П.Ф.Здродовского и других).

Луи Пастер и его роль в развитии микробиологии. Разработка Пастером научных основ специфической профилактики инфекционных болезней.

Пастер сделал ряд выдающихся открытий. За короткий период с 1857 по 1885 г. он доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не является химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы; опроверг теорию самозарождения; открыл явление анаэробиоза, т.е. возможность жизни микроорганизмов в отсутствие кислорода; заложил основы дезинфекции, асептики и антисептики; открыл способ предохранения от инфекционных болезней с помощью вакцинации.

Многие открытия Л. Пастера принесли человечеству огромную практическую пользу. Путем прогревания (пастеризации) были побеждены болезни пива и вина, молочнокислых продуктов, вызываемые микроорганизмами; для предупреждения гнойных осложнений ран введена антисептика; на основе принципов Л. Пастера разработаны многие вакцины для борьбы с инфекционными болезнями.

Однако значение трудов Л. Пастера выходит далеко за рамки только этих практических достижений. Л. Пастер вывел микробиологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, промышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология и в наше время.

Л. Пастер был, кроме того, выдающимся учителем и организатором науки.

Работы Л. Пастера по вакцинации открыли новый этап в развитии микробиологии, по праву получивший название иммунологического.

Принцип аттенуации (ослабления) микроорганизмов с помощью пассажей через восприимчивое животное или при выдерживании микроорганизмов в неблагоприятных условиях (температура, высушивание) позволил Л. Пастеру получить вакцины против бешенства, сибирской язвы, куриной холеры; этот принцип до настоящего времени используется при приготовлении вакцин. Следовательно, Л. Пастер является основоположником научной иммунологии, хотя и до него был известен метод предупреждения оспы путем заражения людей коровьей оспой, разработанный английским врачом Э. Дженнером. Однако этот метод не был распространен на профилактику других болезней.

Роберт Кох. Физиологический период в развитии микробиологии связан также с именем немецкого ученого Роберта Коха, которому принадлежит разработка методов получения чистых культур бактерий, окраски бактерий при микроскопии, микрофотографии. Известна также сформулированная Р. Кохом триада Коха, которой до сих пор пользуются при установлении возбудителя болезни.

Роль отечественных ученых в развитии микробиологии, иммунологии и вирусологии (работы Д.Самойловича, Л.С. Ценковского, И.И.Мечникова, Н.Ф. Гамалея, Д. И. Ивановского, И.Г.Савченко, Л. А. Тарасевича, В.Д.Тимакова,

П.Ф.Здродовского и других).

После работ Л. Пастера появилось множество исследований, в которых пытались объяснить причины и механизмы формирования иммунитета после вакцинации. Выдающуюся роль в этом сыграли работы И. И. Мечникова и П. Эрлиха.

Исследования И. И. Мечникова (1845—1916) показали, что большую роль в формировании иммунитета играют особые клетки — макро- и микрофаги. Эти клетки поглощают и переваривают чужеродные частицы, в том числе бактерии. Исследования И. И. Мечникова по фагоцитозу убедительно доказали, что, помимо гуморального, существует клеточный иммунитет. И. И. Мечников, ближайший помощник и последователь Л. Пастера, заслуженно считается одним из основоположников иммунологии. Его работы положили начало изучению иммунокомпетентных клеток как морфологической основы иммунной системы, ее единства и биологической сущности.

Д.И.Ивановский (1864— 1920) открыл вирусы — представителей царства vira. Один из основоположников вирусологии. Впервые открыл проходящий через бактериологические фильтры возбудитель табачной мозаики, названный впоследствии вирусом. Труды по фитопатологии и физиологии растений.

Гамалея - выдающийся микробиолог. Вместе с И. И. Мечниковым в 1886 году организовал в Одессе первую в России бактериологическую станцию. Автор многих работ по микробиологии и иммунологии (по профилактике холеры, чумы, оспы, паразитарных тифов, бешенства). Открыл бактериолизины, возбудители холеры птиц. Обосновал значение дезинсекции для ликвидации сыпного и возвратного тифов. В 1888 году ученый издал книгу " О прививках против сибирской язвы".

