuses, ainsi que pour le développement de médicaments immunobiologiques (vaccins, immunoglobulines, immunomodulateurs, allergènes, médicaments de diagnostic). Le développement et la production de préparations immunobiologiques sont engagés dans l'immunobiotechnologie, une section indépendante de l'immunologie. La microbiologie médicale et l'immunologie modernes ont remporté un grand succès et jouent un rôle majeur dans le diagnostic, la prévention et le traitement des maladies infectieuses et de nombreuses maladies non infectieuses associées à un système immunitaire affaibli (maladies oncologiques, auto-immunes, transplantation d'organes et de tissus, etc.)

PÉRIODE GÉNÉTIQUE MOLÉCULAIRE (À PARTIR des années 50 du XX siècle)

Il se caractérise par un certain nombre de réalisations et de découvertes scientifiques d'une importance fondamentale:

1. Décrypter la structure moléculaire et l'organisation biologique moléculaire de nombreux virus et bactéries; découverte des formes de vie les plus simples de la protéine prion «infectieuse».

2. Décrypter la structure chimique et la synthèse chimique de certains antigènes. Par exemple, la synthèse chimique du lysozyme (D. Sela, 1971), des peptides du virus du SIDA (RV Petrov, VT Ivanov, etc.).

3. Déchiffrer la structure des anticorps-immunoglobulines (D. Edelman, R. Porter, 1959).

4. Développement d'une méthode de culture de cellules animales et végétales et de leur culture à l'échelle industrielle afin d'obtenir des antigènes viraux.

5. Obtention de bactéries et de virus recombinants.

6. Création d'hybridomes par fusion de lymphocytes B immuns de producteurs d'anticorps et de cellules cancéreuses afin d'obtenir des anticorps monoclonaux (D. Keller, C. Milstein, 1975).

7. Découverte d'immunomodulateurs d'immunocytokinines (interleukines, interférons, myélopeptides, etc.) de régulateurs naturels endogènes du système immunitaire et leur utilisation pour la prévention et le traitement de diverses maladies.

8. Obtention de vaccins en utilisant des techniques de biotechnologie et de génie génétique (hépatite B, paludisme, antigènes du VIH et autres antigènes) et des peptides biologiquement actifs (interférons, interleukines, facteurs de croissance, etc.).

9. Développement de vaccins synthétiques à base d'antigènes naturels ou synthétiques et de leurs fragments.

10. Découverte des virus responsables de l'immunodéficience.

11. Développement de méthodes fondamentalement nouvelles pour le diagnostic des maladies infectieuses et non infectieuses (dosage immunoenzymatique, radio-immunoessai, immunoblot, hybridation d'acide nucléique). Création de systèmes de test basés sur ces méthodes pour l'indication, l'identification des microorganismes et le diagnostic des maladies infectieuses et non infectieuses.

Dans la seconde moitié du XXe siècle. la formation de nouvelles tendances en microbiologie se poursuit, de nouvelles disciplines en sont dérivées avec leurs propres objets de recherche (virologie, mycologie), domaines qui diffèrent dans les tâches de recherche (microbiologie générale, microbiologie technique, agricole, médicale, génétique des microorganismes, etc.) ... De nombreuses formes de micro-organismes ont été étudiées et vers le milieu des années 50. siècle dernier A. Kluyver (1888

1956) et K. Niehl (1897 1985), la théorie de l'unité biochimique de la vie a été formulée.

introduction

Microbiologie(du grec micros - petit, bios - vie, logos - enseignement) - science qui étudie la structure, l'activité vitale et l'écologie des microorganismes des plus petites formes de vie d'origine végétale ou animale, invisibles à l'œil nu.

La microbiologie étudie tous les représentants du micromonde (bactéries, champignons, protozoaires, virus). À la base, la microbiologie est une science biologique fondamentale. Pour étudier les microorganismes, elle utilise les méthodes d'autres sciences, principalement la physique, la biologie, la chimie bioorganique, la biologie moléculaire, la génétique, la cytologie, l'immunologie. Comme toute science, la microbiologie est subdivisée en général et spécifique. Microbiologie générale étudie les modèles de structure et d'activité vitale des micro-organismes à tous les niveaux. moléculaire, cellulaire, population; la génétique et leur relation avec l’environnement. Le sujet d'étude de la microbiologie privée concerne les représentants individuels du micromonde, en fonction de leur manifestation et de leur influence sur l'environnement, la nature vivante, y compris les humains. Les sections privées de microbiologie comprennent: la microbiologie médicale, vétérinaire, agricole, technique, marine et spatiale.

Microbiologie médicale étudie les microorganismes pathogènes pour l'homme: bactéries, virus, champignons, protozoaires. Selon la nature des micro-organismes pathogènes étudiés, la microbiologie médicale est divisée en bactériologie, virologie, mycologie et protozoologie.

Chacune de ces disciplines aborde les problèmes suivants:morphologie et physiologie, c'est-à-dire effectue des recherches microscopiques et autres, étudie le métabolisme, la nutrition, la respiration, les conditions de croissance et de reproduction, les caractéristiques génétiques des micro-organismes pathogènes; le rôle des micro-organismes dans l'étiologie et la pathogenèse des maladies infectieuses; principales manifestations cliniques et prévalence des maladies causées; diagnostic, prévention et traitement spécifiques des maladies infectieuses; écologie des microorganismes pathogènes.

La microbiologie médicale comprend également la microbiologie sanitaire, clinique et pharmaceutique. La microbiologie sanitaire étudie la microflore de l'environnement, la relation de la microflore avec le corps, l'effet de la microflore et de ses déchets sur la santé humaine, élabore des mesures pour prévenir les effets néfastes des micro-organismes sur l'homme. Au centre de la microbiologie clinique. Le rôle des micro-organismes opportunistes dans l'apparition de maladies humaines, le diagnostic et la prévention de ces maladies. Microbiologie pharmaceutique étudie les maladies infectieuses des plantes médicinales, la détérioration des plantes médicinales et des matières premières sous l'influence de micro-organismes, la contamination des médicaments pendant le processus de préparation, ainsi que les formes posologiques finies, les méthodes d'asepsie et les antiseptiques, la désinfection dans la production de médicaments, la technologie pour l'obtention de préparations microbiologiques et immunologiques de diagnostic, prophylactique et thérapeutique ...

Microbiologie vétérinaire étudie les mêmes problématiques que la microbiologie médicale, mais en relation avec les micro-organismes responsables de maladies animales.

Microflore du sol, de la flore, son influence sur la fertilité, la composition du sol, les maladies infectieuses des plantes, etc. sont au centre de la microbiologie agricole.

Microbiologie marine et spatiale étudie, respectivement, la microflore des mers et des réservoirs et de l'espace extra-atmosphérique et d'autres planètes.

Microbiologie technique, qui fait partie de la biotechnologie, développe une technologie permettant d'obtenir divers produits à partir de micro-organismes pour l'économie nationale et la médecine (antibiotiques, vaccins, enzymes, protéines, vitamines). La base de la biotechnologie moderne est le génie génétique.

