Predă cursuri scurte de cursuri privind microbiologia, virologia și imunologia medicală

N.V.Rudakov

Un curs scurt de prelegeri privind microbiologia, virologia și imunologia medicală

Partea întâi. Microbiologie generală, virologie și imunologie

Manualul poate fi util pentru studenții care studiază microbiologia, virologia, imunologia și disciplinele conexe, studenții sistemului de învățământ postuniversitar.






revizori:

doctor în științe medicale, profesor V.V. Dalmațienii

Numărul cursului 1. Istoria dezvoltării microbiologiei. virologie și imunologie. Subiect, metode, sarcini.

Microbiologie (din greacă micros- mici, BIOS-viață, doctrina logos-, și anume doctrina de forme mici de viață.) - știința care studiază organismele pot fi distinse (invizibile) cu ochiul liber de orice optică care, pentru dimensiunea lor microscopice numite microorganisme (microbi).

Subiectul studierii microbiologiei este morfologia, fiziologia, genetica, sistematica, ecologia si relatiile cu alte forme de viata.

Taxonomic, microorganismele sunt foarte diverse. Acestea includ prioni, viruși, bacterii, alge, fungi, protozoare și chiar animale multicelulare microscopice.

Prin prezența și structura celulelor, toată natura vie poate fi împărțită în procariote (care nu au un nucleu adevărat), eucariote (având un nucleu) și care nu au o structură celulară de formă de viață. Acestea din urmă, pentru existența lor, au nevoie de celule; sunt forme de viață intracelulare (Fig.1).

Prin nivelul de organizare a genomurilor, prezența și compoziția sistemului sintetizarea proteinelor și peretele celular al tuturor lucrurilor vii sunt împărțite în patru regate ale vieții: Eukariotele, eubacteriile, Archaea, virusuri și plasmide.

Pentru procarioți. eubacteriile și archaebacterii unificatoare, includ bacterii, alge mai mici (albastru-verde), spirochete, actinomicete, archaebacterii, rickettsia, chlamydia, micoplasme. Cele mai simple fungi, drojdii și filamentoase sunt eucariote.

Microorganismele sunt reprezentanți ai tuturor împărățiilor vieții care sunt invizibili la ochiul simplu. Ei ocupă cele mai joase (cele mai vechi) etape ale evoluției, dar joacă un rol crucial în economie, circulația substanțelor în natură, în existența normală și patologia plantelor, a animalelor și a omului.

Microorganismele au locuit pe Pământ cu 3 până la 4 miliarde de ani în urmă, cu mult înainte de apariția plantelor și animalelor înalte. Microbii reprezintă cel mai numeros și mai variat grup de lucruri vii. Microorganismele sunt foarte larg răspândite în natură și sunt singurele forme de materie vie, popularea toate, o largă varietate de substraturi (habitate), inclusiv organisme superioare de floră și faună.

Se poate spune că fără microorganisme, viața în formele sale moderne ar fi pur și simplu imposibilă.

fișier de viață nature.doc.

Microorganismele au creat o atmosferă, substanțe krugoborot transportate și energie în natură, compuși organici și despicarea sinteza proteinelor, a promova fertilitatea solului, formarea de petrol și cărbune, erodate pietre, multe alte fenomene naturale.

Cu ajutorul microorganismelor se desfășoară procese importante de producție - brutărie. producția de acizi organici, enzime, proteine ​​alimentare, hormoni, antibiotice și alte medicamente.

Microorganismele ca nici o altă formă de viață este afectată de o varietate de natural și antropic (în legătură cu activitățile de oameni) factori care, având în vedere durata de viata scurta lor și o rată ridicată de reproducere, contribuie la evoluția rapidă a acestora.

Cele mai notorii sunt microorganismele patogene (microbi-agenți patogeni) - agenți cauzatori ai bolilor umane, animale, plante, insecte. Microorganismele care dobândesc în cursul evoluției patogenitatea pentru oameni (capacitatea de a provoca boala) cauzează epidemii. luând milioane de vieți. Până în prezent, bolile infecțioase cauzate de microorganisme rămân una dintre principalele cauze de deces, provocând daune semnificative economiei.

