Abstract: La storia dello sviluppo della microbiologia. La storia dello sviluppo della microbiologia e dell'immunologia La storia dello sviluppo della microbiologia

La microbiologia ha percorso una lunga strada di sviluppo, stimata in molti millenni. Già nel V.VI millennio a.C. una persona godeva dei frutti dell'attività dei microrganismi, non conoscendo la loro esistenza. Vinificazione, panificazione, produzione di formaggio, condimento della pelle. nient'altro che processi che coinvolgono microrganismi. Allo stesso tempo, nei tempi antichi, scienziati e pensatori presumevano che molte malattie fossero causate da qualche tipo di cause estranee invisibili che hanno una natura vivente.

Di conseguenza, la microbiologia è iniziata molto prima della nostra era. Nel suo sviluppo ha attraversato diverse fasi, non tanto legate cronologicamente quanto condizionate dalle principali conquiste e scoperte.

La storia dello sviluppo della microbiologia può essere "suddivisa in cinque fasi: euristica, morfologica, fisiologica, immunologica e genetica molecolare.

IL PERIODO EURISTICO (IV III cc. aC XVI c.) Associato più con i metodi logici e metodologici per trovare la verità, cioè euristiche, che con eventuali esperimenti e prove. I pensatori di questo periodo (Ippocrate, lo scrittore romano Varrone, Avicenna, ecc.) hanno suggerito la natura delle malattie infettive, dei miasmi, dei piccoli animali invisibili. Queste idee furono formulate in un'ipotesi coerente molti secoli dopo negli scritti del medico italiano D. Frakastoro (1478-1553), che espresse l'idea della contagia vivente (contagiumvivum), che causa la malattia. Inoltre, ogni malattia è causata dal proprio contagio. Per prevenire le malattie, è stato raccomandato loro di isolare il paziente, metterlo in quarantena, indossare maschere e trattare gli oggetti con l'aceto.

PERIODO MORFOLOGICO (XVII PRIMA META' XIX secolo) Inizia con la scoperta dei microorganismi da parte di A. Levenguk. In questa fase è stata confermata la distribuzione onnipresente dei microrganismi, sono state descritte le forme delle cellule, la natura del movimento, gli habitat di molti rappresentanti del micromondo. La fine di questo periodo è significativa in quanto le conoscenze accumulate fino a quel momento sui microrganismi e sul livello metodologico scientifico (in particolare, la presenza della tecnologia microscopica) hanno permesso agli scienziati di risolvere tre problemi (fondamentali) molto importanti per tutte le scienze naturali: lo studio della natura dei processi di fermentazione e decadimento, le cause delle malattie infettive, il problema dell'origine stessa dei microrganismi.

Studio della natura dei processi di fermentazione e decadimento. Il termine "fermentazione" (fermentatio) per indicare tutti i processi che si verificano con il rilascio di gas fu usato per la prima volta dall'alchimista olandese Ya.B. Helmont (1579-1644) Molti scienziati hanno cercato di definire e spiegare questo processo. Ma il più vicino alla comprensione del ruolo del lievito nel processo di fermentazione è venuto dal chimico francese A.L. Lavoisier (1743 1794) nello studio delle trasformazioni chimiche quantitative dello zucchero durante la fermentazione alcolica, ma non riuscì a portare a termine la sua opera, in quanto vittima del terrore della rivoluzione borghese francese.

Molti scienziati hanno studiato il processo di fermentazione, ma il botanico francese C. Canyard de Latour (che ha studiato il sedimento durante la fermentazione alcolica e ha scoperto gli esseri viventi), i naturalisti tedeschi F. Kuetzing ( durante la formazione dell'aceto, hanno attirato l'attenzione sulla mucosa sulla superficie, che consisteva anche di organismi viventi) e T. Schwann. Ma la loro ricerca è stata severamente criticata dai sostenitori della teoria della natura fisico-chimica della fermentazione. Sono stati accusati di "frivolezza delle conclusioni" e mancanza di prove. Il secondo problema principale sulla natura microbica delle malattie infettive è stato risolto anche nel periodo morfologico dello sviluppo della microbiologia.

Il primo a suggerire che le malattie sono causate da esseri invisibili fu l'antico medico greco Ippocrate (c. 460 377 a.C.), Avicenna (c. 980-1037), ecc. Nonostante il fatto che l'insorgenza di malattie sia ora associata a microrganismi scoperti , erano necessarie prove dirette. E sono stati ricevuti da un medico epidemiologo russo D.S. Samoilovich (1744 1805). I microscopi di quel tempo avevano un ingrandimento di circa 300 volte e non consentivano di rilevare l'agente eziologico della peste, per la cui rilevazione, come è ora noto, è necessario un aumento da 800 a 1000 volte. Per dimostrare che la peste è causata da un agente patogeno speciale, si infettò con lo scarico del bubbone da un malato di peste e si ammalò di peste.

Fortunatamente, D.S. Samoilovich è sopravvissuto. Successivamente, i medici russi G.N. Minh e O.O. Mochutkovskij, I.I. Mechnikov e altri.Ma la priorità nel risolvere la questione della natura microbica delle malattie infettive appartiene al naturalista italiano A. Basi (1773 1856), che fu il primo a stabilire sperimentalmente la natura microbica della malattia del baco da seta, scoprì la trasmissione di la malattia quando un fungo microscopico è stato trasferito da un individuo malato a uno sano. ... Ma la maggior parte dei ricercatori era convinta che le cause di tutte le malattie fossero interruzioni nel corso dei processi chimici nel corpo. Il terzo problema sul metodo di emergenza e riproduzione dei microrganismi è stato risolto in una disputa con l'allora dominante teoria della generazione spontanea.

Nonostante il fatto che lo scienziato italiano L. Spallanzani a metà del XVIII secolo. osservata la divisione dei batteri al microscopio, l'opinione che essi nascano spontaneamente (derivano da marciume, sporcizia, ecc.) non è stata confutata. Ciò è stato fatto dall'eccezionale scienziato francese Louis Pasteur (1822 1895), che, con il suo lavoro, ha posto le basi per la moderna microbiologia. Nello stesso periodo, lo sviluppo della microbiologia iniziò in Russia. Il fondatore della microbiologia russa è L.N. Tsenkovsky (1822 1887). Gli oggetti della sua ricerca sono protozoi, alghe, funghi. Ha scoperto e descritto un gran numero di protozoi, ha studiato la loro morfologia e i cicli di sviluppo, ha mostrato che non esiste un confine netto tra il mondo delle piante e quello degli animali. Ha organizzato una delle prime stazioni Pasteur in Russia e ha proposto un vaccino contro l'antrace (vaccino vivo di Tsenkovsky).

PERIODO FISIOLOGICO (SECONDA METÀ DEL XIX SECOLO)

Il rapido sviluppo della microbiologia nel XIX secolo. ha portato alla scoperta di molti microrganismi: batteri noduli, batteri nitrificanti, agenti eziologici di molte malattie infettive (antrace, peste, tetano, difterite, colera, tubercolosi, ecc.), virus del mosaico del tabacco, virus dell'afta epizootica, ecc. la scoperta di nuovi microrganismi è stata accompagnata dallo studio non solo della loro struttura, ma anche della loro attività vitale, cioè per sostituire lo studio morfologico-sistematico della prima metà del XIX secolo. venne lo studio fisiologico dei microrganismi, basato su precisi esperimenti.

Pertanto, la seconda metà del XIX secolo. è consuetudine chiamare il periodo fisiologico nello sviluppo della microbiologia. Questo periodo è caratterizzato da scoperte eccezionali nel campo della microbiologia e, senza esagerazione, potrebbe essere intitolato al geniale scienziato francese L. Pasteur Pasteur, perché l'attività scientifica di questo scienziato copriva tutti i principali problemi associati all'attività vitale dei microrganismi. Maggiori dettagli sulle principali scoperte scientifiche di L. Pasteur e sul loro significato per la protezione della salute umana e dell'attività economica umana saranno discussi nel § 1.3. Il primo dei contemporanei di L. Pasteur che apprezzò il significato delle sue scoperte fu il chirurgo inglese J. Lister (1827-1912), che, basandosi sui risultati di L. Pasteur, introdusse per la prima volta il trattamento di tutti gli strumenti chirurgici con acido carbolico nella pratica medica decontaminazione delle sale operatorie e ha ottenuto una diminuzione del numero di decessi dopo le operazioni.

Uno dei fondatori della microbiologia medica è Robert Koch (1843 - 1910), che sviluppò metodi per ottenere colture pure di batteri, colorazione dei batteri con la microscopia e microfotografie. È anche nota la triade Koch formulata da R. Koch, che viene ancora utilizzata per identificare l'agente eziologico della malattia. Nel 1877 R. Koch isolò l'agente eziologico dell'antrace, nel 1882 l'agente eziologico della tubercolosi e nel 1905 gli fu assegnato il Premio Nobel per la scoperta dell'agente eziologico del colera. Nel periodo fisiologico, precisamente nel 1867, M.S. Voronin descrisse i batteri noduli e quasi 20 anni dopo G. Gelrigel e G. Wilfart mostrarono la loro capacità di fissare l'azoto. I chimici francesi T. Schlesing, A. Muntz hanno dimostrato la natura microbiologica della nitrificazione (1877) e nel 1882 P. Degeren ha stabilito la natura della denitrificazione, la natura della decomposizione anaerobica dei residui vegetali.

Scienziato russo P.A. Kostychev ha creato una teoria della natura microbiologica dei processi di formazione del suolo. Infine, nel 1892 il botanico russo D.I.Ivanovsky (1864-1920) scoprì il virus del mosaico del tabacco. Nel 1898, indipendentemente da D.I. Ivanovsky, lo stesso virus è stato descritto da M. Beijerinck. Poi furono scoperti il virus dell'afta epizootica (F. Leffler, P. Frosch, 1897), la febbre gialla (W. Reed, 1901) e molti altri virus. Tuttavia, è diventato possibile vedere le particelle virali solo dopo l'invenzione del microscopio elettronico, poiché non sono visibili nei microscopi ottici. Ad oggi, il regno dei virus conta fino a 1000 specie che causano malattie. Solo di recente sono stati scoperti un certo numero di nuovi virus DI Ivanovsky, incluso il virus che causa l'AIDS.

Non c'è dubbio che il periodo della scoperta di nuovi virus e batteri e dello studio della loro morfologia e fisiologia continui ancora oggi. S.N. Vinogradsky (1856 1953) e il microbiologo olandese M. Beijerinck (1851 1931) introdussero il principio microecologico dello studio dei microrganismi. S.N. Vinogradskiy propose di creare condizioni specifiche (elettive) che consentissero lo sviluppo predominante di un gruppo di microrganismi; nel 1893 scoprì un azotofissatore anaerobico, che chiamò Clostridium pasterianum in onore di Pasteur, microrganismi isolati dal suolo che rappresentano un tipo completamente nuovo di vita e sono detti chemolitoautotrofi.

Il principio microecologico è stato sviluppato anche da M. Beijerinck e applicato nell'isolamento di vari gruppi di microrganismi. 8 anni dopo la scoperta di S.N. Vinogradskiy M. Beijerinck ha isolato l'Azotobacterchroococcum in condizioni aerobiche, ha studiato la fisiologia dei batteri noduli, i processi di denitrificazione e riduzione dei solfati, ecc. Entrambi questi ricercatori sono i fondatori della direzione ecologica della microbiologia, associata allo studio del ruolo dei microrganismi nel ciclo delle sostanze in natura. Entro la fine del XIX secolo. viene delineata la differenziazione della microbiologia in una serie di aree particolari: generale, medica, del suolo.