Здровский (1890-1976 года), российский микробиолог, иммунолог и эпидемиолог, академик АМН. Исследования по проблемам тропических болезней, бруцеллеза и др. Под руководством Здродовского разработаны методы вакцинации против столбняка, дифтерии и др. инфекций. Автор книги " Учение о риккетсиях и риккетсиозах"

Смородинцев, российский вирусолог и иммунолог. Труды по этиологии и профилактике гриппа, энцефалитов и др. вирусных инфекций. Совместно с М. П. Чумаковым разработал и внедрил вакцину против полиомиелита.

Ермольева, российский микробиолог. Получила первые отечественные образцы антибиотиков - пенициллина, стрептомицина и др.; интерферона.

Жданов, российский вирусолог. Труды по вирусным инфекциям, молекулярной биологии и классификации вирусов, эволюции инфекционных болезней.

3. Приоритет отечественных ученых в открытии патогенных простейших.

П. Ф. Боровский (1863-1932) и Ф. А. Леш (1840-1903) - первооткрыватели патогенных простейших, лейшманий и дизентерийной амебы. И. Г. Савченко установил стрептококковую этиологию скарлатины, первым использовал антитоксическую сыворотку для ее лечения, предложил вакцину против нее, создал Казанскую школу микробиологов в Росши и вместе с И. И. Мечниковым изучал механизм фагоцитоза и проблемы специфической профилактики холеры. Д. К. Заболотный (1866—1929) — крупнейший организа-тор борьбы с чумой, установил и доказал ее природную очаговость. Он создал первую самостоятельную кафедру бактериологии в Петербургском женском медицинском институте в 1898 г.

Большой вклад в развитие общей, технической и сельскохозяйственной микробиологии внесли академики В. Н. Шапошников (1884-1968), Н. Д. Иерусалимский (1901-1967), Б. Л. Исаченко (1871-1947), Н. А. Красильников (1896-1973), В. Л. Омелянский (1867-1928). С. П. Костычев (1877—1931), Е. И. Мишустин (1901-1983) и их многочисленные ученики. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология во многом обязаны исследованиям таких широко известных отечественных ученых, как Н. Ф. Гамалея (1859— 1949), П. Ф. Здродовский (1890-1976), Л. А. Зильбер (1894-1966), В. Д. Тимаков, Е. И. Марциновский (1874-1934), В. М. Жданов (1914-1987), 3. В. Ермольева (1898-1979), А. А. Смородинцев (1901-1989), М. П. Чумаков (1909-1990), П. Н. Кашкин (1902-1991), Б. П. Первушин (1895-1961) и многих других. Трудами отечественных микробиологов, иммунологов и вирусологов внесен крупный вклад в развитие мировой науки, в теорию и практику здравоохранения.

И.Г.Савченко и его роль в развитии отечественной микробиологии. Развитие микробиологии в России. Роль медицинской микробиологии в осуществлении профилактического направления здравоохранения.

Савченко Иван Григорьевич (1862-1932), доктор медицинских наук, профессор, заведовал кафедрой микробиологии с 1920 по 1928 гг. Ученик и сподвижник И. И. Мечникова, заслуженный деятель науки РСФСР. Один из организаторов Кубанского мединститута, первый заведующий кафедрой бактериологии и общей патологии. Организовал в 1920 г. на базе городской санбаклаборатории химико-бактериологический институт, которым руководил до 1932 г. Создал школу бактериологов, представители которой стали руководителями кафедр в различных институтах страны.

На основе собственных исследований И. Г. Савченко написал ряд ценных работ об иммунизации против сибирской язвы, против холеры. Занявшись разработкой волнующего вопроса о происхождении злокачественных новообразований, публикует научный тракт " О паразитарном происхождении опухолей" (Киев, 1894), который был одновременно его диссертацией на степень доктора медицины. Экспериментальные данные И. Савченко стали широко известны и вошли в учебные руководства русских и иностранных авторов по общей патологии и патологической анатомии...