L'histoire du développement de la microbiologie

La microbiologie a parcouru un long chemin de développement, estimé à plusieurs millénaires. Déjà dans le millénaire V.VI avant JC. l'homme appréciait les fruits de l'activité des micro-organismes, ignorant leur existence. Vinification, boulangerie, fabrication du fromage, vinaigrette du cuir. rien de plus que des processus impliquant des micro-organismes. Dans le même temps, dans l'antiquité, les scientifiques et les penseurs ont supposé que de nombreuses maladies étaient causées par une sorte de causes invisibles étrangères qui ont une nature vivante.

Par conséquent, la microbiologie a commencé bien avant notre ère. Dans son élaboration, il est passé par plusieurs étapes, moins liées chronologiquement que conditionnées par les principales réalisations et découvertes.

L'histoire du développement de la microbiologie peut être «divisée en cinq étapes: génétique heuristique, morphologique, physiologique, immunologique et moléculaire.

PÉRIODE HEURISTIQUE (IV III siècles avant JC XVI siècle) Il est associé plus à des méthodes logiques et méthodologiques de recherche de la vérité, c'est-à-dire heuristiques, qu'à des expériences et des preuves. Les penseurs de cette période (Hippocrate, l'écrivain romain Varro, Avicenne, etc.) ont suggéré la nature des maladies infectieuses, des miasmes, des petits animaux invisibles. Ces idées ont été formulées en une hypothèse cohérente plusieurs siècles plus tard dans les écrits du médecin italien D. Frakastoro (1478-1553), qui a exprimé l'idée de contagie vivante (contagiumvivum), qui cause la maladie. De plus, chaque maladie est causée par sa propre contagion. Pour prévenir les maladies, il leur a été recommandé d'isoler le patient, de le mettre en quarantaine, de porter des masques et de traiter les objets avec du vinaigre.

Ainsi, D. Frakastoro a été l'un des fondateurs de l'épidémiologie, c'est-à-dire de la science des causes, des conditions et des mécanismes de formation des maladies et des méthodes de leur prévention. Avec l'invention du microscope A. Levenguk entame la prochaine étape du développement de la microbiologie, appelée morphologique.

De profession, Levenguk était marchand de drap, occupait le poste de trésorier de la ville et, à partir de 1679, il était également vigneron.

Levenguck lui-même a poli des lentilles simples, qui étaient optiquement si parfaites qu'elles permettaient de voir les plus petites créatures, les micro-organismes (grossissement linéaire 160 fois).

Il a fait preuve d'une observation et d'une précision extraordinaires des descriptions étonnantes à son époque. Il a été le premier à décrire la moisissure se développant sur la viande, plus tard il décrit des «animaux vivants» dans la pluie et l'eau de puits, diverses infusions, dans les excréments, dans la plaque dentaire. A. Levenguk a mené toutes les recherches seul, ne faisant confiance à personne. Il a clairement compris la différence entre les observations et leur interprétation.

En 1698, A. Levenguk a invité le tsar russe Pierre le Grand, qui se trouvait alors en Hollande. Le roi était ravi de ce qu'il voyait au microscope. A. Levenguk a présenté à Peter deux microscopes. Ils ont servi de point de départ à l'étude des micro-organismes en Russie.

En 1675, A. van Leeuwenhoek a introduit les termes: microbe, bactérie, protozoaire dans la science. La découverte du monde des microorganismes par A. Levenguk a donné une puissante impulsion à l'étude de ces créatures mystérieuses. Depuis un siècle, de plus en plus de nouveaux micro-organismes ont été découverts et décrits. «Combien de miracles ces minuscules créatures cachent en elles-mêmes» - a écrit A. van Leeuwenhoek.

PÉRIODE MORPHOLOGIQUE (XVII PREMIÈRE MOITIÉ DU XIX siècles) Cela commence par la découverte de micro-organismes par A. Levenguk. À ce stade, la distribution omniprésente des micro-organismes a été confirmée, les formes de cellules, la nature du mouvement, les habitats de nombreux représentants du micromonde ont été décrits. La fin de cette période est significative dans la mesure où les connaissances accumulées à cette époque sur les micro-organismes et le niveau méthodologique scientifique (en particulier, la présence de la technologie microscopique) ont permis aux scientifiques de résoudre trois problèmes (fondamentaux) très importants pour toutes les sciences naturelles: l'étude de la nature des processus de fermentation et de décomposition, les causes de maladies infectieuses, problème de l'origine même des micro-organismes.

Étude de la nature des processus de fermentation et de décomposition. Le terme «fermentation» (fermentatio) a été utilisé pour la première fois par l'alchimiste néerlandais Ya.B. Helmont (1579-1644). De nombreux scientifiques ont tenté de définir et d'expliquer ce processus. Mais le plus proche de la compréhension du rôle de la levure dans le processus de fermentation est le chimiste français A.L. Lavoisier (1743 1794) dans l'étude des transformations chimiques quantitatives du sucre au cours de la fermentation alcoolique, mais il n'a pas réussi à achever son travail, car il est devenu une victime de la terreur de la révolution bourgeoise française.

De nombreux scientifiques ont étudié le processus de fermentation, mais le botaniste français C.Canyard de Latour (qui a étudié les sédiments pendant la fermentation alcoolique et découvert des êtres vivants), les naturalistes allemands F.Kützing (1) sont parvenus à la conclusion sur le lien entre les processus de fermentation et l'activité vitale des êtres vivants microscopiques en même temps, indépendamment les uns des autres. lors de la formation du vinaigre a attiré l'attention sur la membrane muqueuse à la surface, qui se composait également d'organismes vivants) et T. Schwann. Mais leurs recherches ont été sévèrement critiquées par les partisans de la théorie de la nature physico-chimique de la fermentation. Ils ont été accusés de "frivolité des conclusions" et de manque de preuves. Le deuxième problème majeur concernant la nature microbienne des maladies infectieuses a également été résolu au cours de la période morphologique du développement de la microbiologie.

Les premiers à suggérer que les maladies sont causées par des êtres invisibles ont été l'ancien médecin grec Hippocrate (vers 460 377 avant JC), Avicenne (vers 980-1037), etc. Malgré le fait que l'apparition de maladies est maintenant associé à la découverte de micro-organismes, des preuves directes étaient nécessaires. Et ils ont été reçus par un médecin épidémiologiste russe D.S. Samoilovich (1744 1805). Les microscopes de cette époque avaient un grossissement d'environ 300 fois et ne permettaient pas de détecter l'agent causal de la peste, dont la détection, comme on le sait maintenant, nécessite une augmentation de 800 à 1000 fois. Pour prouver que la peste est causée par un agent pathogène spécial, il s'est infecté par la décharge du bubon d'une personne malade de la peste et est tombée malade de la peste.

Heureusement, D.S. Samoilovich a survécu. Par la suite, des expériences héroïques sur l'infection elle-même pour prouver l'infectiosité d'un micro-organisme particulier ont été menées par les médecins russes G.N. Minh et O.O. Mochutkovsky, I.I. Mais la priorité pour résoudre la question de la nature microbienne des maladies infectieuses appartient au naturaliste italien A. Basi (1773 1856), qui fut le premier à établir expérimentalement la nature microbienne de la maladie du ver à soie, il découvrit la transmission de la maladie lorsqu'un champignon microscopique était transféré d'un individu malade à un individu sain ... Mais la plupart des chercheurs étaient convaincus que les causes de toutes les maladies étaient des violations du cours des processus chimiques dans le corps. Le troisième problème sur la façon dont les micro-organismes apparaissent et se reproduisent a été résolu dans un différend avec la théorie alors dominante de la génération spontanée.

Malgré le fait que le scientifique italien L. Spallanzani au milieu du 18ème siècle. observé la division des bactéries au microscope, l'opinion selon laquelle elles spontanément (proviennent de la pourriture, de la saleté, etc.) n'a pas été réfutée. Cela a été fait par le scientifique français exceptionnel Louis Pasteur (1822 1895), qui, avec ses travaux, a jeté les bases de la microbiologie moderne. Au cours de la même période, le développement de la microbiologie a commencé en Russie. Le fondateur de la microbiologie russe est L.N. Tsenkovsky (1822 1887). Les objets de ses recherches sont les protozoaires, les algues, les champignons. Il a découvert et décrit un grand nombre de protozoaires, étudié leur morphologie et leurs cycles de développement, montré qu'il n'y a pas de frontière nette entre le monde des plantes et des animaux. Il a organisé l'une des premières stations Pasteur en Russie et proposé un vaccin contre l'anthrax (vaccin vivant de Tsenkovsky).

PÉRIODE PHYSIOLOGIQUE (DEUXIÈME MOITIÉ du XIXe siècle)

Le développement rapide de la microbiologie au 19e siècle. conduit à la découverte de nombreux micro-organismes: bactéries nodulaires, bactéries nitrifiantes, agents responsables de nombreuses maladies infectieuses (anthrax, peste, tétanos, diphtérie, choléra, tuberculose, etc.), virus de la mosaïque du tabac, virus de la fièvre aphteuse, etc. La découverte de nouveaux microorganismes s'est accompagnée non seulement de l'étude de leur structure, mais aussi leur activité vitale, c'est-à-dire remplacer l'étude morphologique-systématique de la première moitié du XIXe siècle. vint l'étude physiologique des micro-organismes, basée sur une expérience précise.

Par conséquent, la seconde moitié du XIXe siècle. généralement appelée période physiologique dans le développement de la microbiologie. Cette période se caractérise par des découvertes remarquables dans le domaine de la microbiologie, et sans exagération elle pourrait être nommée d'après le brillant scientifique français L. Pasteur Pasteur, car l'activité scientifique de ce scientifique couvrait tous les principaux problèmes liés à l'activité vitale des micro-organismes. Le premier des contemporains de L. Pasteur, qui a apprécié la signification de ses découvertes, était le chirurgien anglais J. Lister (1827 1912), qui, sur la base des réalisations de L. Pasteur, a introduit pour la première fois dans la pratique médicale le traitement de tous les instruments chirurgicaux à l'acide carbolique, la désinfection des salles d'opération et obtenu une diminution du nombre de décès après la chirurgie.

Le principal mérite de Pasteur est qu'il a été le premier à associer les micro-organismes aux processus qu'ils provoquent. Les recherches de Pasteur complètent un débat séculaire sur la possibilité d'une génération spontanée de vie. Il a prouvé expérimentalement que dans les milieux nutritifs dans lesquels les microorganismes sont tués, la vie ne survient pas même au contact de l'air, s'ils sont absents de ce dernier.

Les découvertes de Pasteur:

1. Constaté que les processus de fermentation ont une nature microbiologique et que chaque type de fermentation est dû à son pathogène spécifique.

2. En enquêtant sur les maladies de la bière et du vin, il a découvert que ces défauts sont dus au développement de micro-organismes étrangers. Il a proposé une méthode de traitement de la microflore étrangère - la pasteurisation.

3. Explique que les maladies infectieuses sont de nature microbiologique et résultent de l'ingestion d'agents pathogènes. L. Pasteur a proposé une méthode de lutte contre les maladies infectieuses à l'aide de vaccinations, pour laquelle des cultures de micro-organismes à effet pathogène affaibli (vaccins) sont utilisées.

4. Prouvé que certains micro-organismes peuvent exister sans oxygène, c'est-à-dire E. découvert le phénomène de l'anaérobiose. En étudiant les bactéries de l'acide butyrique, il a montré que l'air leur était nocif. Ces résultats ont déclenché une tempête de protestations, car il a été reconnu que la vie est impossible sans oxygène moléculaire. Ainsi, Louis Pasteur est le fondateur de tous les grands domaines de la microbiologie moderne.

Pasteur a effectué ses recherches exceptionnelles dans un petit laboratoire qui, selon ses propres termes, «manquait de lumière, d'air et d'espace». En 1988 à Paris, grâce à des fonds levés par souscription, l'institut Pasteur a été ouvert, à la construction duquel le gouvernement russe a largement contribué. De nombreux microbiologistes célèbres, dont des Russes, travaillaient dans cet institut. L'historiographe de l'Institut Pasteur, A. Delaney, a dit en plaisantant qu'il ne savait pas si à la fin du XIXe siècle l'Institut Pasteur était une institution française ou russo-française.

L'un des fondateurs de la microbiologie médicale est Robert Koch (1843 - 1910), qui a développé des méthodes pour obtenir des cultures pures de bactéries, la coloration des bactéries par microscopie et des micrographies. La triade Koch, formulée par R. Koch, est également connue, qui est encore utilisée pour déterminer l'agent causal de la maladie. En 1877, R. Koch a isolé l'agent causal de l'anthrax, en 1882 l'agent causal de la tuberculose, et en 1905, il a reçu le prix Nobel pour la découverte de l'agent causal du choléra.

Dans la période physiologique, à savoir en 1867, M.S. La voronine a décrit des bactéries nodulaires, et près de 20 ans plus tard, G. Gelrigel et G. Wilfart ont montré leur capacité à fixer l'azote. Les chimistes français T. Schlesing, A. Munz ont corroboré la nature microbiologique de la nitrification (1877), et en 1882 P. Deguerin a établi la nature de la dénitrification, la nature de la décomposition anaérobie des résidus végétaux.

Le scientifique russe P.A. Kostychev a créé une théorie de la nature microbiologique des processus de formation du sol.

Enfin, en 1892, le botaniste russe D.I.Ivanovsky (1864-1920) a découvert le virus de la mosaïque du tabac. En 1898, indépendamment de D.I. Ivanovsky, le même virus a été décrit par M. Beijerinck. Puis le virus de la fièvre aphteuse (F. Leffler, P. Frosch, 1897), la fièvre jaune (W. Reid, 1901) et de nombreux autres virus ont été découverts. Cependant, il n'est devenu possible de voir les particules virales qu'après l'invention du microscope électronique, car elles ne sont pas visibles dans les microscopes optiques. À ce jour, le royaume des virus compte jusqu'à 1000 espèces pathogènes. Ce n'est que récemment qu'un certain nombre de nouveaux virus DI Ivanovsky ont été découverts, y compris le virus qui cause le SIDA.

Il ne fait aucun doute que la période de découverte de nouveaux virus et bactéries et l'étude de leur morphologie et physiologie se poursuivent à ce jour.

S.N. Vinogradskiy (1856 1953) et le microbiologiste néerlandais M. Beijerink (1851 1931) ont introduit le principe microécologique de l'étude des micro-organismes. S.N. Vinogradskiy a proposé de créer des conditions spécifiques (électives) permettant le développement prédominant d'un groupe de micro-organismes, découvert en 1893 un fixateur d'azote anaérobie, du nom de Pasteur Clostridium pasterianum, isolé des micro-organismes du sol représentant un tout nouveau type de vie et appelé chimiololithoautotrophe.

Le principe microécologique a également été développé par M. Beijerinck et appliqué dans l'isolement de divers groupes de micro-organismes. 8 ans après S.N. Vinogradskiy M. Beijerinck a isolé Azotobacterchroococcum dans des conditions aérobies, étudié la physiologie des bactéries nodulaires, les processus de dénitrification et de réduction des sulfates, etc. Ces deux chercheurs sont les fondateurs de la direction écologique de la microbiologie, associée à l'étude du rôle des microorganismes dans le cycle des substances dans la nature. À la fin du XIXe siècle. La différenciation de la microbiologie en un certain nombre de domaines particuliers est esquissée: général, médical, sol.

PÉRIODE IMMUNOLOGIQUE (DÉBUT DU XX SIÈCLE)

Avec le début du XXe siècle. commence une nouvelle période en microbiologie, à laquelle les découvertes du XIXe siècle ont conduit.

En 1883, il a formulé la théorie phagocytaire de l'immunité. L'immunité humaine à la réinfection est connue depuis longtemps, mais la nature de ce phénomène n'était pas claire même après

La microbiologie et l'immunologie se sont développées particulièrement rapidement dans les années 50-60. vingtième

des siècles. Cela a été facilité par les découvertes les plus importantes dans le domaine de la biologie moléculaire, de la génétique et de la chimie bioorganique; l'émergence de nouvelles sciences: génie génétique, biologie moléculaire, biotechnologie, informatique; création de nouvelles méthodes et utilisation d'équipements scientifiques.

PÉRIODE GÉNÉTIQUE MOLÉCULAIRE (À PARTIR des années 50 du XX siècle)

Il se caractérise par un certain nombre de réalisations et de découvertes scientifiques d'une importance fondamentale:

2. Décrypter la structure chimique et la synthèse chimique de certains antigènes.

Par exemple, la synthèse chimique du lysozyme (D. Sela, 1971), des peptides du virus du SIDA (RV Petrov, VT Ivanov, etc.).

3. Déchiffrer la structure des anticorps-immunoglobulines (D. Edelman, R. Porter, 1959).

4. Développement d'une méthode de culture de cellules animales et végétales et de leur culture à l'échelle industrielle afin d'obtenir des antigènes viraux.

5. Obtention de bactéries et de virus recombinants.

6. Création d'hybridomes par fusion de lymphocytes B immuns de producteurs d'anticorps et de cellules cancéreuses afin d'obtenir des anticorps monoclonaux (D. Keller, C. Milstein, 1975).

9. Développement de vaccins synthétiques à base d'antigènes naturels ou synthétiques et de leurs fragments.

10. Découverte des virus responsables de l'immunodéficience.

Création de systèmes de test basés sur ces méthodes pour l'indication, l'identification des microorganismes et le diagnostic des maladies infectieuses et non infectieuses. Dans la seconde moitié du XXe siècle. la formation de nouvelles tendances en microbiologie se poursuit, de nouvelles disciplines en sont dérivées avec leurs propres objets de recherche (virologie, mycologie), des domaines qui diffèrent par les objectifs de recherche (microbiologie générale, technique, agricole, médicale, génétique des microorganismes, etc.) sont distingués. De nombreuses formes de micro-organismes ont été étudiées et vers le milieu des années 50. au siècle dernier, A. Kluyver (1888 1956) et K. Niel (1897 1985) ont formulé la théorie de l'unité biochimique de la vie.

Réaction de Wasserman (RW ou EDS-Express Diagnosis of Syphilis) est une méthode obsolète pour diagnostiquer la syphilis à l'aide d'un test sérologique. Actuellement remplacé par la microréaction de précipitation (test anticardiolipine, MP, RPR - RapidPlasmaReagin). Nommé pour l'immunologiste allemand August Wassermann<#"justify">Il s'agit d'une réaction d'agglutination utilisée pour diagnostiquer la fièvre typhoïde et certaines maladies typhoïde-paratyphoïde.

Proposé en 1896 par le médecin français F. Widal (F. Widal, 1862-1929). V. p. Elle repose sur la capacité des anticorps (agglutinines), formés dans l'organisme au cours de la maladie et persistant longtemps après la guérison, à provoquer l'adhésion de microorganismes typhoïdes, des anticorps spécifiques (agglutinines) se retrouvent dans le sang du patient dès la 2ème semaine de maladie.

Pour formuler la réaction de Vidal, le sang est prélevé dans la veine cubitale en une quantité de 2-3 ml avec une seringue et laissé coaguler. Le caillot formé est séparé et le sérum est aspiré dans un tube à essai propre et 3 séries de dilutions du sérum du patient de 1: 100 à 1: 800 sont préparées à partir de celui-ci comme suit: 1 ml (20 gouttes) de solution saline est versé dans tous les tubes à essai; puis avec la même pipette, 1 ml de sérum dilué à 1:50 est versé dans le premier tube, mélangé avec une solution saline, ainsi une dilution de 1: 100 est obtenue, 1 ml de sérum est transféré de ce tube dans le tube suivant, mélangé avec une solution saline, et une dilution de 1 est obtenue: 200 reçoivent également des dilutions de 1: 400 et 1: 800 dans chacune des trois rangées.

La réaction d'agglutination de Widzl est réalisée dans un volume de 1 ml de liquide, donc 1 ml est retiré du dernier tube à essai après mélange du liquide. Un tube de contrôle séparé est rempli de 1 ml de solution saline sans sérum. Ce contrôle est réglé pour vérifier la possibilité d'agglutination spontanée de l'antigène (diagnosticum) dans chaque rangée (contrôle antigénique). Dans tous les tubes à essai de chaque rangée, correspondant aux inscriptions, 2 gouttes de diagnosticum sont instillées. Le support est placé dans un thermostat pendant 2 heures à 37 ° C puis laissé une journée à température ambiante. La réaction est prise en compte dans la prochaine leçon.

Les sérums des patients peuvent contenir à la fois des anticorps spécifiques et des anticorps de groupe, qui diffèrent par la hauteur du titre. Une réaction d'agglutination spécifique va généralement jusqu'à un titre plus élevé. La réaction est considérée comme positive si une agglutination s'est produite au moins dans le premier tube avec une dilution de 1: 200. Il se produit généralement à des dilutions élevées. S'il y a une agglutination de groupe avec deux ou trois antigènes, alors le pathogène est considéré comme le microbe avec lequel l'agglutination s'est produite dans la dilution la plus élevée de sérum.

Les scientifiques nationaux ont largement contribué au développement de la microbiologie:

I.I. Mechnikov (1845-1916) ont créé une théorie phagocytaire de l'immunité basée sur la capacité des cellules d'un macro-organisme à résister aux corps étrangers; antagonisme établi entre l'acide lactique et les bactéries putréfactives; travaillé avec des agents pathogènes de maladies infectieuses. En 1908, il a reçu le prix Nobel.

L.S. Tsenkovsky (1822-1877) ont développé des méthodes de lutte contre l'anthrax sous forme de vaccinations. En outre, il a prouvé la nature bactérienne des gâteaux au sucre et a développé des moyens de l'empêcher dans la production de sucre.

DI. Ivanovsky (1886-1920) est à juste titre considéré comme le fondateur de la virologie. En étudiant la maladie de la mosaïque du tabac, il a découvert des micro-organismes qui passaient à travers des filtres biologiques. Ces micro-organismes sont appelés virus. C'est ce qui a motivé la découverte des agents responsables de la fièvre aphteuse, la variole, invisibles dans les microscopes optiques ordinaires.

S.N. Vinogradsky (1856-1953) - le fondateur de la microbiologie des sols, a établi le rôle des micro-organismes dans le cycle des substances dans la nature. Développer des méthodes pour isoler des groupes individuels de micro-organismes à l'aide de milieux nutritifs électifs (sélectifs).

V.L. Omelyansky (1867-1928) - élève de S.N. Vinogradsky, a découvert les agents responsables de la fermentation de la cellulose, a étudié les processus de nitrification, de fixation de l'azote, ainsi que l'écologie des micro-organismes du sol. V.L. Omelyansky a écrit en 1909 le premier manuel sur la microbiologie générale en Russie, qui a traversé dix éditions et est toujours un ouvrage de référence pour les microbiologistes. En 1923, il a publié le premier dans notre pays "Guide pratique de la microbiologie".

Microorganismes, ou microbes - ce sont des êtres vivants de petite taille microscopique, dont l'environnement humain est saturé: eau, sol, air, nourriture, habitations humaines et entreprises.

La science de la microbiologie étudie la structure, le métabolisme et les conditions d'existence des micro-organismes, ainsi que leur rôle dans la vie humaine. Les micro-organismes sont similaires aux animaux et aux plantes, car ils sont à la frontière des mondes animal et végétal. Leur forme et leurs propriétés sont très diverses, mais une caractéristique commune à tous est leur petite taille. Par conséquent, des méthodes spéciales sont utilisées pour les étudier. En raison de leur petite taille, les micro-organismes ne peuvent pas être vus à l'œil nu. La connaissance humaine avec eux a commencé avec l'invention du microscope. Les premiers microscopes étaient très primitifs, se composaient de plusieurs lentilles faites à la main et grossissaient jusqu'à 300 fois; c'étaient essentiellement des loupes. Cependant, même de tels dispositifs ont permis d'examiner la forme de certains micro-organismes.

Le naturaliste néerlandais Anton Löwenhoek (1632-1723), qui a poli les lentilles de ses propres mains et assemblé les microscopes les plus simples, a été surpris de trouver des micro-organismes dans tous les objets qu'il a examinés: eau de pluie, infusion de foin, plaque dentaire, etc. Il a décrit les formes de micro-organismes qu'il a vues avec une grande précision sous un microscope (protozoaires, bactéries, champignons et levures), les a appelés ciliés et les a décrits dans le livre "Secrets of Nature". Loewenhoek est à juste titre considéré comme le fondateur de la microbiologie descriptive.

Depuis la découverte de Loewenhoek, de nombreux scientifiques ont cherché à approfondir les propriétés des micro-organismes et à utiliser les connaissances acquises dans les activités économiques. Le célèbre scientifique français Louis Pasteur (1822-1895) a apporté une énorme contribution à l'humanité. Après avoir commencé à travailler comme chimiste, Pasteur s'est ensuite intéressé au métabolisme des micro-organismes. Pasteur a attiré l'attention sur le fait qu'à la surface de la terre, en raison de la présence de micro-organismes, des transformations chimiques importantes se produisent: les micro-organismes détruisent non seulement les restes organiques morts d'animaux et de plantes, mais en nettoient également le sol et les plans d'eau.

Pasteur a prouvé que la détérioration des aliments résulte de l'activité de certains types de micro-organismes. Dans le même temps, il a découvert que les micro-organismes produisent également des travaux utiles aux humains. En étudiant les processus de fermentation, Pasteur a établi que chaque fermentation (alcoolique, acide acétique et acide lactique) est causée par un pathogène spécifique. Dans son ouvrage "Investigation of Fermentation", il examine un certain nombre de plantes de fermentation, attribuant le sédiment au fond de la cuve de fermentation au rôle principal dans le processus de fermentation. Avant Pasteur, par exemple, les sédiments contenus dans les barriques de vin étaient considérés comme des déchets et appelés «excréments de vin». Les recherches de Pasteur ont été d'une grande aide pour les vignerons français dans la lutte contre les micro-organismes responsables des maladies des vins, et il est à juste titre considéré comme le fondateur de la microbiologie technique. Plus tard, Pasteur s'est intéressé à la bactériologie et a développé la doctrine de la spécificité des agents responsables des maladies infectieuses humaines, qui se sont également révélées être des microbes, et a également créé une vaccination contre la rage.

Les scientifiques russes ont joué un rôle important dans le développement de la microbiologie. Parmi eux, les plus connus sont L. S. Tsenkovsky, I. I. Mechnikov, N. F. Gamaleya, D. I. Ivanovsky, S. N. Vinogradsky, V. L. Omelyansky et d'autres.

Le LS Tsenkovsky (1828-1877) a étudié divers groupes de micro-organismes, leurs propriétés et leurs relations génétiques les uns avec les autres. Il a été le premier à préparer et appliquer un vaccin contre l'anthrax ovin en Russie.

II Mechnikov (1845-1916) a reçu une reconnaissance mondiale pour le développement de la théorie de l'immunité. Il explique le mécanisme de l'immunité du corps aux maladies infectieuses. Après un développement ultérieur, cette théorie a formé la base de la doctrine des antibiotiques.

NF Gamaleya (1858-1949) a étudié de nombreuses questions de microbiologie médicale. En 1886, NF Gamaleya organise à Odessa la première station Pasteur de Russie pour les vaccinations contre la rage.

DI Ivanovsky (1864-1920) a été le premier à découvrir des virus responsables de maladies des plantes. Il est le pionnier de la science de la virologie, qui a maintenant été largement développée et appliquée.

SN Vinogradskiy (1856-1953), qui a développé la méthode des cultures électives (sélectives), a grandement contribué au développement de la microbiologie. En l'utilisant, SN Vinogradskiy a isolé un groupe de bactéries nitrifiantes, a découvert un type spécial de nutrition pour les microbes - la chimiosynthèse. Il a également découvert le processus le plus important - la fixation de l'azote atmosphérique par des bactéries anaérobies - qui est d'une grande importance dans le cycle des substances dans la nature.

Un étudiant de SN Vinogradskiy - VL Omelyanskiy (1867-1928) a fait beaucoup pour le développement de la microbiologie. Il a créé le premier manuel russe et un guide pratique de microbiologie. Les maladies fongiques des plantes ont été étudiées par M. S. Voronin (1838-1903) et A. A. Yachevsky (1863-1932), qui ont jeté les bases de la science de la phytopathologie.