Variabilitatea microorganismelor patogene constituie principala forță motrice în dezvoltarea și perfecționarea sistemelor care protejează animalele și oamenii mai mari de toate extraterestrele (informații genetice străine). Mai mult, până în prezent, microorganismele au fost un factor important al selecției naturale în populația umană (un exemplu și o distribuție modernă a grupurilor de sânge). În prezent, virusul imunodeficienței umane (HIV) a afectat omul sfânt - sistemul său imunitar.
2. Etapele principale ale dezvoltării microbiologiei, virologiei și imunologiei

Acestea includ următoarele:

1. Cunoștințe empirice (înainte de inventarea microscoapelor și aplicarea lor pentru studiul microworld-ului).

J. Frakastoro (1546) a sugerat natura vie a agenților de boli infecțioase - contagium vivum.

2. Perioada morfologică a durat aproximativ două sute de ani.

Anthony van Leeuwenhoek în 1675 a descris mai întâi cel mai simplu, în 1683 - principalele forme de bacterii. Imperfecțiunea instrumentelor (mărirea maximă a microscoapelor X300) și metodele de studiere a microworld-ului nu au contribuit la acumularea rapidă a cunoștințelor științifice despre microorganisme.

3. Perioada fiziologică (din 1875) - epoca lui L. Pasteur și a lui R. Koh.

L.Paster- procese baze de studiu de fermentație și putrefacție microbiologice, dezvoltarea microbiologiei industriale, elucidarea rolului microorganismelor în circulația substanțelor în natură, descoperirea microorganismelor anaerobe, dezvoltarea principiilor asepsie, metode de sterilizare, atenuare (atenuare) virulență și prepararea vaccinului (tulpina de vaccin).

Metoda R. Koh pentru izolarea culturilor pure pe medii nutritive solide. metode de vopsire bacterii coloranți de anilină, deschidere antrax, holera (separate Koch), tuberculoza (bacilul Koch), tehnici îmbunătățite de microscopie. Fundamentarea experimentala a criteriilor de Henle, cunoscut sub numele de postulate (triade) Henle- Koch.

II Mechnikov - "poet de microbiologie" în conformitate cu definiția figurativă a lui Emile Ru. A creat o nouă eră în microbiologie - doctrina imunității (imunității), dezvoltarea teoriei fagocitozei și fundamentarea teoriei celulare a imunității.

În același timp, au existat acumulări de date privind producerea de anticorpi împotriva bacteriilor și a toxinelor acestora în organism, ceea ce a permis lui P. Erlich să dezvolte o teorie umorală a imunității. În discuția de mai mulți ani și fructuoasă dintre suporterii teoriilor fagocitare și umorale, au fost descoperite multe mecanisme de imunitate și sa născut știința imunologică.







Mai târziu, sa stabilit că imunitatea ereditară și dobândită depinde de activitatea coordonată a celor cinci sisteme principale. macrofagele, complementul, limfocitele T și B, interferonii, principalul sistem de histocompatibilitate, oferind diferite forme de răspuns imun. II Mechnikov și P. Erlich în 1908. a primit Premiul Nobel.

5. Următorul pas important în dezvoltarea microbiologiei a fost descoperirea antibioticelor. În 1929 A. Fleming a descoperit penicilina și a început epoca terapiei cu antibiotice, ceea ce a dus la progresul revoluționar al medicinei. Mai târziu, sa descoperit că microbii se adaptează la antibiotice, iar studiul mecanismelor de rezistență la medicamente a dus la descoperirea unui al doilea genom de extracromozomi (plasmidă) de bacterii.

Studiul plasmidelor a arătat că acestea sunt organisme chiar mai simple decât viruși și, spre deosebire de bacteriofagii, nu dăunează bacteriilor, dar le dau proprietăți biologice suplimentare. Descoperirea plasmidelor a completat în mod substanțial noțiunea de forme de existență a vieții și modalități posibile de evoluție a acesteia.

6. Stadiul molecular-genetic modern al dezvoltării microbiologiei, virologiei și imunologiei a început în a doua jumătate a secolului XX în legătură cu realizările geneticii și biologiei moleculare, crearea unui microscop electronic.