В этот период особенное влияние на направление работ И. Г. Савченко оказали, как писал Иван Григорьевич, " гениальные исследования" И. И. Мечникова, его фагоцитарная теория и полемика, разгоревшаяся в ученом мире вокруг нее. К счастью молодого исследователя, нередким гостем в лаборатории профессора В. В. Подвысоцкого был сам Илья Ильич Мечников. Однажды он присутствовал при докладе И. Г. Савченко об иммунитете против сибирской язвы, заинтересовался его опытами и дал им высокую оценку. " Он попросил меня, - вспоминал И. Г. Савченко, - подробно изложить протокол опытов, показать препараты и, познакомившись с работой, порекомендовал напечатать ее в немецком журнале", где раньше была напечатана статья немецкого ученого Чаплевского, направленная против теории фагоцитоза Мечникова... " С этой работы, - продолжал Иван Григорьевич, - началось мое знакомство с гениальным Мечниковым, работать у которого стало моей мечтой, осуществившейся в 1895 году".

И вот И. Г. Савченко в Париже, в Пастеровском институте, в лаборатории И. И. Мечникова.

В институте И. Г. Савченко работал над выяснением физической природы и механизма фагоцитоза. Он установил две фазы: первая - притяжение объекта фагоцитоза к поверхности фагоцита и вторая - погружение его в протоплазму с последующим перевариванием... Эти исследования по изучению фагоцитарной реакции принесли И. Г. Савченко всеобщую известность в ученом мире.

После заграничной командировки И. Г. Савченко, воспринявший лучшие традиции Пастеровского института и вооруженный огромным научным опытом, в конце 1896 года возвратился в Россию, прибыл в Казань, где и началась его плодотворная работа в только что построенном бактериологическом институте. Он возглавлял новый институт и кафедру общей патологии в старейшем Казанском университете (основан в 1804 году).

В 1905 году И. Г. Савченко публикует сообщение об открытии им скарлатинозного токсина, а еще через два года предлагает свой метод борьбы со скарлатиной - лечебной сывороткой антитоксического характера. Любопытно, что лишь спустя два десятилетия по этому же пути пошли американцы Дики, не оспаривая однако приоритета изготовления такой сыворотки у русского ученого и придавая его трудам громадное значение. Этот метод приготовления стрептококковой противоскарлатинозной сыворотки, предложенный Иваном Григорьевичем, пользовался большой известностью в Соединенных Штатах Америки и носил название " способа профессора Савченко..."

В 1919 году ученый переезжает из Казани на Кубань. Через год отдел здравоохранения предлагает ему создать окружной бактериологический институт и ставит перед ним неотложные задачи - срочно изготовить в " широком масштабе" вакцины для армии и населения.

Кубань была охвачена эпидемией тифа и холеры. В 1913 году сооружено, возле Сенного базара, специальное двухэтажное здание для химико-бактериологической лаборатории, где и приступил в 1920 году к созданию чудотворных вакцин знаменитый микробиолог. Были созданы необходимые вакцины и препараты, несущие спасение людям, зараженным холерой и сыпняком.

В 1923 году в Краснодаре была создана малярийная станция, возглавлял которую профессор Иван Григорьевич Савченко. Усилия были направлены на борьбу с малярийным комаром анофелесом. Если в 1923 году в Краснодаре числилось 6171 " малярик", то 1927-м - 1533 человека.

Малярия полностью искоренена на Кубани - и в этом немалая заслуга известного микробиолога И. Г. Савченко.

По своим научным исследованиям, по гигантской работе, проводимой в лабораториях, Кубанский химико-бактериологический институт занимал в то время третье место в СССР. В 1928 году ученому присвоено, почетное звание заслуженного деятеля науки (И. Г. Савченко был первым профессором на Северном Кавказе, получившим почетное звание заслуженного деятеля науки.)