Les scientifiques russes L. A. Ivanov, S. P. Kostychev (1877-1931) et A. N. Lebedev (1881-1938) ont grandement contribué à l'étude des processus de fermentation. En 1930, sur la base des travaux de S.P. Kostychev et V.S.Butkevich (1872-1942), la production d'acide lactique à l'aide de champignons microscopiques a été organisée en URSS. Les travaux de Ya. Ya. Nikitinsky (1878-1941) et ses étudiants ont jeté les bases du développement de la microbiologie de la production de conserves et du stockage des denrées périssables.

Dans notre pays, la microbiologie alimentaire s'est largement développée. En tant que science, la microbiologie est divisée en sections indépendantes.

Microbiologie générale étudie divers aspects de l'activité vitale des microbes, leur rôle dans la circulation des substances dans la nature et la possibilité de leur application dans l'activité pratique humaine. La fonction la plus importante des microbes pour la vie sur terre est de participer au cycle du carbone. L'équilibre entre la formation de composés organiques par les plantes et leur décomposition est maintenu par les micro-organismes. La microbiologie générale étudie la circulation d'autres éléments vitaux dans la nature associés à l'activité vitale des microorganismes: azote, fer, soufre, etc.

Microbiologie technique est une science appliquée importante. Elle étudie divers micro-organismes du point de vue de l'utilisation de leur activité biochimique pour obtenir des produits de valeur. Il s'est avéré que certaines levures, bactéries et moisissures au cours de leur activité vitale forment de nombreuses substances utiles. Grâce aux recherches d'un certain nombre de scientifiques, des procédés technologiques ont été développés pour utiliser l'activité biochimique des micro-organismes. On produit ainsi de la bière, du vin, du fromage, du pain, de l'alcool, des acides organiques, etc. Le succès de ces industries dépend de cultures de micro-organismes correctement sélectionnées et de leurs régimes de croissance. Une condition importante pour obtenir des produits de haute qualité est l'utilisation de cultures pures de micro-organismes - des cultures dérivées d'une cellule et possédant un certain nombre de propriétés productives précieuses.

Au cours des dernières décennies, la production de nombreux nouveaux produits précieux d'origine microbienne a été maîtrisée: antibiotiques, vitamines, enzymes, acides aminés, etc.

Ils sont produits par des levures, des bactéries, des moisissures et d'autres micro-organismes. Une nouvelle branche de l'économie nationale a vu le jour et a commencé à se développer rapidement: l'industrie microbiologique.

Microbiologie agricole développe des moyens d'augmenter la fertilité des sols à l'aide de micro-organismes.

Microbiologie médicale étudie les micro-organismes pathogènes (pathogènes), les méthodes de prévention des maladies et leur traitement. La microbiologie sanitaire et vétérinaire, l'épidémiologie et la virologie lui sont adjacentes.

Microbiologie sanitaire est une science qui développe des activités récréatives pour prévenir diverses maladies humaines. La microbiologie sanitaire est à l'interface avec la microbiologie, l'épidémiologie et l'hygiène et a un objectif préventif. Au départ, la microbiologie sanitaire faisait partie de l'hygiène, mais dans les années 30, grâce aux travaux des scientifiques soviétiques A.L. Miller, I.E. Minkevich, V.I. Tets, elle a été formée en tant que science indépendante.

Microbiologie aquatique étudie les micro-organismes qui habitent les réservoirs. Elle traite également les problématiques de la pollution de l'eau par les déchets industriels, de la purification de l'eau à l'aide de micro-organismes, etc.

En plus des micro-organismes bénéfiques que les gens ont appris à utiliser à leurs propres fins, il existe un grand nombre de micro-organismes nocifs dans la nature. Leur introduction dans les aliments et les produits semi-finis est indésirable et dangereuse, car certains micro-organismes sont des agents responsables d'infections et d'intoxications alimentaires. La bonne qualité des produits alimentaires dépend en grande partie du type et du nombre de micro-organismes présents dans l'environnement, des matières premières et des équipements de production. La qualité des produits est déterminée par la mesure dans laquelle il était possible de prévenir la contamination microbienne des matières premières végétales et animales pendant le transport, le stockage et le traitement technologique. Par conséquent, les entreprises alimentaires surveillent en permanence l'état microbiologique de la production, ce qui permet de détecter en temps opportun les microbes étrangers et nocifs. À ces fins, avec un laboratoire de chimie, un laboratoire microbiologique est aménagé, qui dispose d'un équipement spécial.

Les autoclaves sont conçus pour produire des milieux de culture stériles sur lesquels des micro-organismes sont cultivés. Dans ces appareils sous pression, le facteur de stérilisation est la vapeur humide à des températures supérieures à 100 ° C. La verrerie (tubes à essai, pipettes, boîtes de Pétri, tubes de fermentation pour déterminer l'activité de fermentation, etc.) est stérilisée dans des étuves de séchage à vapeur sèche à 160-170 ° C.

Les microscopes vous permettent de visualiser les cellules de micro-organismes invisibles à l'œil nu. Dans le même temps, des peintures spéciales sont utilisées pour révéler la structure des cellules. En plus de l'équipement principal, des fournitures de laboratoire sont nécessaires: des boucles pour inoculer des micro-organismes à la surface des milieux nutritifs, des aiguilles pour inoculer dans la profondeur des milieux, etc.

Pour empêcher la pénétration de microbes nocifs dans les conteneurs technologiques, les produits semi-finis et les produits finis, des mesures préventives et des règles sanitaires ont été élaborées. Les microbes nocifs sont également activement détruits lors de la désinfection effectuée dans les entreprises.

Un moyen important de lutter contre la contamination microbienne dans les entreprises est le traitement des matières premières peu contaminées par des microbes, le maintien de la propreté des équipements et des conteneurs et le strict respect des régimes technologiques établis qui offrent des conditions défavorables à la reproduction de la microflore étrangère.

L'histoire du développement de la microbiologie

La microbiologie (du grec micros- small, bios- life, logos- doctrine, c'est-à-dire la doctrine des petites formes de vie) est une science qui étudie les organismes indiscernables (invisibles) à l'œil nu de toute nature, appelés pour leur taille microscopique microorganismes (microbes).

Le sujet d'étude de la microbiologie est leur morphologie, physiologie, génétique, taxonomie, écologie et relations avec d'autres formes de vie.

À taxonomique les microorganismes sont très divers. Ceux-ci incluent les prions, les virus, les bactéries, les algues, les champignons, les protozoaires et même les animaux multicellulaires microscopiques.

Selon la présence et la structure des cellules, toute nature vivante peut être divisée en procaryotes (n'ayant pas de véritable noyau), eucaryotes (ayant un noyau) et formes de vie sans structure cellulaire. Ces derniers ont besoin de cellules pour leur existence, c'est-à-dire sont formes de vie intracellulaires (Fig. 1).

Selon le niveau d'organisation des génomes, la présence et la composition des systèmes de synthèse des protéines et la paroi cellulaire, tous les êtres vivants sont divisés en 4 règnes de vie: les eucaryotes, les eubactéries, les archées, les virus et les plasmides.

Les procaryotes, unissant eubactéries et archées, comprennent les bactéries, les algues inférieures (bleu-vert), les spirochètes, les actinomycètes, les archaebactéries, les rickettsies, la chlamydia et les mycoplasmes. Protozoaires, levures et champignons eucaryotes filamenteux.

Les micro-organismes sont des représentants de tous les règnes de la vie, invisibles à l'œil nu. Ils occupent les stades les plus bas (les plus anciens) de l'évolution, mais jouent un rôle important dans l'économie, la circulation des substances dans la nature, dans l'existence normale et la pathologie des plantes, des animaux et des humains.

Les micro-organismes habitaient la Terre il y a 3 à 4 milliards d'années, bien avant l'apparition de plantes et d'animaux supérieurs. Les microbes représentent le groupe d'êtres vivants le plus nombreux et le plus diversifié. Les micro-organismes sont extrêmement répandus dans la nature et sont les seules formes de matière vivante qui habitent les substrats (habitats) les plus divers, y compris les organismes les plus organisés du monde animal et végétal.

Nous pouvons dire que sans micro-organismes, la vie sous ses formes modernes serait tout simplement impossible.

Les micro-organismes ont créé une atmosphère, font circuler des substances et de l'énergie dans la nature, décomposent les composés organiques et synthétisent des protéines, favorisent la fertilité des sols, la formation de pétrole et de charbon, l'altération des roches et de nombreux autres phénomènes naturels.

À l'aide de micro-organismes, d'importants processus de production sont mis en œuvre - cuisson, vinification et brassage, production d'acides organiques, d'enzymes, de protéines alimentaires, d'hormones, d'antibiotiques et d'autres médicaments.

Les micro-organismes, comme aucune autre forme de vie, sont influencés par une variété de facteurs naturels et anthropiques (associés à l'activité humaine) qui, compte tenu de leur courte durée de vie et de leur taux de reproduction élevé, contribuent à leur évolution rapide.

Les plus notoires sont les micro-organismes pathogènes (microbes-pathogènes) - agents pathogènes des maladies des humains, des animaux, des plantes, des insectes. Les micro-organismes qui acquièrent au cours du processus d'évolution une pathogénicité pour l'homme (la capacité de provoquer des maladies) provoquent des épidémies qui font des millions de vies. Jusqu'à présent, les maladies infectieuses causées par des micro-organismes restent l'une des principales causes de décès, causant des dommages importants à l'économie.

La variabilité des microorganismes pathogènes est le principal moteur du développement et de l'amélioration des systèmes de protection des animaux supérieurs et des humains contre tous les extraterrestres (information génétique extraterrestre). De plus, les micro-organismes étaient jusqu'à récemment un facteur important de sélection naturelle dans la population humaine (par exemple, la peste et la distribution moderne des groupes sanguins). Actuellement, le virus de l'immunodéficience humaine (VIH) a empiété sur le saint des saints de l'homme - son système immunitaire.

Les principales étapes de développement de la microbiologie, de la virologie et de l'immunologie

1.Connaissances empiriques (avant l'invention des microscopes et leur utilisation pour étudier le micromonde).

G. Frakastoro (1546) a suggéré la nature vivante des agents des maladies infectieuses - contagiumvivum.

2.Période morphologique a pris environ deux cents ans.

Anthony van Leeuwenhoek en 1675 décrit pour la première fois les protozoaires, en 1683 - les principales formes de bactéries. L'imperfection des instruments (le grossissement maximal des microscopes X300) et des méthodes d'étude du micromonde n'a pas contribué à l'accumulation rapide de connaissances scientifiques sur les microorganismes.

3.Période physiologique (depuis 1875) - l'époque de L. Pasteur et R. Koch.

L. Pasteur - étude des fondements microbiologiques des processus de fermentation et de décomposition, le développement de la microbiologie industrielle, l'élucidation du rôle des micro-organismes dans la circulation des substances dans la nature, la découverte de micro-organismes anaérobies, le développement des principes d'asepsie, les méthodes de stérilisation, l'affaiblissement (atténuation) de la virulence et la production de vaccins (souches vaccinales).

R. Koch - une méthode d'isolement de cultures pures sur des milieux nutritifs solides, des méthodes de coloration des bactéries avec des colorants aniline, la découverte des agents responsables de l'anthrax, du choléra (virgule de Koch), de la tuberculose (bâtonnets de Koch), l'amélioration de la technique de microscopie. Justification expérimentale des critères de Henle, connus sous le nom de postulats de Henle-Koch (triade).

4.Période immunologique.

I.I. Mechnikov est un «poète de la microbiologie» selon la définition figurative d'Emil Roux. Il a créé une nouvelle ère en microbiologie - la doctrine de l'immunité (immunité), en développant la théorie de la phagocytose et en étayant la théorie cellulaire de l'immunité.

Dans le même temps, des données sur la production d'anticorps contre les bactéries et leurs toxines dans le corps se sont accumulées, ce qui a permis à P. Ehrlich de développer une théorie humorale de l'immunité. Dans la discussion à long terme et fructueuse qui a suivi entre les partisans des théories phagocytaires et humorales, de nombreux mécanismes d'immunité ont été révélés et la science de l'immunologie est née.

Plus tard, il a été constaté que l'immunité héréditaire et acquise dépend de l'activité coordonnée de cinq systèmes principaux: les macrophages, le complément, les lymphocytes T et B, les interférons, le système principal d'histocompatibilité, fournissant diverses formes de réponse immunitaire. I.I. Mechnikov et P.Erlich en 1908. a reçu le prix Nobel.

12 février 1892 lors d'une réunion de l'Académie russe des sciences, DI Ivanovsky a déclaré que l'agent causal de la maladie de la mosaïque du tabac est un virus filtrable. Cette date peut être considérée comme l'anniversaire de la virologie, et D.I. Ivanovsky - son fondateur. Par la suite, il s'est avéré que les virus provoquent des maladies non seulement des plantes, mais aussi des humains, des animaux et même des bactéries. Cependant, ce n'est qu'après l'établissement de la nature du gène et du code génétique que les virus ont été classés dans la nature vivante.

5. La prochaine étape importante du développement de la microbiologie a été la découverte des antibiotiques ... En 1929. A. Fleming a découvert la pénicilline et a commencé l'ère de l'antibiothérapie, qui a conduit au progrès révolutionnaire de la médecine. Plus tard, il est devenu clair que les microbes s'adaptent aux antibiotiques, et l'étude des mécanismes de résistance aux médicaments a conduit à la découverte du deuxième génome bactérien extrachromosomique (plasmidique).

L'étude des plasmides a montré qu'ils sont des organismes encore plus simples que les virus et, contrairement aux bactériophages, ne nuisent pas aux bactéries, mais leur confèrent des propriétés biologiques supplémentaires. La découverte des plasmides a considérablement complété la compréhension des formes d'existence de la vie et des voies possibles de son évolution.

6. Moderne stade génétique moléculaire le développement de la microbiologie, de la virologie et de l'immunologie a commencé dans la seconde moitié du XXe siècle en lien avec les réalisations de la génétique et de la biologie moléculaire, la création d'un microscope électronique.

Dans des expériences sur des bactéries, le rôle de l'ADN dans la transmission des caractères héréditaires a été prouvé. L'utilisation de bactéries, de virus, puis de plasmides comme objets de recherche en biologie moléculaire et génétique a conduit à une compréhension plus approfondie des processus fondamentaux qui sous-tendent la vie. L'élucidation des principes de codage de l'information génétique dans l'ADN des bactéries et l'établissement de l'universalité du code génétique ont permis de mieux comprendre les lois de génétique moléculaire inhérentes à des organismes plus organisés.