În experimentele pe bacterii, rolul ADN în transmiterea trasaturilor ereditare a fost dovedit. Utilizarea bacteriilor, a virușilor și apoi a plasmidelor ca obiecte de cercetare moleculară biologică și genetică a dus la o înțelegere mai profundă a proceselor fundamentale care stau la baza vieții. Explicarea principiilor codării informațiilor genetice în ADN-ul bacterian și stabilirea universalității codului genetic a făcut posibilă o mai bună înțelegere a regularităților moleculare genetice inerente organismelor mai organizate.

Decipherarea genomului Escherichia coli a făcut posibilă construirea și transplantarea genelor. Până acum, ingineria genetică a creat noi direcții pentru biotehnologie.

Organizarea genetică moleculară a multor viruși și mecanismele interacțiunii lor cu celulele au fost descifrate, abilitatea ADN-ului viral de a fi inserată în genomul unei celule sensibile și mecanismele principale de carcinogeneză virală au fost stabilite.

O revoluție autentică a fost supusă imunologiei, care a depășit cu mult imunologia infecțioasă și a devenit una dintre cele mai importante discipline fundamentale medicale și biologice. Până acum, imunologia este o știință care studiază nu numai protecția împotriva infecțiilor. În înțelegerea modernă, imunologia este o știință care studiază mecanismele de autoapărare a unui organism din toate celelalte, genetic, menținând integritatea structurală și funcțională a organismului.

Imunologie include în prezent un număr de domenii specializate, printre care, impreuna cu imunologie infectioase, cele mai semnificative includ immunogenetics, immunomorphology, imunologie transplant, imunopatologie, hematologie imună, imunologie tumorală, imunologie ontogeniei vaccinology și immunodiagnostics aplicate.

Microbiologie și Virusologie ca științele biologice fundamentale includ, de asemenea, o serie de discipline științifice independente cu scopurile si obiectivele: generale, tehnice (industriale), agricol, veterinar, și având cea mai mare importanta pentru umanitate microbiologie medicala si virusologie.

microbiologie medicala si studii de virologie bolilor infecțioase umane (morfologie, fiziologie, de mediu, biologice și caracteristici genetice) dezvoltă metode de cultivare și identificarea metodelor specifice de diagnostic, tratament și prevenire a acestora.

Unele din cele mai importante secțiuni ale microbiologiei și virologiei medicale pot fi atribuite microbiologiei clinice. igiena microbiologică, micologie și protozoologie medicală, parazitologie medicală, teoria sapronozei.

În ajunul a secolului 21, microbiologie, virusologie si imunologie sunt unul dintre cele mai importante domenii ale biologiei și medicinei, intensive pentru a dezvolta și extinde limitele cunoașterii umane.

Imunologie a abordat gestionarea mecanismelor de auto-aparare ale organismului, corectarea deficiențelor imune, rezolvarea problemei SIDA, lupta impotriva cancerului.

Crearea de noi vaccinuri inginerie genetica, noi date privind deschiderea agenților infecțioși - agenti tulburări „somatice“ (ulcer peptic, gastrită, hepatită, infarct miocardic, scleroza multiplă, unele forme de astm, schizofrenie, etc.).

A existat o înțelegere a infecțiilor noi și recurente (infecții emergente și reemergente). Exemple de restaurare a agenților patogeni vechi sunt tuberculoza mycobacterium, febră reticulată de grupuri de rickettsia și un număr de alți agenți patogeni infecții focale naturale. Printre noii agenți patogeni se numără virusul imunodeficienței umane (HIV), legionella, bartonella, erlichia, Helicobacter, Chlamydia (Chlamydia pneumoniae). În cele din urmă, sunt descoperite viroidele și prionii - noi clase de agenți infecțioși.

Viroizi - agenti infectiosi care produc daune asupra plantelor similară virale, dar acești agenți patogeni diferiți de la numărul viruși de caracteristici: absența unui înveliș proteic (ARN infecțios gol), proprietăți antigenice, monocatenare structura circulară a ARN-ului (de la virusuri - numai HCV D), dimensiuni mici de ARN.