Сорок лет ученый отдал служению науке, просвещению, борьбе с недугами и страданиями человечества. Опубликовал более 100 ценных научных рабо

Морфология микробов

Определение понятия о микробах. Понятие о виде микробов. Основные принципы классификации микроорганизмов. Критерии и признаки, используемые при классификации. Нумерическая таксономия.

Микроорганизмы — это невидимые простым глазом представители всех царств жизни: эукариоты, прокариоты (эубактерии и архебактерии), вирусы и плазмиды. Они занимают низшие ступени эволюции, но играют важную и разнообразную роль в общей экономике природы, в круговороте веществ, в патологии человека, животных и растений.

Вид — группа или совокупность близких между собой организмов, которые имеют общий корень происхождения, на данном этапе эволюции характеризуются определенными морфологическими, биохимическими и физиологическими признаками, обособлены отбором от других видов и приспособлены к определенной среде обитания.

Специфические особенности микроорганизмов определили и набор тех признаков и свойств, которые используются для их систематики и классификации.

-Морфологические признаки — величина, форма, характер взаиморасположения.

-Тинкториальные свойства — способность окрашиваться различными красителями. Особенно важным признаком является отношение к окраске по Граму, которое зависит от структуры и химического состава клеточной стенки бактерий. По этому признаку все бактерии делятся на грамположительные и грамотрицательные Морфологические свойства и отношение к окраске по Граму определяют принад-лежность к крупным таксонам — роду, семейству и т. д.

-Культуральные свойства — особенности роста бактерий на жидких (образование пленки, осадок, помутнение) и плотных (форма, размеры, консистенция, края, поверхность, прозрачность колоний, образование пигмента и другие свойства) питательных средах. В микробиологии широко используют такие специфические термины, как «колония», «культура», «штамм», «типы» или «варианты». Под колонией принято понимать видимую простым глазом изолированную структуру, образующуюся в результате размножения и накопления бактерий за определенный срок инкубации. Колония образуется обычно из одной родительской клетки или из нескольких идентичных клеток. Поэтому пересевом из изолированной колонии может быть получена чистая культура возбудителя. Под культурой понимают всю совокупность бактерий, выросших на плотной или жидкой питательной среде. Как колония, так и культура каждого вида характеризуются определенными признаками. Основной и главный принцип бактериологии — во избежание ошибок изучать свойства только чистых, однородных культур. Каждая выделенная культура данного вида бактерий называется также штаммом, т. е. конкретным образцом данного вида. Штаммы одного и того же вида бактерий, различающиеся по антигенному строению, называют серотипа- ми (сероварами, серовариантами), по чувствительности к фагу — фаготипами (фагова- рами), по биохимическим или культуральным признакам — биотипами (биоварами) и т. п. Штамм можно считать низшей таксономической единицей бактерий.

-Подвижность бактерий. Различают бактерии подвижные и неподвижные. Подвижные бактерии подразделяют на ползающие, или скользящие, они передвигаются за счет волнообразного сокращения клеток; и плавающие бактерии, у которых активная подвижность связана с наличием жгутиков.

-Спорообразование — форма и характер расположения споры в клетке.

-Физиологические свойства — способы углеродного (аутотрофы, гетеротрофы), азотного (аминоавтотрофы, аминогетеротрофы) питания; тип дыхания: аэробы, факультативные анаэробы, строгие анаэробы, микроаэрофилы.

-Биохимические свойства — способность ферментировать различные углеводы, протеолитическая активность, образование индола, сероводорода, наличие уреазы и других ферментов и т. д.

-Чувствительность к специфическим бактериофагам.

-Антигенные свойства. Они зависят от химического состава клеточной стенки и жгутиков бактерий.

-Химический состав клеточных стенок (содержание и состав основных Сахаров и аминокислот).

-Липидный и жирнокислотный состав. Изучение состава жирных кислот проводят с помощью газовой хроматографии, которая обладает высокой разделительной способностью и чувствительностью.

-Белковые спектры. С помощью различных методов фракционирования, а главным образом двумерного электрофореза в полиакриламидном геле, разделяют сложные смеси рибосомных, мембранных или внутриклеточных белков и получают электрофореграммы, или белковые спектры, соответствующей фракции данного вида бактерий.

В связи с тем, что количество фенотипических признаков, используемых для классификации микроорганизмов, значительно возросло, в конце 50-х гг. XX в. возникла нумерическая (численная) таксономия.

Ее возникновению способствовало появление более совершенных компьютерных систем, которые позволяют быстро и точно производить громоздкие математические расчеты. В основе нумерической таксономии лежит принцип сопоставления организмов по возможно большему количеству учитываемых признаков при допущении, что все они для систематики равноценны. Однако принцип равнозначности является основным недостатком этого метода.

2. Специальные методы микроскопии: люминесцентная, фазовоконтрастная, темнопольная. Понятие об электронной микроскопии. Принципы устройства и работы электронного микроскопа.

Люминесцентная (или флюоресцентная) микроскопия. Основана на явлении фотолюминесценции.

Люминесценция — свечение веществ, возникающее после воздействия на них каких-либо источников энергии: световых, электронных лучей, ионизирующего излучения. Фотолюминесценция — люминесценция объекта под влиянием света. Если освещать люминесцирующий объект синим светом, то он испускает лучи красного, оранжевого, желтого или зеленого цвета. В результате возникает цветное изображение объекта.

Темнопольная микроскопия. Микроскопия в темном поле зрения основана на явлении дифракции света при сильном боковом освещении взвешенных в жидкости мельчайших частиц (эффект Тиндаля). Эффект достигается с помощью параболоид- или кардиоидконденсора, которые заменяют обычный конденсор в биологическом микроскопе.

Фазовоконтрастная микроскопия. Фазово-контрастное приспособление дает возможность увидеть в микроскоп прозрачные объекты. Они приобретают высокую контрастность изображения, которая может быть позитивной или негативной. Позитивным фазовым контрастом называют темное изображение объекта в светлом поле зрения, негативным — светлое изображение объекта на темном фоне.

Для фазово-контрастной микроскопии используют обычный микроскоп и дополнительное фазово-контрастное устройство, а также специальные осветители.

Электронная микроскопия. Позволяет наблюдать объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности светового микроскопа (0, 2 мкм). Электронный микроскоп применяется для изучения вирусов, тонкого строения различных микроорганизмов, макромолекулярных структур и других субмикроскопических объектов.

Принципиальная оптическая схема электронного микроскопа аналогична схеме светового, в котором все оптические элементы заменены соответствующими электрическими: источник света — источником электронов, стеклянные линзы — линзами электромагнитными. В электронных микроскопах просвечивающего типа различают три системы: электронно-оптическую, вакуумную, электропитания. Фотографирование изображений при всех видах исследований проводится на фотопластинки или фотопленку. Источником электронов является электронная пушка, состоящая из V образного вольфрамового термокатода, который при нагревании до 2900 °С при подаче постоянного напряжения до 100 кВ в результате термоэмиссии испускает свободные электроны, ускоряемые затем электростатическим полем, создаваемым между фокусирующим электродом и анодом. Электронный пучок затем формируется с помощью конденсорных линз и направляется на исследуемый объект. Электроны, проходя сквозь объект, за счет его разной толщины и электроноплотности отклоняются под различными углами и попадают в объективную линзу, которая формирует первое полезное увеличение объекта.

После объективной линзы электроны попадают в промежуточную линзу, которая предназначена для плавного изменения увеличения микроскопа и получения дифракции с участков исследуемого образца. Проекционная линза создает конечное увеличенное изображение объекта, которое направляется на флуоресцирующий экран. Благодаря взаимодействию быстрых электронов с люминофором экрана на нем возникает видимое изображение объекта. После наведения резкости сразу проводят фотографирование. Увеличение конечного изображения на экране определяется как произведение увеличений, даваемых объективной, промежуточной и проекционной линзами.