PERIODO IMMUNOLOGICO (INIZI DEL XX SECOLO) Con l'inizio del XX secolo. inizia un nuovo periodo nella microbiologia, a cui hanno portato le scoperte del XIX secolo. Le opere di L. Pasteur sulla vaccinazione, I.I. Mechnikov sulla fagocitosi, P. Ehrlich sulla teoria dell'immunità umorale costituiva il contenuto principale di questa fase nello sviluppo della microbiologia, che è giustamente chiamata immunologica.

io Metchnikov su come la vaccinazione contro molte malattie ha iniziato ad essere ampiamente utilizzata. io Mechnikov ha dimostrato che la difesa dell'organismo contro i batteri patogeni è una complessa reazione biologica, che si basa sulla capacità dei fagociti (macro e microfagi) di catturare e distruggere corpi estranei che sono entrati nel corpo, compresi i batteri. Ricerca di I.I. Mechnikov sulla fagocitosi ha dimostrato in modo convincente che, oltre all'umorale, esiste l'immunità cellulare. io Mechnikov e P. Ehrlich furono per molti anni oppositori scientifici, ciascuno dei quali dimostrava sperimentalmente la validità della sua teoria.

Successivamente, si è scoperto che non c'è contraddizione tra immunità umorale e fagocitica, poiché questi meccanismi proteggono congiuntamente il corpo. E nel 1908 I.I. Mechnikov insieme a P. Ehrlich è stato insignito del Premio Nobel per lo sviluppo della teoria dell'immunità. Il periodo immunologico è caratterizzato dalla scoperta delle principali reazioni del sistema immunitario a sostanze geneticamente estranee (antigeni): produzione di anticorpi e fagocitosi, ipersensibilità di tipo ritardato (HRT), ipersensibilità di tipo immediato (HHT), tolleranza e memoria immunologica .

La microbiologia e l'immunologia si sono sviluppate particolarmente rapidamente negli anni 50-60. XX secolo. Ciò è stato facilitato dalle più importanti scoperte nel campo della biologia molecolare, della genetica, della chimica bioorganica; l'emergere di nuove scienze: ingegneria genetica, biologia molecolare, biotecnologia, informatica; creazione di nuovi metodi e l'uso di attrezzature scientifiche. L'immunologia è la base per lo sviluppo di metodi di laboratorio per la diagnosi, la prevenzione e il trattamento di molte malattie infettive e non infettive, nonché per lo sviluppo di farmaci immunobiologici (vaccini, immunoglobuline, immunomodulatori, allergeni, farmaci diagnostici). Lo sviluppo e la produzione di preparati immunobiologici sono impegnati nell'immunobiotecnologia, una sezione indipendente di immunologia.

La moderna microbiologia medica e l'immunologia hanno ottenuto un grande successo e svolgono un ruolo enorme nella diagnosi, prevenzione e trattamento delle malattie infettive e non infettive associate a un sistema immunitario compromesso (malattie oncologiche, autoimmuni, trapianto di organi e tessuti, ecc.).

PERIODO GENETICO MOLECOLARE (dagli anni '50 del XX secolo) È caratterizzato da una serie di conquiste e scoperte scientifiche di fondamentale importanza: 1. Decifrare la struttura molecolare e l'organizzazione biologica molecolare di molti virus e batteri; la scoperta delle forme di vita più semplici della proteina prionica "infettiva". 2. Decifrare la struttura chimica e la sintesi chimica di alcuni antigeni.

Ad esempio, sintesi chimica del lisozima (D. Sela, 1971), peptidi del virus dell'AIDS (R.V. Petrov, V.T. Ivanov, ecc.). 3. Decifrare la struttura degli anticorpi immunoglobuline (D. Edelman, R. Porter, 1959). 4. Sviluppo di un metodo per colture di cellule animali e vegetali e loro coltivazione su scala industriale per ottenere antigeni virali. 5. Ottenere batteri ricombinanti e virus ricombinanti. 6. Creazione di ibridomi mediante fusione di linfociti B immuni di produttori di anticorpi e cellule cancerose per ottenere anticorpi monoclonali (D. Keller, C. Milstein, 1975). 7. Scoperta di immunomodulatori delle immunocitochinine (interleuchine, interferoni, mielopeptidi, ecc.) di regolatori naturali endogeni del sistema immunitario e loro impiego per la prevenzione e la cura di varie malattie. 8. Ottenere vaccini utilizzando tecniche di biotecnologia e ingegneria genetica (epatite B, malaria, antigeni dell'HIV e altri antigeni) e peptidi biologicamente attivi (interferoni, interleuchine, fattori di crescita, ecc.). 9. Sviluppo di vaccini sintetici a base di antigeni naturali o sintetici e loro frammenti. 10. Scoperta di virus che causano l'immunodeficienza. 11. Sviluppo di metodi fondamentalmente nuovi per la diagnosi di malattie infettive e non infettive (saggio immunoenzimatico, saggio radioimmunologico, immunoblotting, ibridazione degli acidi nucleici).

Creazione sulla base di questi metodi di sistemi di test per l'indicazione, l'identificazione di microrganismi, la diagnostica delle malattie infettive e non infettive. Nella seconda metà del Novecento. continua la formazione di nuove direzioni in microbiologia, da essa vengono scorporate nuove discipline con propri oggetti di ricerca (virologia, micologia), si distinguono ambiti che differiscono per obiettivi di ricerca (microbiologia generale, tecnica, agraria, microbiologia medica, genetica dei microrganismi, eccetera.). Molte forme di microrganismi sono state studiate e verso la metà degli anni '50. secolo scorso A. Kluyver (1888 1956) e K. Niel (1897 1985) hanno formulato la teoria dell'unità biochimica della vita

reazione di Wasserman (RW o EDS-Express Diagnosis of Syphilis) è un metodo obsoleto per diagnosticare la sifilide utilizzando un test sierologico. Attualmente sostituita dalla microreazione di precipitazione ( test anticardiolipina, MP, RPR- RapidPlasmaReagin). Prende il nome dall'immunologo tedesco August Wassermann, che propose una tecnica per eseguire questa reazione. Nella pratica clinica, spesso tutti i metodi per diagnosticare la sifilide sono chiamati RW o reazione di Wasserman, sebbene questa tecnica non sia stata utilizzata nella diagnostica di laboratorio in Russia dalla fine del XX secolo. Il vantaggio della reazione è la semplicità della sua implementazione, lo svantaggio è la sua bassa specificità, che porta a risultati falsi positivi.

La reazione di Wasserman si basa sulla proprietà del siero del sangue dei pazienti con sifilide di formare un complesso con l'antigene corrispondente, adsorbendo il complemento - una parte del siero normale; l'antigene sono gli eritrociti del sangue di pecora, l'anticorpo è il siero umano. Se, quando si aggiunge siero emolitico, non si verifica la dissoluzione degli eritrociti (emolisi), la reazione di Wasserman è considerata positiva (c'è sifilide), quando appare l'emolisi, la reazione di Wasserman è negativa (non c'è sifilide). Con la sifilide primaria, la reazione di Wasserman diventa positiva a 6-8 settimane di decorso della malattia (nel 90% dei casi), con la sifilide secondaria è positiva nel 98-100% dei casi. Insieme ad altre reazioni sierologiche (RPHA, ELISA, RIF), consente non solo di identificare la presenza dell'agente patogeno, ma anche di scoprire il tempo approssimativo dell'infezione. Secondo questa reazione (oltre all'esame del paziente e ad altri test di laboratorio), viene valutata l'efficacia del trattamento, consente di stabilire la malattia della sifilide in assenza delle sue manifestazioni cliniche; serve come criterio per l'efficacia del trattamento. Un esame del sangue per la reazione di Wasserman viene necessariamente eseguito nelle donne in gravidanza per la prevenzione della sifilide congenita nei bambini, nei donatori, ecc., Vengono sottoposti alla cancellazione dei pazienti con sifilide e quando viene rilasciata una licenza di matrimonio.

Una reazione di Wasserman positiva si può osservare anche in alcune malattie di origine non sifilitica (lebbra, malaria, tifo, febbre recidivante e tifoide, vaiolo, scarlattina, influenza, morbillo, brucellosi, polmonite virale, mononucleosi infettiva, ecc.), come così come in alcune condizioni fisiologiche (durante le mestruazioni, nella seconda metà della gravidanza nel 2% delle donne in gravidanza), durante l'assunzione di farmaci per via orale - reazioni false positive. Pertanto, in caso di dubbio, è necessario un riesame.

I microbi sono apparsi sul nostro pianeta prima degli animali e degli esseri umani. È stato dimostrato che i microbi patogeni esistevano in tempi antichi. Ciò è dimostrato dal rilevamento di antigeni di batteri patogeni, ad esempio l'agente eziologico della peste, nei resti di antiche sepolture (mummie). Anche prima della scoperta dei microbi, le persone avevano indovinato l'esistenza di fattori esterni che causano malattie. Pertanto, possiamo dire che la microbiologia è nata anche prima della nostra era e ha fatto una lunga strada di sviluppo. In accordo con il livello di conoscenza dei microbi, con l'avvento di nuove scoperte e metodi, nonché con la formazione di nuove direzioni, la storia della microbiologia può essere suddivisa in cinque periodi: 1) euristico; 2) morfologico; 3) fisiologico; 4) immunologico; 5) genetica molecolare.

periodo euristico

Questo periodo inizia dal momento in cui Ippocrate (III-IV secolo a.C.) fece un'ipotesi (euristica - supposizione) che le malattie trasmesse da persona a persona fossero causate da sostanze invisibili e inanimate. Ha chiamato queste sostanze "miasmi". Va detto che nei tempi antichi, non sapendo dell'esistenza dei microbi, le persone usavano i frutti dell'attività dei microbi: vinificazione, fermentazione, cottura del pane, ecc.

Solo nel XV - XVI secolo. il medico e poeta italiano Geralimo Fracastoro (1476 - 1553) sostanziava l'opinione che le malattie siano causate da "contagi viventi", che trasmettono malattie attraverso l'aria o attraverso oggetti, che queste creature vivano nell'ambiente e per combattere le malattie, l'isolamento delle paziente è necessario, distruzione contagio, ecc. A proposito, Fracastoro per queste opere è considerato il fondatore dell'epidemiologia.

Così, per oltre due millenni, gli scienziati sono passati da congetture e supposizioni alla convinzione che le malattie umane siano causate da alcune creature viventi invisibili.

Periodo morfologico

Questo periodo inizia tra la fine del XVII e l'inizio del XVIII secolo, quando il naturalista olandese Anthony van Leeuwenhoek (1632 - 1723) scoprì i batteri. Il microscopio ha creato oggetti ingranditi 150 - 300 volte. Esaminando tutto (acqua, sangue, placca dentale, ecc.), Leeuwenhoek trovò molti "animali" viventi, che chiamò "animalculus". Disegnando e descrivendo sistematicamente, inviò lettere alla Royal Society of Science di Londra. Queste lettere furono pubblicate su riviste scientifiche e poi, nel 1695, fu pubblicato un libro intitolato "Secrets of Nature, Discovery of Anthony van Leeuwenhoek with a Microscope". Così, Levenguk segnò l'inizio di un periodo morfologico che continua ancora oggi. Il primo russo a vedere i microbi fu Pietro il Grande, che visitò Levenguk in Olanda; portò anche il microscopio in Russia, e il primo ricercatore fu il dottore M.M. Terekhovsky (1740 - 0796).