Prionii (infecțioase proteiforme belkopodobnaya particula de particule infectioase) sunt lipsite de structuri de proteine ​​ARN, care sunt agenți patogeni ai unor infecții lente de oameni si animale. caracterizate leziuni letale de tipul sistemului nervos central encefalopatiei spongiforme - kuru, boala Kreyttsfeldta- Jakob, sindromul Gerstmanna- Strausslera- Shaynkera amniotrofichesky leukospongiosis, encefalopatie spongiformă de bovine (vacii nebune „boală“), scrapie la oi, encefalopatie nurcă, boala cronică cașectizantă de cerb și elani. Se presupune că prionii pot avea o diferență în etiologia schizofreniei, miopatiei. Diferențe semnificative de viruși, în special lipsa de genomul propriu, nu ne permite inca sa ia in considerare prionii ca reprezentanți ai faunei sălbatice.

3. Sarcini ale microbiologiei medicale.

Acestea includ următoarele:

1. Reglarea rolului etiologic (cauzal) al microorganismelor în normă și patologie.

2.Dezvoltarea metodelor de diagnosticare, prevenirea și tratarea specifică a bolilor infecțioase, indicarea (detectarea) și identificarea (identificarea) agenților patogeni.

3. Controlul bacteriologic și virusologic al mediului, produsele alimentare, regimul de conformitate sterilizare și sursele de supraveghere a infecției în instituțiile medicale și de îngrijire.

4. Controlul sensibilității microorganismelor la antibiotice și alte medicamente terapeutice, starea microbiocenozelor (microflorei) suprafeței și a cavităților corpului uman.

4. Metode de diagnostic microbiologic.

Metodele de diagnosticare în laborator a agenților infecțioși sunt numeroase, cele mai importante fiind următoarele.

1. Dispozitive microscopice pentru microscopie. Determina forma, dimensiunea, interpunerea microorganismelor, structura lor, capacitatea de a pata cu anumite coloranti.

2. Microbiologice (bacteriologice și virologice) - izolarea culturii pure și identificarea acesteia.

3. Infecția biologică a animalelor de laborator cu reproducerea procesului infecțios pe modele sensibile (biotest).

4. Imunologice (variante - serologice, alergice) - utilizate pentru a identifica antigenii agentului patogen sau anticorpii față de aceștia.

5.Molecular-genetic - probe de ADN și ARN, reacția în lanț a polimerazei (PCR) și multe altele.

Concluzionând materialul prezentat, este necesar de notat semnificația teoretică a microbiologiei, virologiei și imunologiei moderne. Realizările acestor științe au făcut posibilă studierea proceselor fundamentale ale activității vitale la nivel molecular-genetic. Acestea prevăd o înțelegere modernă a esenței mecanismelor de dezvoltare a multor boli și direcția de prevenire și tratament mai eficient al acestora.

Curs 2. Sistematica si morfologia microorganismelor.

1. Sistematica microorganismelor.

Sistematică - distribuția microorganismelor în funcție de originea lor și de similitudinea biologică. Sistematică a fost o descriere completă a tipurilor de organisme care determină gradul de rudenie între ei și combinarea lor în diferite niveluri de clasificare rudenie unitate-taxoni. Principalele aspecte care trebuie abordate în sistematică (trei aspecte, trei balene sistematice) sunt clasificarea, identificarea și nomenclatura.

Clasificarea - distribuirea (unirea) organismelor în funcție de proprietățile lor comune (trasaturi genotipice și fantezice similare) în taxe diferite.

Taxonomia este știința metodelor și a principiilor de distribuție (clasificare) a organismelor în conformitate cu ierarhia lor. Cele mai frecvent utilizate sunt următoarele unități taxonomice (taxa) - tulpina, specia, genul. Următoarele taxe mai mari - familia, ordinea, clasa.

În perspectiva modernă, specia din microbiologie este o colecție de microorganisme cu o origine evolutivă comună, un genotip apropiat (un grad ridicat de omologie genetică, de obicei mai mare de 60%) și caracteristicile fenotipice cele mai apropiate.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: