Открытие И. И. Мечниковым фагоцитоза. Открытие гуморальных факторов иммунитета. (П. Эрлих, Э. Беринг, Э. Ру и др.). Получение лечебных сывороток

Третий этап развития микробиологии - иммунологический, с конца 19в. до середины 20в. В этот период изучали состояние защитных сил организма направленных на борьбу с патогенными микроорганизмами. Русский учёный И. И. Мечников разработал учение о фагоцитозе, т. е. о роли белых кровяных телец против чужеродных факторов, разработал основы клеточного иммунитета. Нем. учёный П. Эрлих открыл явление гуморального иммунитета, т. е. наличие антител и тоже ошибочно предполагал, что гуморальный механизм является единственной защитой организма. Э. Беринг впервые применил пассивную иммунизацию путём повторного введения живых микроорганизмов из переболевшего организма в здоровый. Э. Ру изучил возбудителя дифтерии, продуцирующего токсин и его влияние, открыл противодифтерийную сыворотку, сыворотки против ботуллизма.

Четвертый этап современный с середины 20в. по сегодняшний день. Основные его задачи:

1. Развитие науки вирусологии.

2. Создание новых вакцин.

3. Создание новых антибиотиков.

4. Создание иммуномодуляторов (иммуностимуляторы – повышают иммунитет, иммунодепрессанты – подавляют иммунный ответ. (используется в трансплантологии)).

6. Роль отечественных учёных в развитии микробиологии(И. И. Мечников, Г. Н. Габричевский, Д. К. Заболотный, Н. Ф. Гамалея, Л. А. Зильбер, З. В. Ермольева, П. Ф. Здрадовский, В. Д. Тимаков и др.)

И. И. Мечников (см. вопрос 5)

Г. Н. Габричевский – ему принадлежит создание мед. института в Москве, Санкт – Петербурге. Издание учебников по микробиологии.

Н. Ф. Гамалея – изучал возбудителя чумы, разрабатывал меры профилактики и учение об эпидемиологии заболеваний.

Л. А. Зильбер – основоположник вирусногенетической теории опухолей. Доказал на опыте, что определённые виды вирусов вызывают онкогенное перерождение клеток.

З. В. Ермольева – создала первый отечественный антибиотик, разработала ускоренные методы диагностики холеры (экспресс диагностика).

П. Ф. Здрадовский – изучал риккетсии, эпидемиологию сыпных тифов.

В. Д. Тимаков – составил учебник по микробиологии, которым мы сейчас пользуемся.

7. Д. И. Ивановский – основоположник вирусологии. Развитие вирусологии во второй половине 20в. Роль отечественных учёных.

Вирусология – наука о доклеточных формах жизни – вирусах. Вирусология возникла в 1892г. после вклада, который сделал студент 5 курса Санкт-Петербургской ботанической академии Д. И. Ивановский, он доложил о мозаичной болезни табака и сделал вывод о том, что она вызывается чем-то более мелким чем бактерии и носит заразный характер. Живое начало фильтруется через бактериальные фильтры и способно заражать здоровые растения. В спор с ним вступил нем. химик Бейеринг он заявил, что это нечто - это яд (Virus с лат. яд, токсин). Д. И. Ивановский доказал живую природу вирусов в опыте по пассажу заразного материала через восприимчивые организмы. Каждое новое растение заболевало и погибало быстрее. чем предыдущее, т. е. живое начало накапливало и усиливало свою патогенность, а яд при этом уменьшал бы свою концентрацию.

В середине 40гг. изобрели электронный микроскоп и смогли рассмотреть вирусы и определить их структуру. За первые 50 лет было открыто 100 вирусных болезней. а за 10 лет второй половины 20в. уже 1000 вирусов.

Современная вирусология изучает:

1. Новые вирусы (ВИЧ. Эбола).

2. Создаёт вакцины против вирусных заболеваний.

3. Создаёт противовирусные препараты.

4. Изучает геном вирусов с целью использования генной инженерии для получения микроорганизмов с новыми свойствами.

Основные принципы систематики микроорганизмов по Берджи. Таксономические категории; род, вид, штамм. Внутривидовая идентификация бактерий; серовар, фаговар, биовар, эковар, патовар.

Классификация Берджи была создана 1927г. с тех пор она выдержала 9 изданий, потому что многие микроорганизмы были открыты позже. Классификация основана на морфологии, физиологии, биологических и антигенных свойствах. По Берджи все микроорганизмы делятся на три царства:

1. Эукариоты (наличие обособленного ядра) это грибы и простейшие.

2. Прокариоты (отсутствие обособленного ядра) это бактерии, микоплазмы, актиномицеты, риккетсии, хламидии, спирохеты.

3. Вирусы (ДНК и РНК содержащие).

Бактерии делятся по морфологии на кокки, палочки и извитые. По способности окраски по Граму (Гр+ и Гр-).

Таксонометрические категории. Вид – это совокупность особей одинакового генотипа с различными фенотипическими проявлениями и имеющие одного эволюционного родоначальника. Род – это совокупность особей разных видов ,но имеющие одного эволюционного родоначальника. (Н-р: Salmonella – Род, Salmonella Typhy – Вид). Штамм – это микроорганизм одного вида, выделенный из разных источников или в разное время. Штаммы обозначаются цифрами (Н-р: E.coli-Штамм №1).

Термин видовой идентификации

Серовар – серологический вариант различный по антигенной структуре внутри одного вида.

Биовар – серологический вариант различный по степени чувствительности котор бактериофагам.

Эковар – представитель одного вида, выделенный из разных экологических сред.

Патовар – патологический вариант представителя вида – возбудитель заболевания.

9. Исследование морфологии микроорганизмов. Методы микроскопии и окраски. Особенности строения Гр+ и Гр- бактерий.

1. Световая иммерсионная микроскопия позволяет рассматривать окрашенный объект. Используется световой микроскоп, иммерсионное масло (1) и иммерсионный объектив (2) с увеличением х90. Принцип метода immersio – погружение. Иммерсионное масло наносится на препарат, в него погружается иммерсионный объектив, в результате этого не происходит рассеивание лучей.

Недостатки метода : разрешающая способность микроскопа не менее 0,2 мкм. при длине волны ½ l.

2. Фазовоконтрастная микроскопия для изучения живых неокрашенных объектов. Используется световой иммерсионный микроскоп и фазовая пластинка, которая переводит невидимые глазом фазовые колебания (1) в видимые амплитудные (2), путём перемещения волны, проходящей через объект, на ¼ l. вправо или влево. (А) по фазе (негативный контраст). (Б) противофаза (позитивный контраст). Х- амплитуда, Т- время.

3. Люминисцентная микроскопия для изучения свечения объектов, окрашенных флюорохромами. Используется люминисцентный микроскоп, источник освещения (УФЛ). Лучи не проходят через объект, а падают на него. Ультрафиолетовое излучение вызывает выход электронов с орбиталей. Выделяется энергия видимая как свечение. Достоинства: высокая разрешающая способность, возможность специфического свечения (РИФ). Недостатки: дороговизна, малодоступность для практических лабораторий.

4. Электронная микроскопия самый совершенный метод, неограниченная разрешающая способность, можно рассматривать даже атомное строение. Принцип метода: электрический поток проходя через объект между катодом и анодом теряет скорость на аноде. Для регистрации перед анодом фиксируют фотопластинку или фотоэлемент, связанный с осциллографом. Недостатки: недоступность для практических лабораторий.

Методы окраски.

Простая окраска – использование одного красителя (фуксин или метиленовый синий).

Сложная окраска – использование двух или более красителей и дополнительных ингридиентов (по Грамму, по Циль-Нильсену).

Метод окраски по Грамму дифференцирует бактерии на две группы по строению и биохимии клеточной стенки

Различия строения стенки:

Гр+ признак Гр-
До 90 % Пептидогликаны До 10 %
+ Тейхоевые кислоты -
+ Магниевые солиРНК -
  Структура клеточной стенки Липополисахариды Пептидогликаны  

Схема окраски по Граму:

Гр + Этап окраски Гр -
Образует комплекс Генциан-виолет+MgРНК Генциан-виолет Комплекс не образуется
Йод закрепляет комплекс Генциан-виолет+MgРНК+J Раствор Люголя Нет комплекса нет и закрепления
Не вымывает комплекс (цвет фиолетовый) Спирт Вымывается генциан-виолет. (обесцвечивание)
Не красит Фуксин Окрашивает (Красный цвет)

Окраска по Циль-Нильсену:

КУ Этап окраски КНУ
Красный цвет Карболовый фуксин Циля (основной краситель) Красный цвет
Способствует прохождению красителя внутрь бактерии Нагревание (закрепление) Не способствует прохождению красителя внутрь бактерии
Не вымывает краситель Серная кислота (растворитель) Вымывает краситель
Не красит Цвет остаётся красный Метиленовая синька (добавочный краситель) Красит в синий цвет