Dopo la scoperta di Levenguk, iniziò la marcia trionfale della microbiologia. Furono scoperti nuovi batteri, funghi, protozoi e alla fine del XIX secolo. sono stati scoperti virus. Per dimostrare il ruolo eziologico dei microbi nella patologia umana, sono stati condotti studi su animali ed esperimenti sull'autoinfezione. Va notato gli audaci esperimenti dell'epidemiologo russo Danila Samoilovich (1724 - 1810), che si infettò con la secrezione di bubbone da un malato di peste. Storicamente, una serie di esperimenti sull'autoinfezione con materiali o colture di agenti patogeni prelevati da un paziente con colera (Petenhofer, I.I. Mechnikov, D.K. Zabolotny, N.F. Gamaleya), tifo (G.N. P. Smirnov), virus della poliomielite (MN Chumakov) e altri.

Fine del XIX secolo è stato segnato dalla scoperta dei virus. Nel 1892, il botanico russo D.I. Ivanovsky (1864 - 1920) scoprì il regno dei virus nello studio della malattia del mosaico del tabacco. Poi sono stati scoperti molti virus che infettano uomini, animali, piante e batteri. Nella prima metà del XX sec. si formò una disciplina indipendente: la virologia, e nel 1992 il mondo intero celebrò il 100° anniversario della scoperta dei virus da parte di D.I. Ivanovsky.

La scoperta e l'emergere di nuovi tipi di microbi, nonché il cambiamento delle proprietà patogene di microbi già noti è del tutto naturale, poiché, da un lato, vengono migliorati i metodi di microbiologia e, dall'altro, i rappresentanti del micromondo si evolvono con le leggi generali della biologia e della genetica. Solo negli ultimi 20-30 anni sono state scoperte più di tre dozzine di varianti nuove e modificate di microbi noti. Tutti loro sono combinati in un gruppo di pericolose infezioni imprevedibili.

In futuro, una persona si aspetta anche l'emergere di agenti patogeni nuovi o modificati di malattie infettive. Un esempio è il ruolo crescente dei virus della leucemia a cellule T, dei virus dell'epatite, dei prioni, ecc. nella patologia umana.

periodo fisiologico

Dalla scoperta dei microbi, naturalmente, è sorta la domanda non solo sul loro ruolo nella patologia umana, ma anche sulla struttura, le proprietà biologiche, i processi vitali, l'ecologia, ecc.

Pertanto, dalla metà del XIX secolo, iniziò uno studio intensivo della fisiologia dei batteri. Questo periodo, che iniziò dal XIX secolo e continua fino ad oggi, fu convenzionalmente chiamato il periodo fisiologico nello sviluppo della microbiologia.

Un ruolo importante in questo periodo fu svolto dalle opere dell'eccezionale scienziato francese Louis Pasteur (1822 - 1895). Chimico di formazione, dotato di una vasta erudizione, talento di sperimentatore e saggezza di organizzatore di scienze, L. Pasteur fece una serie di scoperte fondamentali fondamentali in molti campi della scienza, che gli permisero di diventare il fondatore di numerosi delle scienze: microbiologia, biotecnologia, disinfezione, stereochimica.

L. Pasteur ha scoperto:

1. La natura della fermentazione;

2. Anaerobiosi;

3. Confutato la teoria della generazione spontanea;

4. Giustificato il principio della sterilizzazione;

5. Sviluppato il principio della vaccinazione e metodi per ottenere i vaccini.

All'età di 26 anni, L. Pasteur ha difeso la sua tesi di dottorato "Sui composti dell'arsenico di potassio, sodio e ammoniaca", in cui ha dimostrato che quando si coltivano funghi, vengono assimilati solo alcuni stereoisomeri. Così, L. Pasteur divenne il fondatore della stereochimica.

Prima di Pasteur, prevaleva la teoria chimica della fermentazione di Liebig. Pasteur ha fatto una scoperta, dimostrando che la fermentazione (acido lattico, alcolica, acetica) è un fenomeno biologico causato dai microbi e dai loro enzimi, cioè. Pasteur divenne il fondatore della biotecnologia.

Prima di Pasteur, c'era una teoria della generazione spontanea di tutti gli esseri viventi, ad es. si credeva che gli animali non solo discendessero l'uno dall'altro, ma sorgessero anche spontaneamente (le rane nascono dal limo, ecc.). Pertanto, sono stati generati anche microbi. Pasteur ha confutato questa proposta con i suoi esperimenti. Ha dimostrato che se il brodo sterile viene lasciato in un pallone aperto, germinerà, ma se il brodo sterile viene posto in un pallone che comunica con l'aria attraverso un tubo di vetro a spirale, il brodo non germinerà, poiché i batteri con particelle di polvere dal l'aria si depositerà sulle parti curve del tubo a spirale e non entrerà nel brodo.

Pasteur ha anche dimostrato che alcuni batteri non solo non trasportano ossigeno, ma vivono e si moltiplicano solo in un ambiente privo di ossigeno. Così, è stato scoperto il fenomeno dell'anaerobiosi e un gruppo di microbi è stato chiamato anaerobi.

La prova del ruolo dei microbi nei processi enzimatici ha portato Pasteur a risolvere una serie di problemi pratici, in particolare allo sviluppo di un modo per combattere le malattie del vino riscaldandolo a 50-60 ° C per distruggere i batteri. Questo metodo, in seguito chiamato pastorizzazione, è oggi ampiamente utilizzato nell'industria alimentare.

Un contributo significativo allo sviluppo della microbiologia durante questo periodo fu dato dal batteriologo tedesco Robert Koch (1843 - 1910), che propose la colorazione dei batteri, la microfotografia, un metodo per ottenere colture pure, nonché la famosa triade Henle-Koch stabilire il ruolo eziologico dei microbi nelle malattie infettive. Secondo la triade, sono necessarie tre condizioni per dimostrare il ruolo dei microbi nell'insorgenza di una specifica malattia:

1. Che il microbo si trova solo nel paziente e non nelle persone sane e nei pazienti con altre malattie;

2. Si deve ottenere una coltura pura del microbo;

3. Il microbo deve causare una malattia simile quando infetta gli animali.

Questi principi sono stati proposti da Henle prima che Koch li formulasse e li sviluppasse. Al giorno d'oggi, questa triade è di relativa importanza, poiché a volte è difficile riprodurre una malattia negli animali (ad esempio l'infezione da HIV) e spesso l'agente patogeno si trova in individui sani (portatore).

Quindi, lo studio delle proprietà biologiche e fisiologiche dei microrganismi dalla fine del XIX secolo. e per tutto il XX secolo. ha portato alla conoscenza dei processi profondi dell'attività vitale di batteri, virus e protozoi.

Periodo immunologico

Questo periodo nello sviluppo della microbiologia è associato principalmente ai nomi dello scienziato francese L. Pasteur, il biologo russo I.I. Mechnikov (1843 - 1916) e il chimico tedesco Paul Ehrlich (1854 - 1915). Questi scienziati possono essere giustamente definiti i fondatori dell'immunologia.

L. Pasteur ha scoperto e sviluppato il principio della vaccinazione, I.I. Mechnikov - la teoria fagocitica, P. Ehrlich ha espresso un'ipotesi sugli anticorpi e ha sviluppato la teoria umorale dell'immunità.

Va notato che più di 200 anni fa, il medico inglese Edward Jenner (1749 - 1823) trovò un modo per creare immunità all'agente patogeno del vaiolo inoculando una persona con il virus vaccinico. È stata la più grande scoperta, ma è stata empirica. E solo L. Pasteur ha convalidato scientificamente il principio della vaccinazione, il metodo per ottenere i vaccini e l'ha esteso a molti paesi. Nell'estate del 1886, le opere realizzate da I.I. Mechnikov e il suo talentuoso studente N.F. Le prime stazioni Pasteur di Gamaley.

Grata l'umanità per le scoperte fatte utilizzando i fondi raccolti dalla sottoscrizione internazionale, nel 1888 costruì l'Istituto Pasteur a Parigi, che è ancora operativo oggi. All'Istituto Pasteur, tali scienziati hanno lavorato come alei, il primo allievo Pasteur N.I. M. Bezredka (ha proposto un metodo di desensibilizzazione), J. Bordet (immunochimico), G. Ramon (sviluppato un metodo per produrre tossoidi) e molti altri.

Un enorme contributo fu dato da I.I. Mechnikov, che ricevette il Premio Nobel nel 1908 per lo sviluppo della teoria della fagocitosi. Inoltre, I.I. Mechnikov amava i processi di invecchiamento, il ruolo della normale microflora umana, è giustamente considerato l'antenato della gerontologia e la dottrina della disbatteriosi. Avversario I.I. Mechnikov, P. Ehrlich per la teoria umorale dell'immunità ricevette anche il Premio Nobel nel 1908.

Nel 1900, R. Koch scoprì l'ipersensibilità di tipo ritardato, nel 1902 - 1905. C. Richet, J. Porter, G.P. Sakharov descrisse l'ipersensibilità di tipo immediato, negli anni '50 fu scoperta la tolleranza all'antigene (P. Medovar, M. Hasek), la memoria immunologica (F. Burnet). Allo stesso tempo, è stata studiata la struttura delle immunoglobuline (R. Porter ed E. Edelman), sono stati scoperti l'interferone (A. Isaacs e J. Lindemann) e altri immunomodulatori. Inoltre, numerosi studi sono stati dedicati allo studio dei linfociti e del loro ruolo nell'immunità, nelle interazioni cellulari cooperative, ecc.

L'immunologia a metà del XX secolo si è configurata come una scienza indipendente con scopi, obiettivi, struttura e classificazione.

Periodo genetico molecolare

Lo sviluppo della biologia molecolare, della genetica, dell'ingegneria genetica e proteica e di altre scienze nella seconda metà del XX secolo ha dato impulso allo sviluppo degli aspetti molecolari e genetici della microbiologia.

Durante questo periodo sono state decifrate la struttura molecolare di batteri e virus, la struttura e la composizione del loro genoma, fattori di patogenicità e fattori di difesa immunitaria.

Decifrando i geni di batteri e virus, la loro sintesi ha permesso di creare artificialmente DNA ricombinante e ottenere sulla base ceppi ricombinanti di microrganismi, ampiamente utilizzati per ottenere sostanze biologicamente attive (ormoni, farmaci, proteine alimentari, zuccheri, ecc.) . L'ingegneria genetica ha permesso di ottenere vaccini e preparati diagnostici (vaccino contro l'epatite B, anticorpi monoclonali, ecc.).

L'immunogenetica è in fase di sviluppo, il cui scopo è la profilassi genica e la terapia genica delle immunodeficienze. La genodiagnostica (reazione a catena della polimerasi) è ampiamente utilizzata in microbiologia.

Grandi successi sono stati ottenuti nello studio del sistema di istocompatibilità, che ha risolto i problemi di trapiantologia durante il trapianto di organi e tessuti, il problema di incompatibilità tra madre e feto in ostetricia e ginecologia.

La chemioterapia e la terapia antibiotica delle malattie infettive hanno subito un'evoluzione. È stato creato un numero enorme di farmaci antivirali e antibatterici.

Pertanto, i progressi nella microbiologia e nell'immunologia non solo hanno assicurato il successo nella lotta contro le malattie infettive, ma hanno anche aperto nuovi modi e metodi per la diagnosi e il trattamento delle malattie non infettive.

Le fasi di sviluppo della microbiologia sono correlate non tanto cronologicamente quanto dovute alle principali conquiste e scoperte; pertanto, molti ricercatori distinguono periodi diversi, ma molto spesso i seguenti: euristico, morfologico, fisiologico, immunologico e genetico molecolare.

PERIODO EURISTICO (IV III sec. a.C. XVI sec.)

È associato piuttosto a metodi logici e metodologici per trovare la verità, cioè euristici, che a qualsiasi esperimento e dimostrazione. I pensatori di questo periodo (Ippocrate, lo scrittore romano Varrone, Avicenna, ecc.) hanno suggerito la natura delle malattie infettive, dei miasmi, dei piccoli animali invisibili. Queste idee furono formulate in un'ipotesi coerente molti secoli dopo negli scritti del medico italiano D. Frakastoro (1478-1553), che espresse l'idea del contagio vivente (contagium vivum), che causa la malattia. Inoltre, ogni malattia è causata dal proprio contagio. Per prevenire le malattie, è stato raccomandato loro di isolare il paziente, metterlo in quarantena, indossare maschere e trattare gli oggetti con l'aceto.

PERIODO MORFOLOGICO (XVII PRIMA META' XIX sec.)

Inizia con la scoperta dei microrganismi di A. Levenguk. In questa fase è stata confermata la distribuzione onnipresente dei microrganismi, sono state descritte le forme delle cellule, la natura del movimento e gli habitat di molti rappresentanti del micromondo. La fine di questo periodo è significativa in quanto le conoscenze sui microrganismi accumulate a quel tempo e il livello metodologico scientifico (in particolare, la presenza della tecnologia microscopica) hanno permesso agli scienziati di risolvere tre problemi (fondamentali) molto importanti per tutte le scienze naturali: lo studio della natura dei processi di fermentazione e decadimento, cause di malattie infettive, problema dell'origine stessa dei microrganismi.

Studio della natura dei processi di fermentazione e decadimento. Il termine "fermentazione" (fermentatio) fu usato per la prima volta dall'alchimista olandese Ya.B. Helmont (1579

1644). Molti scienziati hanno cercato di definire e spiegare questo processo. Ma il più vicino alla comprensione del ruolo del lievito nel processo di fermentazione è venuto dal chimico francese A.L. Lavoisier (1743 1794) nello studio delle trasformazioni chimiche quantitative dello zucchero durante la fermentazione alcolica, ma non riuscì a portare a termine la sua opera, in quanto vittima del terrore della rivoluzione borghese francese. Molti scienziati hanno studiato il processo di fermentazione, ma il botanico francese C. Canyard de Latour (ha studiato il sedimento durante la fermentazione alcolica e ha scoperto creature viventi), i naturalisti tedeschi F Kützing (durante la formazione dell'aceto, ha attirato l'attenzione sulla mucosa su la superficie, anch'essa costituita da organismi viventi) e T. Schwann. Ma la loro ricerca è stata severamente criticata dai sostenitori della teoria della natura fisico-chimica della fermentazione. Sono stati accusati di essere "frivoli nelle conclusioni" e privi di prove.

Il secondo problema principale sulla natura microbica delle malattie infettive è stato risolto anche nel periodo morfologico dello sviluppo della microbiologia. Il primo a suggerire che le malattie sono causate da creature invisibili fu l'antico medico greco Ippocrate (c. 460 377 a.C.), Avicenna (c. 980-1037), ecc. microrganismi aperti, era necessaria una prova diretta. E sono stati ottenuti dal medico epidemiologo russo D.S. Samoilovich (1744 1805). I microscopi di quel tempo avevano un ingrandimento di circa 300 volte e non consentivano di rilevare l'agente eziologico della peste, per la cui rilevazione, come è ora noto, è necessario un aumento da 800 a 1000 volte. Per dimostrare che la peste è causata da un agente patogeno speciale, si infettò con lo scarico del bubbone da una persona malata di peste e si ammalò di peste. Fortunatamente, D.S. Samoilovich è sopravvissuto. Successivamente, i medici russi G.N. Minh e O.O. Mochutkovskij, I.I. Mechnikov e altri Ma la priorità nel risolvere il problema della natura microbica delle malattie infettive appartiene al naturalista italiano A. Basi (1773 - 1856), che fu il primo a stabilire sperimentalmente la natura microbica della malattia del baco da seta, scoprì la trasmissione della malattia durante il trasferimento di un fungo microscopico da un individuo malato a uno sano. Ma la maggior parte dei ricercatori era convinta che le cause di tutte le malattie fossero disturbi nel corso dei processi chimici nel corpo.

Il terzo problema sulle modalità di comparsa e riproduzione dei microrganismi è stato risolto in una disputa con l'allora dominante teoria della nascita spontanea. Nonostante il fatto che lo scienziato italiano L. Spallanzani a metà del XVIII secolo. osservata la divisione dei batteri al microscopio, l'opinione che essi nascano spontaneamente (derivano da marciume, sporcizia, ecc.) non è stata confutata. Ciò è stato fatto dall'eccezionale scienziato francese Louis Pasteur (1822 1895), che, con il suo lavoro, ha posto le basi per la moderna microbiologia.

Nello stesso periodo, lo sviluppo della microbiologia iniziò in Russia. Il fondatore della microbiologia russa è L.N. Tsenkovsky (1822 1887). Gli oggetti della sua ricerca sono protozoi, alghe, funghi. Ha scoperto e descritto un gran numero di protozoi, ha studiato la loro morfologia e i cicli di sviluppo, ha mostrato che non esiste un confine netto tra il mondo delle piante e quello degli animali. Ha organizzato una delle prime stazioni Pasteur in Russia e ha proposto un vaccino contro l'antrace (vaccino vivo di Tsenkovsky).

PERIODO FISIOLOGICO (SECONDA META' XIX secolo) Il rapido sviluppo della microbiologia nel XIX secolo. ha portato alla scoperta di molti microrganismi: batteri noduli, batteri nitrificanti, agenti eziologici di molte malattie infettive (antrace, peste, tetano, difterite, colera, tubercolosi, ecc.), virus del mosaico del tabacco, virus dell'afta epizootica, ecc. la scoperta di nuovi microrganismi è stata accompagnata dallo studio non solo della loro struttura, ma anche della loro attività vitale, cioè per sostituire lo studio morfologico-sistematico della prima metà del XIX secolo. venne lo studio fisiologico dei microrganismi, basato su precisi esperimenti. Pertanto, la seconda metà del XIX secolo. è consuetudine chiamare il periodo fisiologico nello sviluppo della microbiologia.

Questo periodo è caratterizzato da scoperte eccezionali nel campo della microbiologia e, senza esagerazione, potrebbe essere intitolato al geniale scienziato francese L. Pasteur Pasteur, perché l'attività scientifica di questo scienziato copriva tutti i principali problemi associati all'attività vitale dei microrganismi. Maggiori dettagli sulle principali scoperte scientifiche di L. Pasteur e sul loro significato per la protezione della salute umana e dell'attività economica umana saranno discussi nel § 1.3.

Il primo dei contemporanei di L. Pasteur che apprezzò il significato delle sue scoperte fu il chirurgo inglese J. Lister (1827-1912), che, basandosi sui risultati di L. Pasteur, introdusse per la prima volta il trattamento di tutti gli strumenti chirurgici con acido carbolico nella pratica medica decontaminazione delle sale operatorie e ha ottenuto una diminuzione del numero di decessi dopo le operazioni.

Uno dei fondatori della microbiologia medica è Robert Koch (1843

1910), che fu responsabile dello sviluppo di metodi per ottenere colture pure di batteri, colorazione di batteri con microscopia e micrografie. È anche nota la triade Koch formulata da R. Koh, che è ancora utilizzata per identificare l'agente eziologico della malattia. Nel 1877, R. Koch isolò l'agente eziologico dell'antrace, nel 1882 l'agente eziologico della tubercolosi e nel 1905 ricevette il Premio Nobel per la scoperta dell'agente eziologico del colera da parte di R. Koch.

Nel periodo fisiologico, precisamente nel 1867, M.S. Voronin descrisse i batteri noduli e quasi 20 anni dopo G. Gelrigel e G. Wilfart mostrarono la loro capacità di fissare l'azoto. I chimici francesi T. Schlesing e A. Muntz hanno dimostrato la natura microbiologica della nitrificazione (1877) e nel 1882 P. Degeren ha stabilito la natura della denitrificazione, la natura della decomposizione anaerobica dei residui vegetali. Scienziato russo P.A. Kostychev ha creato una teoria della natura microbiologica dei processi di formazione del suolo.

Infine, nel 1892 il botanico russo D.I.Ivanovsky (1864-1920) scoprì il virus del mosaico del tabacco. Nel 1898, indipendentemente da D.I. Ivanovsky, lo stesso virus è stato descritto da M. Beijerinck. Poi furono scoperti il virus dell'afta epizootica (F. Leffler, P. Frosch, 1897), la febbre gialla (W. Reed, 1901) e molti altri virus. Tuttavia, è diventato possibile vedere le particelle virali solo dopo l'invenzione del microscopio elettronico, poiché non sono visibili nei microscopi ottici. Ad oggi, il regno dei virus conta fino a 1000 specie che causano malattie. Solo di recente sono stati scoperti un certo numero di nuovi virus DI Ivanovsky, incluso il virus che causa l'AIDS. Non c'è dubbio che il periodo della scoperta di nuovi virus e batteri e dello studio della loro morfologia e fisiologia continui ancora oggi.

S.N. Vinogradskiy (1856-1953) e il microbiologo olandese M. Beijerink (1851-1931) introdussero il principio microecologico dello studio dei microrganismi. S.N. Vinogradskiy propose di creare condizioni specifiche (elettive) che consentissero lo sviluppo predominante di un gruppo di microrganismi, scoprì nel 1893 un fissatore anaerobico dell'azoto, dal nome Pasteur Clostridium pasterianum, microrganismi isolati dal suolo che rappresentano un tipo di vita completamente nuovo e sono chiamati chemolithoautotrophic ...

Il principio microecologico è stato sviluppato anche da M. Beijerinck e applicato nell'isolamento di vari gruppi di microrganismi. Otto anni dopo la scoperta di S.N. Vinogradsky, M. Beijerink ha isolato l'Azotobacter chroococcum in condizioni aerobiche, ha studiato la fisiologia dei batteri noduli, i processi di denitrificazione e riduzione dei solfati, ecc. Entrambi questi ricercatori sono i fondatori della direzione ecologica della microbiologia, associata allo studio del ruolo dei microrganismi nel ciclo delle sostanze in natura.

Entro la fine del XIX secolo. viene delineata la differenziazione della microbiologia in una serie di aree particolari: generale, medica, del suolo.

PERIODO IMMUNOLOGICO (INIZI DEL XX SECOLO)

Con l'inizio del Novecento. inizia un nuovo periodo nella microbiologia, a cui hanno portato le scoperte del XIX secolo.