Le déchiffrement du génome d'E. Coli a permis de construire et de transplanter des gènes. À ce jour, le génie génétique a créé de nouveaux domaines de la biotechnologie.

L'organisation génétique moléculaire de nombreux virus et les mécanismes de leur interaction avec les cellules ont été décryptés, la capacité de l'ADN viral à s'intégrer dans le génome d'une cellule sensible et les mécanismes de base de la cancérogenèse virale ont été établis.

L'immunologie a subi une véritable révolution, bien au-delà de la portée de l'immunologie infectieuse et est devenue l'une des disciplines biomédicales fondamentales les plus importantes. À l'heure actuelle, l'immunologie est une science qui étudie non seulement la protection contre les infections. Au sens moderne l'immunologie est une science qui étudie les mécanismes d'autodéfense d'un organisme contre tout ce qui est génétiquement étranger, en maintenant l'intégrité structurelle et fonctionnelle de l'organisme.

L'immunologie comprend actuellement un certain nombre de domaines spécialisés, parmi lesquels, avec l'immunologie infectieuse, les plus importants sont l'immunogénétique, l'immunomorphologie, l'immunologie des transplantations, l'immunopathologie, l'immunohématologie, l'onco-immunologie, l'immunologie de l'ontogenèse, la vaccinologie et l'immunodiagnostic appliqué.

Microbiologie et virologie comme sciences biologiques fondamentales comprennent également un certain nombre de disciplines scientifiques indépendantes avec leurs propres buts et objectifs: général, technique (industriel), agricole, vétérinaire et de la plus grande importance pour l'humanité microbiologie médicale et virologie.

La microbiologie médicale et la virologie étudient les agents responsables des maladies infectieuses humaines (leur morphologie, physiologie, écologie, caractéristiques biologiques et génétiques), développent des méthodes pour leur culture et leur identification, des méthodes spécifiques pour leur diagnostic, leur traitement et leur prévention.

7.Perspectives de développement .

Au seuil du 21e siècle, la microbiologie, la virologie et l'immunologie représentent l'un des principaux domaines de la biologie et de la médecine, qui développe et élargit rapidement les frontières de la connaissance humaine.

L'immunologie a failli réguler les mécanismes d'autodéfense du corps, corriger les déficiences immunitaires, résoudre le problème du SIDA et lutter contre le cancer.

De nouveaux vaccins génétiquement modifiés sont en cours de création, de nouvelles données apparaissent sur la découverte d'agents infectieux - agents responsables de maladies «somatiques» (ulcère peptique, gastrite, hépatite, infarctus du myocarde, sclérose, certaines formes d'asthme bronchique, schizophrénie, etc.).

Le concept d'infections nouvelles et récurrentes (infections émergentes et émergentes) est apparu. Exemples de restauration d'anciens agents pathogènes - mycobacterium tuberculosis, rickettsies du groupe de la fièvre pourprée transmise par les tiques et un certain nombre d'autres agents pathogènes des infections focales naturelles. Parmi les nouveaux agents pathogènes figurent le virus de l'immunodéficience humaine (VIH), Legionella, Bartonella, Ehrlichia, Helicobacter, Chlamydia (Chlamydiapneumoniae). Enfin, des viroïdes et des prions, nouvelles classes d'agents infectieux, ont été découverts.

Les viroïdes sont des agents infectieux qui provoquent des lésions chez les plantes similaires à celles virales, mais ces agents pathogènes diffèrent des virus par un certain nombre de signes: l'absence d'enveloppe protéique (ARN infectieux nu), propriétés antigéniques, simple brin annulaire la structure de l'ARN (à partir de virus - uniquement dans le virus de l'hépatite D), de petites tailles d'ARN.

Les prions (particule infectieuse de type protéine infectieuse) sont des structures protéiques dépourvues d'ARN, qui sont les agents responsables de certaines infections lentes chez l'homme et l'animal, caractérisées par des lésions mortelles du système nerveux central du type encéphalopathie spongiforme th - kuru, maladie de Creutzfeldt-Jakob, syndrome de Gerstmann-Straussler-Scheinker, leucospongiose amniotrophique, encéphalopathie spongiforme bovine (maladie de la vache folle), tremblante du mouton, encéphalopathie du vison, maladie débilitante chronique du chevreuil et maladie débilitante. On suppose que les prions peuvent jouer un rôle dans l'étiologie de la schizophrénie et des myopathies. Les différences significatives avec les virus, principalement l'absence de leur propre génome, ne permettent pas encore de considérer les prions comme des représentants de la faune.

3. Tâches de la microbiologie médicale.

Ceux-ci comprennent les éléments suivants:

1. Établissement du rôle étiologique (causal) des micro-organismes dans la santé et la maladie.

2. Développement de méthodes de diagnostic, de prévention et de traitement spécifiques des maladies infectieuses, d'indication (détection) et d'identification (détermination) des agents pathogènes.

3. Contrôle bactériologique et virologique de l'environnement, des aliments, respect du régime de stérilisation et surveillance des sources d'infection dans les établissements médicaux et de garde d'enfants.

4. Contrôle de la sensibilité des microorganismes aux antibiotiques et autres médicaments, état des microbiocénoses ( microflore) surfaces et cavités du corps humain.

4. Méthodes de diagnostic microbiologique.

Les méthodes de diagnostic en laboratoire des agents infectieux sont nombreuses, les principales sont les suivantes.

1. Microscopique - utilisation d'instruments pour la microscopie. Déterminez la forme, la taille, l'interposition des micro-organismes, leur structure, la capacité de se colorer avec certains colorants.

Les principales méthodes de microscopie comprennent lumière microscopie (avec variétés - immersion, champ noir, contraste de phase, luminescence, etc.) et électronique microscopie. Ces méthodes peuvent également inclure l'autoradiographie (méthode de détection des isotopes).

2. Microbiologique (bactériologique et virologique) - isolement d'une culture pure et son identification.

3. Biologique - contamination des animaux de laboratoire avec reproduction du processus infectieux sur des modèles sensibles (essai biologique).

4. Immunologique (options - sérologique, allergique) - est utilisé pour identifier les antigènes pathogènes ou les anticorps dirigés contre eux.

5. Génétique moléculaire - sondes ADN et ARN, réaction en chaîne par polymérase (PCR) et bien d'autres.

En conclusion du matériel indiqué, il est nécessaire de noter la signification théorique de la microbiologie, de la virologie et de l'immunologie modernes. Les acquis de ces sciences ont permis d'étudier les processus fondamentaux de la vie au niveau de la génétique moléculaire. Ils déterminent la compréhension moderne de l'essence des mécanismes de développement de nombreuses maladies et l'orientation de leur prévention et de leur traitement plus efficaces.

Littérature:

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2. Borisov LB "Microbiologie médicale, virologie et immunologie". Un manuel pour les étudiants de miel. Universités, 1994.

3. Vorobiev A.A. "Microbiologie". Un manuel pour les étudiants de miel. Universités, 1994.

4. Korotyaev A.I. "Microbiologie médicale, virologie et immunologie", 1998.

5. Bukrinskaya A.G. «Virologie», 1986.