Le opere di L. Pasteur sulla vaccinazione, I.I. Mechnikov sulla fagocitosi, P. Ehrlich sulla teoria dell'immunità umorale ha costituito il contenuto principale di questa fase nello sviluppo della microbiologia, che ha ricevuto giustamente il titolo di immunologico.

Paul Ehrlich (1854 - 1915) medico, batteriologo e biochimico tedesco, uno dei fondatori dell'immunologia e della chemioterapia, avanzò la teoria dell'immunità umorale (dal latino humor liquido). Credeva che l'immunità derivi dalla formazione di anticorpi nel sangue che neutralizzano il veleno. Ciò è stato confermato dalla scoperta di anticorpi anti-tossina che neutralizzano le tossine negli animali a cui è stata iniettata la tossina difterica o tetanica (E. Bering, S. Kitazato).

Nel 1883 formulò la teoria fagocitaria dell'immunità. L'immunità umana alla reinfezione è nota da molto tempo, ma la natura di questo fenomeno era incomprensibile anche dopo

io Metchnikov su come la vaccinazione contro molte malattie ha iniziato ad essere ampiamente utilizzata. io Mechnikov ha dimostrato che la difesa del corpo contro la malattia dei batteri creativi è una complessa reazione biologica, che si basa sulla capacità dei fagociti (macro e microfagi) di catturare e distruggere corpi estranei che sono entrati nel corpo, compresi i batteri. Ricerca di I.I. Mechnikov sulla fagocitosi ha dimostrato in modo convincente che, oltre all'umorale, esiste l'immunità cellulare.

io Mechnikov e P. Ehrlich furono per molti anni oppositori scientifici, ciascuno dei quali dimostrava sperimentalmente la validità della sua teoria. Successivamente, si è scoperto che non c'è contraddizione tra immunità umorale e fagocitaria, poiché questi meccanismi svolgono congiuntamente la protezione dell'organismo. E nel 1908 I.I. Mechnikov insieme a P. Ehrlich è stato insignito del Premio Nobel per lo sviluppo della teoria dell'immunità.

Il periodo immunologico è caratterizzato dalla scoperta delle principali reazioni del sistema immunitario a sostanze geneticamente estranee (antigeni): formazione di anticorpi e fagocitosi, ipersensibilità di tipo ritardato (HRT), ipersensibilità di tipo immediato (HHT), tolleranza e memoria immunologica.

La microbiologia e l'immunologia si sono sviluppate particolarmente rapidamente negli anni 50-60. XX secolo. Ciò è stato facilitato dalle scoperte più importanti nel campo della biologia molecolare, della genetica e della chimica bioorganica; l'emergere di nuove scienze: ingegneria genetica, biologia molecolare, biotecnologia, informatica; la creazione di nuovi metodi e l'uso di attrezzature scientifiche.

L'immunologia è la base per lo sviluppo di metodi di laboratorio per la diagnosi, la prevenzione e il trattamento di molte malattie infettive e non infettive, nonché per lo sviluppo di farmaci immunobiologici (vaccini, immunoglobuline, immunomodulatori, allergeni, farmaci diagnostici). Lo sviluppo e la produzione di preparati immunobiologici sono impegnati nell'immunobiotecnologia, una sezione indipendente di immunologia. La moderna microbiologia medica e l'immunologia hanno ottenuto un grande successo e svolgono un ruolo enorme nella diagnosi, prevenzione e trattamento delle malattie infettive e non infettive associate a un sistema immunitario compromesso (malattie oncologiche, autoimmuni, trapianto di organi e tessuti, ecc.).

PERIODO MOLECOLARE-GENETICO (dagli anni '50 del XX secolo)

È caratterizzato da una serie di risultati e scoperte scientifiche di fondamentale importanza:

1. Decifrare la struttura molecolare e l'organizzazione biologica molecolare di molti virus e batteri; scoperta delle forme di vita più semplici della proteina prionica “infettiva”.

2. Decifrare la struttura chimica e la sintesi chimica di alcuni antigeni. Ad esempio, sintesi chimica del lisozima (D. Sela, 1971), peptidi del virus dell'AIDS (R.V. Petrov, V.T. Ivanov, ecc.).

3. Decifrare la struttura degli anticorpi immunoglobuline (D. Edelman, R. Porter, 1959).

4. Sviluppo di un metodo per colture di cellule animali e vegetali e loro coltivazione su scala industriale per ottenere antigeni virali.

5. Ottenere batteri ricombinanti e virus ricombinanti.

6. Creazione di ibridomi mediante fusione di linfociti B immuni di produttori di anticorpi e cellule cancerose per ottenere anticorpi monoclonali (D. Keller, C. Milstein, 1975).

7. Scoperta di immunomodulatori delle immunocitochinine (interleuchine, interferoni, mielopeptidi, ecc.) di regolatori naturali endogeni del sistema immunitario e loro impiego per la prevenzione e la cura di varie malattie.

8. Ottenere vaccini utilizzando tecniche di biotecnologia e ingegneria genetica (epatite B, malaria, antigeni dell'HIV e altri antigeni) e peptidi biologicamente attivi (interferoni, interleuchine, fattori di crescita, ecc.).

9. Sviluppo di vaccini sintetici a base di antigeni naturali o sintetici e loro frammenti.

10. Scoperta di virus che causano l'immunodeficienza.

11. Sviluppo di metodi fondamentalmente nuovi per la diagnosi di malattie infettive e non infettive (saggio immunoenzimatico, saggio radioimmunologico, immunoblotting, ibridazione degli acidi nucleici). Creazione sulla base di questi metodi di sistemi di test per l'indicazione, l'identificazione di microrganismi, la diagnostica delle malattie infettive e non infettive.

Nella seconda metà del Novecento. continua la formazione di nuove direzioni in microbiologia, nuove discipline sono spinte da esso con i propri oggetti di ricerca (virologia, micologia), si distinguono direzioni che differiscono per compiti di ricerca (microbiologia generale, tecnica, agraria, microbiologia medica, genetica dei microrganismi, ecc.)... Molte forme di microrganismi sono state studiate, e verso la metà degli anni '50. secolo scorso A. Kluyver (1888

1956) e K. Niehl (1897 1985) è stata formulata la teoria dell'unità biochimica della vita.

introduzione

Microbiologia(dal greco micros - piccolo, bios - vita, logos - insegnamento) -scienza che studia la struttura, l'attività vitale e l'ecologia dei microrganismi delle più piccole forme di vita di origine vegetale o animale, invisibili ad occhio nudo.

Studi di microbiologiatutti i rappresentanti del micromondo (batteri, funghi, protozoi, virus). Al suo centro, la microbiologia è una scienza biologica fondamentale. Per studiare i microrganismi, utilizza i metodi di altre scienze, principalmente fisica, biologia, chimica bioorganica, biologia molecolare, genetica, citologia, immunologia. Come ogni scienza, la microbiologia è divisa in generale e specifica. La microbiologia generale studia i modelli della struttura e della vita dei microrganismi a tutti i livelli. molecolare, cellulare, popolazione; genetica e il loro rapporto con l'ambiente. L'oggetto di studio della microbiologia privata sono i singoli rappresentanti del micromondo, a seconda della loro manifestazione e della loro influenza sull'ambiente, sulla natura vivente, compresi gli esseri umani. Le sezioni private di microbiologia includono: microbiologia medica, veterinaria, agricola, tecnica (sezione biotecnologica), marina, spaziale.

Microbiologia medicastudia i microrganismi patogeni per l'uomo: batteri, virus, funghi, protozoi. A seconda della natura dei microrganismi patogeni studiati, la microbiologia medica è suddivisa in batteriologia, virologia, micologia e protozoologia.

Ognuna di queste discipline affronta i seguenti problemi:

morfologia e fisiologia, cioè svolge ricerche microscopiche e di altro tipo, studia il metabolismo, la nutrizione, la respirazione, le condizioni di crescita e riproduzione, le caratteristiche genetiche dei microrganismi patogeni;

il ruolo dei microrganismi nell'eziologia e patogenesi delle malattie infettive;

principali manifestazioni cliniche e prevalenza delle malattie causate;

diagnostica specifica, prevenzione e cura delle malattie infettive;

ecologia dei microrganismi patogeni.

La microbiologia medica comprende anche la microbiologia sanitaria, clinica e farmaceutica.

Microbiologia sanitariastudia la microflora dell'ambiente, la relazione della microflora con il corpo, l'effetto della microflora e dei suoi prodotti di scarto sulla salute umana, sviluppa misure per prevenire gli effetti negativi dei microrganismi sull'uomo. Il focus della microbiologia clinica. Il ruolo dei microrganismi opportunisti nell'insorgenza di malattie umane, diagnosi e prevenzione di queste malattie.

Microbiologia farmaceuticastudia le malattie infettive delle piante medicinali, i danni alle piante medicinali e alle materie prime sotto l'influenza di microrganismi, la contaminazione dei medicinali durante la preparazione, nonché le forme di dosaggio finite, i metodi di asepsi e antisettici, la disinfezione nella produzione di medicinali, la tecnologia per ottenere preparati microbiologici e immunologici diagnostici, profilattici e terapeutici ...

Microbiologia veterinariastudia gli stessi temi della microbiologia medica, ma in relazione ai microrganismi che causano malattie negli animali.

Microflora del suolo, flora, sua influenza sulla fertilità, composizione del suolo, malattie infettive delle piante, ecc. sono al centro della microbiologia agricola.

Microbiologia marina e spazialestudia, rispettivamente, la microflora dei mari e dei bacini idrici e dello spazio esterno e di altri pianeti.

Microbiologia tecnica,essendo una parte della biotecnologia, sviluppa una tecnologia per ottenere vari prodotti da microrganismi per l'economia e la medicina nazionale (antibiotici, vaccini, enzimi, proteine, vitamine). La base della moderna biotecnologia è l'ingegneria genetica.

La storia dello sviluppo della microbiologia

PERIODO FISIOLOGICO (SECONDA METÀ DEL XIX SECOLO)

Proposto nel 1896 dal medico francese F. Widal (F. Widal, 1862-1929). V. p. Si basa sulla capacità degli anticorpi (agglutinine), formati nell'organismo durante la malattia e persistenti per lungo tempo dopo la guarigione, di provocare l'adesione di microrganismi tifoidi, anticorpi specifici (agglutinine) si trovano nel sangue del paziente dalla 2a settimana di malattia.

Per formulare la reazione di Vidal, il sangue viene prelevato dalla vena cubitale in una quantità di 2-3 ml con una siringa e lasciato coagulare. Il coagulo formato viene separato e il siero viene aspirato in una provetta pulita e da esso vengono preparate 3 serie di diluizioni del siero del paziente da 1: 100 a 1: 800 come segue: viene versato 1 ml (20 gocce) di soluzione fisiologica in tutte le provette; poi con la stessa pipetta si versa nella prima provetta 1 ml di siero diluito 1:50, miscelato con soluzione salina, si ottiene così una diluizione di 1:100, si trasferisce 1 ml di siero da questa provetta nella provetta successiva, miscelato con soluzione fisiologica si ottiene una diluizione di 1: 200 ricevono anche diluizioni di 1: 400 e 1: 800 in ciascuna delle tre file.

La reazione di agglutinazione di Widzl viene eseguita in un volume di 1 ml di liquido, quindi 1 ml viene rimosso dall'ultima provetta dopo aver miscelato il liquido. Una provetta di controllo separata viene riempita con 1 ml di soluzione fisiologica priva di siero. Questo controllo è impostato per verificare la possibilità di agglutinazione spontanea dell'antigene (diagnosticum) in ciascuna riga (controllo antigenico). In tutte le provette di ogni riga corrispondente alle iscrizioni vengono instillate 2 gocce di diagnosticum. Il supporto viene posto in un termostato per 2 ore a 37°C e poi lasciato a temperatura ambiente per un giorno. La reazione viene presa in considerazione nella lezione successiva.

Nei sieri dei pazienti possono essere presenti anticorpi sia specifici che di gruppo, che differiscono per l'altezza del titolo. Una specifica reazione di agglutinazione di solito sale a un titolo più alto. La reazione è considerata positiva se si è verificata un'agglutinazione almeno nella prima provetta con una diluizione di 1:200. Di solito si verifica ad alte diluizioni. Se c'è un'agglutinazione di gruppo con due o tre antigeni, l'agente eziologico della malattia è considerato il microbo con cui si è verificata l'agglutinazione nella più alta diluizione del siero.

Se si verifica agglutinazione quando una coltura dell'agente patogeno viene aggiunta al siero del sangue umano, la reazione è considerata positiva. Per diagnosticare la febbre tifoide, la reazione di Vidal viene eseguita molte volte, tenendo conto delle sue indicazioni in dinamica e in connessione con la storia<#"justify">Conclusione

Durante il suo sviluppo, la microbiologia non solo ha imparato molto dalle scienze correlate (ad esempio, immunologia, biochimica, biofisica e genetica), ma ha anche dato un potente impulso al loro ulteriore sviluppo. La microbiologia studia la morfologia, la fisiologia, la genetica, la tassonomia, l'ecologia e la relazione dei microrganismi con altre creature. Poiché i microrganismi sono molto diversi, aree speciali di esso sono impegnate nel loro studio più dettagliato: virologia, batteriologia, micologia, protozoologia, ecc. L'abbondanza di materiale fattuale accumulato in un periodo relativamente breve di sviluppo scientifico della microbiologia (dalla seconda metà del XIX secolo) ha contribuito alla divisione della microbiologia in una serie di aree specializzate: medica, veterinaria, tecnica, spaziale, ecc.

La microbiologia medica studia i microrganismi patogeni e opportunisti per l'uomo, la loro ecologia e prevalenza, i metodi del loro isolamento e identificazione, nonché questioni di epidemiologia, terapia specifica e prevenzione delle malattie da essi causate.

Lo studio dell'intero complesso delle interazioni all'interno dell'ecosistema “microorganismo-microorganismo”, sia esso un microbo-commensale o un microbo-patogeno, rimane un problema urgente della microbiologia medica.

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MINISTERO DELL'ISTRUZIONE E DELLA SCIENZA DELLA REPUBBLICA DEL KAZAKISTAN
UNIVERSITÀ STATALE DEL KAZAKISTAN ORIENTALE IM. S. AMAZHOLOVA

Dipartimento di Biologia

TEMA

Per disciplina: "Biologia e sviluppo di microrganismi e virus"

Sul tema: "La storia dello sviluppo della microbiologia"

Completato: studenti del gruppo UBG-09 (A)
Grushkovskaja D., Fefelova N.
Controllato da: Kalenova K.Sh.

Ust-Kamenogorsk, 2011

Piano:
Introduzione ………………………………………………………………………… ... 3

1. SCOPERTA DI MICRORGANISMI ………………………………………………………………………………………………………………………… ………………… ... 4
2. PERIODO DESCRITTIVO (MORFOLOGICO) NELLO SVILUPPO DELLA MICROBIOLOGIA (TARDI 17 C - MEDIO 19 C) …………………………………………………………………………… ………………………………….
2.1. Sviluppo di idee sulla natura dei processi di fermentazione e decadimento ... ... 5
2.2 Sviluppo di idee sulla natura microbica delle malattie infettive ……………………………………………………………………… .7
3. PERIODO FISIOLOGICO (PASTEROVSKY) (SECONDA META' DEL XIX SECOLO) …………………………………………………………… .8
3.1. Attività scientifica di Louis Pasteur ………………………………………… 8
3.2. Lo sviluppo della microbiologia nella seconda metà del XIX secolo ………………… ... 10
4. SVILUPPO DELLA MICROBIOLOGIA NEL XX SECOLO ………………………………… 15

Conclusione.................... ............................. . .............................. ................... .......... diciotto

Letteratura ................... .................................. . .............................. ................... .......... 19

INTRODUZIONE

La microbiologia è una scienza che studia la struttura, la tassonomia, la fisiologia, la biochimica, la genetica e l'ecologia di organismi piccoli e invisibili a occhio nudo. Questi organismi sono chiamati microrganismi o microbi.
Per molto tempo, una persona ha vissuto circondata da creature invisibili, ha usato i prodotti della sua attività vitale (ad esempio, quando cuoceva il pane dalla pasta acida, produceva vino e aceto), soffriva quando queste creature causavano malattie o cibo avariato, ma non non sospettare la loro presenza... Non sospettavo perché non vedevo, e non vedevo perché le dimensioni di queste microcreature erano molto inferiori al limite di visibilità di cui è capace l'occhio umano. È noto che una persona con una visione normale a una distanza ottimale (25-30 cm) può distinguere un oggetto con una dimensione di 0,07-0,08 mm sotto forma di un punto. Una persona non può notare meno oggetti. Ciò è determinato dalle caratteristiche strutturali del suo organo visivo.
I tentativi di superare la barriera naturale creata ed espandere le capacità dell'occhio umano sono stati fatti molto tempo fa. Quindi, durante gli scavi archeologici nell'antica Babilonia, sono state trovate lenti biconvesse, gli strumenti ottici più semplici. Le lenti erano realizzate in cristallo di rocca tagliato. Possiamo supporre che con la loro invenzione l'uomo abbia compiuto il primo passo sulla via del microcosmo.
Un ulteriore miglioramento della tecnologia ottica risale ai secoli XVI e XVII. ed è associato allo sviluppo dell'astronomia. Durante questo periodo furono costruiti i primi telescopi da macinini di vetro olandesi. Si è scoperto che se le lenti sono posizionate in modo diverso rispetto a un telescopio, è possibile ottenere un aumento di oggetti molto piccoli. Un microscopio di questo tipo fu realizzato nel 1610 da G. Galileo. L'invenzione del microscopio ha aperto nuove possibilità per lo studio della fauna selvatica.
Uno dei primi microscopi, costituito da due lenti biconvesse, che danno un incremento di circa 30 volte, fu ideato e utilizzato per studiare la struttura delle piante dal fisico e inventore inglese R. Hooke. Esaminando i tagli di sughero, scoprì la corretta struttura cellulare del tessuto ligneo. Queste cellule furono in seguito chiamate "cellule" da lui e sono descritte nel libro "Micrografia". Fu R. Hooke a introdurre il termine "cellula" per designare quelle unità strutturali di cui è costituito un complesso organismo vivente. L'ulteriore penetrazione nei segreti del micromondo è indissolubilmente legata al miglioramento dei dispositivi ottici.

1 SCOPERTA DI MICRORGANISMI

I microrganismi furono scoperti alla fine del XVII secolo, ma la loro attività e persino la loro applicazione pratica erano note molto prima. Ad esempio, nei tempi più antichi venivano preparati e utilizzati prodotti della fermentazione alcolica, lattica e acetica. L'utilità di questi prodotti è stata spiegata dalla presenza di uno "spirito vivo" in essi. Tuttavia, l'idea dell'esistenza di creature invisibili iniziò ad apparire quando si identificavano le cause delle malattie infettive. Quindi, Ippocrate (VI secolo a.C.) e successivamente Varrone (II secolo) suggerirono che le malattie infettive fossero causate da creature invisibili. Ma solo nel XVI secolo, lo scienziato italiano Giralamo Fracastoro giunse alla conclusione che la trasmissione di malattie da persona a persona avviene con l'aiuto delle più piccole creature viventi, a cui diede il nome di contagium vivum. Tuttavia, non c'erano prove di tali ipotesi.
Se assumiamo che la microbiologia sia sorta nel momento in cui una persona ha visto i primi microrganismi, allora possiamo indicare con precisione il "compleanno" della microbiologia e il nome dello scopritore. Quest'uomo è l'olandese Anthony van Leeuwenhoek (1632-1723), un produttore di Delft. Essendosi interessato alla struttura della fibra di lino, ha lucidato per sé diverse lenti grossolane. Più tardi, Leeuwenhoek fu travolto da questo lavoro delicato e scrupoloso e raggiunse una grande perfezione nella produzione di lenti, che chiamò "microscopi". Esternamente, questi erano singoli occhiali biconvessi, incastonati in argento o ottone, tuttavia, in termini di proprietà ottiche, le lenti Levenguk, che davano un ingrandimento di 200 - 270 volte, non avevano eguali. Per valutarli basta ricordare che il limite teorico di ingrandimento di una lente biconvessa è di 250 - 300 volte.
Non avendo un'educazione naturale, ma in possesso di una naturale curiosità, Levenguk guardava con interesse a tutto ciò che gli capitava tra le mani: acqua di uno stagno, placca dentale, infuso di pepe, saliva, sangue e molto altro. Nel 1673, Leeuwenhoek iniziò a inviare i risultati delle sue osservazioni alla Royal Society di Londra, di cui in seguito fu eletto membro. In totale, Leeuwenhoek scrisse oltre 170 lettere alla Royal Society di Londra e in seguito gli lasciò in eredità 26 dei suoi famosi "microscopi". Ecco un estratto da una lettera: “Il 24 aprile 1676 ho guardato l'acqua al microscopio e con grande sorpresa ho visto in essa un numero enorme delle più piccole creature viventi. Alcuni di loro erano 3-4 volte più lunghi in lunghezza che in larghezza, sebbene non fossero più spessi dei peli che coprivano il corpo dei pidocchi. Altri avevano una forma ovale regolare. C'era anche un terzo tipo di organismi - il più numeroso - le creature più piccole con la coda. " Confrontando la descrizione in questo passaggio con le capacità ottiche delle lenti a disposizione di Levenguk, possiamo concludere che Levenguk fu il primo a vedere i batteri nel 1676.
Levenguk trovò microrganismi ovunque e giunse alla conclusione che il mondo circostante era densamente popolato di abitanti microscopici. Tutti i microrganismi che vedeva, compresi i batteri, Levenguck considerava piccoli animali, che chiamava "animali", ed era convinto che fossero disposti allo stesso modo dei grandi organismi, cioè che avessero organi digestivi, zampe, code, ecc. .D.
Le scoperte di Levenguk furono così inaspettate e persino fantastiche che per quasi 50 anni successivi suscitarono lo stupore generale. Mentre era in Olanda nel 1698, Peter I visitò Levenguk e parlò con lui. Da questo viaggio, Pietro I portò un microscopio in Russia e più tardi, nel 1716, furono realizzati i primi microscopi domestici nelle officine della sua corte.

2. PERIODO DESCRITTIVO (MORFOLOGICO) NELLO SVILUPPO DELLA MICROBIOLOGIA (FINE XVII SECOLO - METÀ XIX SECOLO)

2.1. Sviluppo di idee sulla natura dei processi di fermentazione e decadimento

Molti processi eseguiti da microrganismi sono noti all'uomo da tempo immemorabile. Prima di tutto, questo è marciume e fermentazione. Nelle opere degli antichi autori greci e romani si possono trovare ricette per fare il vino, il latte acido, il pane, a testimonianza dell'uso diffuso della fermentazione nella vita di tutti i giorni. Nel Medioevo gli alchimisti non ignoravano questi processi e li studiavano insieme ad altre trasformazioni puramente chimiche. Fu durante questo periodo che furono fatti tentativi per chiarire la natura dei processi di fermentazione.
Il termine "fermentazione" ("fermentatio") fu usato per la prima volta dall'alchimista olandese Ya.B. van Helmont (1577-1644). J. van Helmont ha trovato una somiglianza tra il gas formato durante la fermentazione del succo d'uva (anidride carbonica), il gas rilasciato durante la combustione del carbone e il gas che appare "quando l'aceto viene versato sul calcare", ad es. quando l'alcali interagisce con l'acido. Sulla base di ciò, J. van Helmont è giunto alla conclusione che tutte le trasformazioni chimiche sopra descritte sono della stessa natura. La fermentazione successiva cominciò a distinguersi dal gruppo dei processi chimici accompagnati dall'evoluzione del gas. Per designare la forza materiale motrice della fermentazione, è stato utilizzato il suo principio attivo, il termine "enzima". La visione della fermentazione e del decadimento come processi puramente chimici fu formulata nel 1697 dal medico e chimico tedesco G.E. Stahl (1660-1734). Secondo G. Stahl, la fermentazione e il decadimento sono trasformazioni chimiche sotto l'influenza di molecole "enzimatiche", che trasferiscono il loro movimento attivo interno intrinseco alle molecole del substrato fermentato, ad es. agiscono come una sorta di catalizzatori di reazione. Le opinioni di G. Stahl sulla natura dei processi di decadimento e fermentazione erano pienamente condivise e difese da uno dei più grandi chimici del suo tempo, J. Liebig. Tuttavia, questo punto di vista non è stato accettato da tutti i ricercatori.
Una delle prime ipotesi sulla connessione dei "globuli" (lieviti) descritti da Levenguk con i fenomeni di fermentazione e decadimento appartiene al naturalista francese J.L.L. Buffon (1707-1788). Il chimico francese A. Lavoisier (1743-1794), che studiò quantitativamente le trasformazioni chimiche dello zucchero durante la fermentazione alcolica, arrivò molto vicino alla comprensione del ruolo del lievito nel processo di fermentazione. Nel 1793 scriveva: “Basta un po' di lievito di birra per dare il primo impulso alla fermentazione: poi prosegue da solo. Riferirò altrove sull'effetto dell'enzima in generale. " Tuttavia, non è riuscito a farlo: A. Lavoisier è caduto vittima del terrore della rivoluzione borghese francese.
Il periodo delle intense osservazioni microscopiche iniziò negli anni '30 del XIX secolo. Nel 1827 il chimico francese J. Demazières (1783-1862) descrisse la struttura del lievito Mycoderma cerevisiae, che forma una pellicola sulla superficie della birra, e, convinto che si trattasse degli animali più piccoli, li attribuì ai ciliati. Tuttavia, nel lavoro di J. Demazière, non vi è alcuna indicazione di una possibile connessione tra il processo di fermentazione e una pellicola che si sviluppa sulla superficie di un liquido in fermentazione. Dieci anni dopo, il botanico francese Ch. Canyard de Latour (1777-1859) intraprese uno studio microscopico approfondito del sedimento formatosi durante la fermentazione alcolica, e giunse alla conclusione che esso è costituito da esseri viventi, la cui attività vitale è la causa di fermentazione. Quasi contemporaneamente, il naturalista tedesco F. Kützing (1807-1893), mentre studiava la formazione dell'aceto dall'alcol, attirò l'attenzione su una massa viscida che sembra una pellicola sulla superficie di un liquido contenente alcol. Studiando la massa mucosa, F. Kützing ha scoperto che è costituita da organismi viventi microscopici ed è direttamente correlata all'accumulo di aceto nell'ambiente. Un altro naturalista tedesco T. Schwann (1810-1882) arrivò a conclusioni simili.
Così, C. Canyard de Latour, F. Kützing e T. Schwann sono giunti indipendentemente e quasi contemporaneamente alla conclusione sulla connessione tra i processi di fermentazione e l'attività vitale dei microscopici esseri viventi. La conclusione principale di questi studi è stata chiaramente formulata da F. Kützing: “Ora dobbiamo considerare ogni processo di fermentazione in modo diverso da come la chimica li ha considerati fino ad ora. L'intero processo della fermentazione alcolica dipende dalla presenza del lievito, e la fermentazione acetica dipende dalla presenza dell'aceto nell'utero".
Tuttavia, le idee sulla natura biologica dell'"enzima" di fermentazione espresse da tre ricercatori non hanno ricevuto riconoscimento. Inoltre, furono severamente criticati dagli aderenti alla teoria della natura fisico-chimica della fermentazione, che accusarono i loro avversari scientifici di "frivolezza nelle conclusioni" e l'assenza di qualsiasi prova a sostegno di questa "strana ipotesi". La teoria dominante rimase la teoria della natura fisico-chimica dei processi di fermentazione.

2.2. Sviluppo di idee sulla natura microbica delle malattie infettive

Anche l'antico medico greco Ippocrate (c. 460-377 aC) ha suggerito che le malattie infettive sono causate da esseri viventi invisibili. Avicenna (c. 980-1037) nel "Canone della Medicina" ha scritto degli agenti causali "invisibili" della peste, del vaiolo e di altre malattie. Pensieri simili si trovano negli scritti del medico, astronomo e poeta italiano G. Frakastro (1478-1553).
Il medico-epidemiologo russo D.S. era profondamente convinto che le malattie infettive siano causate da esseri microscopici viventi. Samoilovich (1744-1805), che cercò di rilevare l'agente eziologico della peste al microscopio. Questo non ci riuscì a causa dell'imperfezione dei microscopi e della tecnologia microscopica. Tuttavia, le misure per la disinfezione e l'isolamento dei pazienti sviluppate da D.S. Samoilovich secondo la sua idea si sono rivelate molto efficaci nella lotta alle epidemie e sono diventate ampiamente conosciute in tutto il mondo.
Vale la pena ricordare che un contemporaneo di D. Samoilovich M. Terekhovsky (1740-1796) - il primo protistologo russo - sperimentatore stabilì la natura vivente dei protozoi e nel 1775 per la prima volta al mondo applicò un metodo di ricerca sperimentale ai microrganismi, determinare l'effetto della temperatura, delle scariche elettriche, del cloruro mercurico, dell'oppio, degli acidi e degli alcali per la loro vitalità. Studiando il movimento, la crescita e la riproduzione dei microrganismi in condizioni strettamente controllate, Terekhovsky fu il primo a sottolineare che la crescita e l'aumento delle dimensioni precedono la divisione. Ha anche dimostrato l'impossibilità della generazione spontanea di protozoi in vari liquidi bolliti (infusi). Ha delineato le sue osservazioni nell'opera "Sul caos liquoroso di Linneo".
Nel 1827 il naturalista italiano A. Bassi (1773-1856), studiando la malattia dei bachi da seta, scoprì la trasmissione della malattia quando un fungo microscopico veniva trasferito da un individuo malato a uno sano. Così, A. Bassi è stato il primo a dimostrare sperimentalmente la natura microbica di questa malattia. L'idea della natura microbica delle malattie infettive non è stata riconosciuta per molto tempo. La teoria prevalente era che vari disturbi nel corso dei processi chimici nel corpo fossero considerati le cause delle malattie.
Nel 1846, l'anatomista tedesco F. Henle (1809-1885) nel suo libro "Guida alla patologia razionale" definì chiaramente le disposizioni di base per il riconoscimento delle malattie infettive. Successivamente, le idee di F. Henle, formulate in una forma generale (lo stesso F. Henle non riuscì a vedere un singolo agente causale delle malattie infettive umane), furono provate sperimentalmente da R. Koch ed entrarono nella scienza sotto il nome di "Henle- Triade Koch".

3. PERIODO FISIOLOGICO (PASTEROVSKY) (SECONDA META' DEL XIX SECOLO)

3.1. Attività scientifica di Louis Pasteur

L'inizio del periodo fisiologico risale agli anni '60 del XIX secolo ed è associato alle attività di un eccezionale scienziato francese, chimico di professione, Louis Pasteur (1822-1895). La microbiologia deve a Pasteur non solo il suo rapido sviluppo, ma anche la sua affermazione come scienza. Al nome di Pasteur sono legate le scoperte più importanti che lo hanno reso famoso in tutto il mondo: fermentazione (1857), generazione spontanea (1860), malattie del vino e della birra (1865), malattie dei bachi da seta (1868), infezioni e vaccini (1881), rabbia (1885) ...
Pasteur ha iniziato la sua carriera scientifica con il lavoro sulla cristallografia. Ha scoperto che dopo la ricristallizzazione dei sali dell'acido tartarico racemico otticamente inattivo, si formano due tipi di cristalli. Una soluzione preparata da cristalli di un tipo ruota il piano della luce polarizzata a destra, da cristalli di un altro tipo a sinistra. Inoltre, Pasteur ha scoperto che una muffa cresciuta in una soluzione di acido tartarico racemico consuma solo una delle forme isomeriche (destrogiro). Questa osservazione ha permesso a Pasteur di trarre una conclusione sull'effetto specifico dei microrganismi sui substrati ed è servita come base teorica per il successivo studio della fisiologia dei microrganismi. Le osservazioni di Pasteur sulle muffe inferiori attirarono la sua attenzione sui microrganismi in generale.
Nel 1854 Pasteur fu promosso professore di ruolo all'Università di Lille. Fu qui che iniziò la sua ricerca microbiologica, che gettò le basi per la microbiologia come disciplina scientifica indipendente.
Il motivo per l'inizio dello studio dei processi di fermentazione è stato l'appello a Pasteur del produttore di Lille con la richiesta di aiutare a scoprire le ragioni dei fallimenti sistematici nella fermentazione del succo di barbabietola per ottenere l'alcol. I risultati della ricerca pubblicati alla fine del 1857 hanno dimostrato senza dubbio che il processo di fermentazione alcolica è il risultato dell'attività vitale di un certo gruppo di microrganismi - il lievito e si verifica in condizioni senza accesso all'aria.
Quasi contemporaneamente allo studio della fermentazione alcolica, Pasteur iniziò a studiare la fermentazione dell'acido lattico e dimostrò anche che questo tipo di fermentazione è causato da microrganismi, che chiamò "lievito dell'acido lattico". I risultati della ricerca Pasteur ha delineato nei suoi lavori pubblicati "Memorie sulla fermentazione lattica".
I risultati della ricerca di Pasteur infatti non sono solo nuovi dati scientifici, sono una coraggiosa confutazione dell'allora dominante teoria della natura fisico-chimica della fermentazione, sostenuta e difesa dalle più grandi autorità scientifiche dell'epoca: I. Berzelius, E. Mitscherlich , J. Liebig. La fermentazione dell'acido lattico è il più semplice processo "chimico" di decomposizione di una molecola di zucchero in due triosi, e la prova che questo decadimento è associato all'attività vitale di organismi microscopici era un argomento pesante a sostegno della teoria della natura biologica della fermentazione.
Il secondo argomento a sostegno della natura biologica della fermentazione era la prova sperimentale da parte di Pasteur della possibilità di fermentazione alcolica su un mezzo privo di proteine. Secondo la teoria chimica della fermentazione, quest'ultima è il risultato dell'attività catalitica di un "enzima", che è una sostanza di natura proteica.
Lo studio della fermentazione butirrica ha portato Pasteur alla conclusione che la vita di alcuni microrganismi non solo può procedere in assenza di ossigeno libero, ma quest'ultimo è per loro dannoso. I risultati di queste osservazioni furono pubblicati nel 1861 in un messaggio intitolato "Animalculi-ciliati, che vivono senza ossigeno libero e provocano fermentazione". La scoperta dell'effetto negativo dell'ossigeno libero sul processo di fermentazione butirrica fu, forse, l'ultimo momento che confutò completamente la teoria della natura chimica della fermentazione, poiché fu all'ossigeno che fu assegnato il ruolo di composto che diede il primo impulso al movimento interno delle particelle proteiche dell'"enzima". Attraverso una serie di studi nel campo della fermentazione, Pasteur dimostrò in modo convincente l'incoerenza della teoria chimica della fermentazione, costringendo i suoi avversari ad ammettere le loro delusioni. Per il suo lavoro sullo studio dell'anaerobiosi nel 1861 Pasteur ricevette un premio dall'Accademia francese delle scienze e una medaglia dalla Royal Society di Londra. Il risultato di vent'anni di ricerca nel campo della fermentazione è stato riassunto da Pasteur in "Ricerca sulla birra, le sue malattie, le sue cause, i modi per renderla stabile, con l'applicazione di una nuova teoria della fermentazione" (1876).
Nel 1865 il governo francese chiese a Pasteur di aiutare gli allevatori di bachi da seta che subivano grandi perdite a causa delle malattie dei bachi da seta. Pasteur ha dedicato circa cinque anni allo studio di questo problema ed è giunto alla conclusione che le malattie dei bachi da seta sono causate da alcuni microrganismi. Pasteur studiò in dettaglio il decorso della malattia - pebrine dei bachi da seta e sviluppò raccomandazioni pratiche per combattere la malattia: propose di guardare al microscopio i corpi di farfalle e pupe per i patogeni, separare gli individui malati e distruggerli, ecc.
Dopo aver stabilito la natura microbica delle malattie infettive dei bachi da seta, Pasteur è giunto alla conclusione che anche le malattie degli animali e dell'uomo sono causate dall'influenza dei microrganismi. Il suo primo lavoro in questa direzione fu la prova che la febbre del parto, diffusa nel periodo descritto, è causata da un certo agente patogeno microscopico. Pasteur ha identificato l'agente eziologico della febbre, ha mostrato che la ragione era il mancato rispetto delle regole degli antisettici da parte del personale medico e ha sviluppato metodi di protezione contro la penetrazione dell'agente patogeno nel corpo.
Ulteriori lavori di Pasteur nello studio delle malattie infettive hanno portato alla scoperta degli agenti causali del colera del pollo, dell'osteomielite, degli ascessi purulenti, uno degli agenti causali della cancrena gassosa. In questo modo Pasteur ha mostrato e dimostrato che ogni malattia è generata da uno specifico microrganismo.
Nel 1879, mentre studiava il colera del pollo, Pasteur sviluppò un metodo per ottenere colture di microbi che perdono la capacità di essere l'agente causale della malattia, cioè perdono la virulenza, e usò questa scoperta per proteggere il corpo da successive infezioni. Quest'ultimo ha costituito la base per la creazione della teoria dell'immunità.
Lo studio di Pasteur sulle malattie infettive è stato combinato con lo sviluppo di misure per combatterle attivamente. Basandosi sulla tecnica per ottenere colture indebolite di microrganismi virulenti, chiamati "vaccini", Pasteur trovò il modo di combattere l'antrace e la rabbia. I vaccini di Pasteur si sono diffusi in tutto il mondo. Le istituzioni in cui vengono effettuate le vaccinazioni antirabbiche prendono il nome di stazioni Pasteur dopo Pasteur.
Le opere di Pasteur furono apprezzate dai suoi contemporanei e ricevettero riconoscimenti internazionali. Nel 1888 fu costruito a Parigi un istituto di ricerca per Pasteur, utilizzando i fondi raccolti dalla sottoscrizione internazionale, che ora porta il suo nome. Pasteur fu il primo direttore di questo istituto. Le scoperte di L. Pasteur hanno mostrato quanto sia vario, insolito, attivo il microcosmo invisibile ad occhio nudo e quale enorme campo di attività sia il suo studio.

3.2. Lo sviluppo della microbiologia nella seconda metà del XIX secolo

Valutando i successi ottenuti dalla microbiologia nella seconda metà del XIX secolo, il ricercatore francese P. Tennery nella sua opera "Schema storico dello sviluppo delle scienze naturali in Europa" ha scritto: "Di fronte alle scoperte batteriologiche, la storia di altri le scienze naturali negli ultimi decenni del XIX secolo sembrano un po' più pallide".
I successi della microbiologia in questo periodo sono direttamente collegati alle nuove idee e agli approcci metodologici introdotti nella ricerca microbiologica da L. Pasteur. Tra i primi ad apprezzare il significato delle scoperte di Pasteur fu il chirurgo inglese J. Lister, il quale si rese conto che la causa di una grande percentuale di decessi dopo le operazioni è, in primo luogo, l'infezione di ferite con batteri dovuta all'ignoranza e, in secondo luogo, non osservanza delle regole elementari degli antisettici ...
Uno dei fondatori della microbiologia medica, insieme a Pasteur, fu il microbiologo tedesco R. Koch (1843-1910), che studiò gli agenti causali delle malattie infettive. Koch iniziò la sua ricerca mentre era ancora un medico rurale con lo studio dell'antrace e nel 1877 pubblicò un lavoro sull'agente eziologico di questa malattia - Bacillus anthracis. In seguito, l'attenzione di Koch fu attirata su un'altra malattia grave e diffusa dell'epoca: la tubercolosi. Nel 1882, Koch annunciò la scoperta dell'agente eziologico della tubercolosi, che fu chiamato in suo onore "bacchetta di Koch". (Nel 1905, Koch ricevette il Premio Nobel per i suoi studi sulla tubercolosi.) Koch fu anche responsabile della scoperta nel 1883 dell'agente eziologico del colera.
Koch ha prestato molta attenzione allo sviluppo di metodi di ricerca microbiologica. Progettò un apparato di illuminazione, propose un metodo per la microfotografia dei batteri, sviluppò metodi per colorare i batteri con coloranti all'anilina e propose un metodo per far crescere i microrganismi su terreni nutritivi solidi usando la gelatina. L'ottenimento di batteri sotto forma di colture pure ha aperto nuovi approcci per uno studio più approfondito delle loro proprietà e ha dato impulso all'ulteriore rapido sviluppo della microbiologia. Sono state isolate colture pure degli agenti causali di colera, tubercolosi, difterite, peste, morva e polmonite cronica.
Koch ha dimostrato sperimentalmente le disposizioni sul riconoscimento delle malattie infettive avanzate in precedenza da F. Henle, che è entrata nella scienza con il nome di "triade Henle-Koch" (in seguito, tuttavia, si è scoperto che non era applicabile a tutti gli agenti infettivi ).
Il fondatore della microbiologia russa è L. Tsenkovsky (1822-1887). L'oggetto della sua ricerca erano protozoi microscopici, alghe, funghi. Scoprì e descrisse un gran numero di protozoi, ne studiò la morfologia e i cicli di sviluppo. Questo gli ha permesso di concludere che non esiste un confine netto tra il mondo delle piante e quello degli animali. Ha anche organizzato una delle prime stazioni Pasteur in Russia e ha proposto un vaccino contro l'antrace ("vaccino vivo di Zenkovsky").
Il nome di I. Mechnikov (1845-1916) è associato allo sviluppo di una nuova direzione in microbiologia: l'immunologia. Per la prima volta nella scienza, Mechnikov sviluppò e confermò sperimentalmente la teoria biologica dell'immunità, che passò alla storia come teoria fagocitaria di Mechnikov. Questa teoria si basa sul concetto di difese cellulari dell'organismo. Mechnikov in esperimenti su animali (dafnie, larve di stelle marine) ha dimostrato che i leucociti e altre cellule di origine mesodermica hanno la capacità di catturare e digerire particelle estranee (compresi i microbi) che entrano nel corpo. Questo fenomeno, chiamato fagocitosi, ha costituito la base della teoria fagocitaria dell'immunità e ha ricevuto un riconoscimento universale. Sviluppando ulteriormente le domande sollevate, Mechnikov ha formulato la teoria generale dell'infiammazione come reazione di difesa del corpo e ha creato una nuova direzione nell'immunologia: la dottrina della specificità antigenica. Attualmente, sta diventando sempre più importante in relazione allo sviluppo del problema del trapianto di organi e tessuti e allo studio dell'immunologia del cancro.
Tra le opere più importanti di Mechnikov nel campo della microbiologia medica ci sono gli studi sulla patogenesi del colera e la biologia dei vibrioni simili al colera, la sifilide, la tubercolosi e la febbre ricorrente. Mechnikov è il fondatore della teoria dell'antagonismo microbico, che è servita come base per lo sviluppo della scienza della terapia antibiotica. L'idea dell'antagonismo microbico è stata utilizzata da Mechnikov quando ha sviluppato il problema della longevità. Studiando il fenomeno dell'invecchiamento nel corpo, Mechnikov è giunto alla conclusione. Che la ragione più importante è l'avvelenamento cronico del corpo con prodotti di putrefazione prodotti nell'intestino crasso da batteri putrefattivi.
Di interesse pratico sono i primi lavori di Mechnikov sull'uso del fungo Isaria destructor per combattere il parassita dei campi: lo scarabeo del pane. Danno motivo di considerare Mechnikov il fondatore del metodo biologico per combattere i parassiti delle piante agricole, un metodo che è sempre più utilizzato e popolare oggi.
Così, I.I. Mechnikov, un eccezionale biologo russo che combinava le qualità di sperimentatore, insegnante e propagandista della conoscenza scientifica, era un uomo di grande spirito e lavoro, il cui premio più alto fu il Premio Nobel per la ricerca sulla fagocitosi nel 1909.
Uno dei più grandi scienziati nel campo della microbiologia è un amico e collega di I. Mechnikov N.F. Gamaleya (1859-1949). Gamaleya ha dedicato tutta la sua vita allo studio delle malattie infettive e allo sviluppo di misure per combattere i loro agenti patogeni. Gamaleya diede un importante contributo allo studio della tubercolosi, del colera e della rabbia: nel 1886, insieme a I. Mechnikov, organizzò la prima stazione Pasteur a Odessa e introdusse nella pratica le vaccinazioni antirabbiche. Scoprì il vibrione aviario - l'agente eziologico di una malattia simile al colera negli uccelli - e lo chiamò vibrione di Mechnikov in onore di Ilya Ilyich. Poi è stato ricevuto il vaccino contro il colera umano.
eccetera.................

Abstract: La storia dello sviluppo della microbiologia. La storia dello sviluppo della microbiologia e dell'immunologia La storia dello sviluppo della microbiologia

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