История и методология микробиологии

     С именем И. Мечникова (1845-1916 гг.) связано развитие нового направления в микробиологии – иммунологии. Впервые в науке Мечниковым была разработана и экспериментально подтверждена биологическая теория иммунитета, вошедшая в историю как фагоцитарная теория Мечникова. В основу этой теории положено представление о клеточных защитных приспособлениях организма. Мечников в опытах на животных (дафниях, личинках морской звезды) доказал, что лейкоциты и другие клетки мезодермального происхождения обладают способностью захватывать и переваривать чужеродные частицы (в т.ч. и микробов), попадающие в организм. Это явление, названное фагоцитозом, легло в основу фагоцитарной теории иммунитета и получило всеобщее признание. Развивая далее поднятые вопросы, Мечников сформулировал общую теорию воспаления как защитную реакцию организма и создал новое направление в иммунологии – учение об антигенной специфичности. В настоящее время оно приобретает все большее значение в связи с разработкой проблемы пересадки органов и тканей, изучения иммунологии рака.

     К числу важнейших работ Мечникова  в области медицинской микробиологии относятся исследования патогенеза холеры и биологии холероподобных вибрионов, сифилиса, туберкулеза, возвратного тифа. Мечников является основоположником учения о микробном антагонизме, послужившем основой для развития науки об антибиотикотерапии. Идея о микробном антагонизме была использована Мечниковым при разработке проблемы долголетия. Изучая явление старения организма, Мечников пришел к заключению. Что важнейшей причиной его является хроническое отравление организма продуктами гниения, вырабатываемыми в толстом кишечнике гнилостными бактериями.

     Практический  интерес представляют ранние работы Мечникова по использованию гриба  Isaria destructor для борьбы с вредителем полей – хлебным жуком. Они дают основание считать Мечникова основоположником биологического метода борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений, метода, который в наши дни находит все более широкое применение и популярность.

     Таким образом, И.И. Мечников – выдающийся русский биолог, сочетавший качества экспериментатора, педагога и пропагандиста научных знаний, - был человеком великого духа и труда, высшей наградой которого явилось присвоение ему в 1909 г. Нобелевской премии за исследования по фагоцитозу.

     Развитие  микробиологии в нашей стране тесно связано также с именем крупнейшего ученого, друга и соратника И. Мечникова, Н.Ф. Гамалеи (1859-1949 гг.). Всю свою жизнь Гамалея посвятил изучению инфекционных болезней и разработке мер борьбы с их возбудителями. Гамалея внес крупнейший вклад в изучение туберкулеза, холеры, бешенства, в 1886 г. вместе с И. Мечниковым организовал в Одессе первую пастеровскую станцию и ввел в практику прививки против бешенства. Он открыл птичий вибрион – возбудителя холероподобного заболевания птиц – и в честь Ильи Ильича назвал его вибрионом Мечникова. Затем была получена вакцина против холеры человека. Большое внимание Гамалея уделял и вопросам эпидемиологии инфекционных болезней. Он был крупнейшим специалистом в области иммунологии. Разработав оригинальный метод получения оспенной вакцины, он впервые высказал идею о выделении из бактерий наиболее полноценных антигенов и об использовании их для приготовления так называемых химических вакцин. Гамалея первый наблюдал и описал явление спонтанного лизиса бактерий под влиянием неизвестного в то время агента – бактериофага. Поэтому Гамалея считается не только одним из основоположников медицинской микробиологии, но и иммунологии и вирусологии.

     К числу выдающихся отечественных  ученых, внесших огромный вклад в  микробиологию инфекционных болезней, относится и Даниил Кириллович Заболотный (1866-1920 гг.). Он по праву считается основоположником эпидемиологии. Где бы на земном шаре ни возникали эпидемии, Д.К. Заболотный всегда принимал участие в их ликвидации. Так, с 1897 по 1911 г. он в составе русских экспедиций участвует в изучении чумы в Индии, Китае, Маньчжурии, Персии, Шотландии; холеры – в Петербурге, Поволжье, на Кавказе, Украине. Доскональное изучение эпидемии чумы дало Заболотному возможность научные доказательства существовавшей гипотезы о природной очаговости этой болезни и о роли диких грызунов, как хранителей ее возбудителя в природе.

     Значительный  вклад внес Д.К. Заболотный в изучение эпидемий холеры и организацию борьбы с ней. Им установлены пути заноса холеры, роль бациллоносительства в  распространении заболевания, изучена биология возбудителя в природе и разработаны эффективные методы диагностики холеры.

     Результаты  исследований Д.К. Заболотного составили  научную основу санитарно-гигиенических, профилактических и лечебных мероприятий  по борьбе с заразными болезнями человека (Жданова, 1982).

     Большой вклад в развитие медицинской  микробиологии внесли русские ученые. Вот их имена:

• Ф. А. Леш (1840—1903 гг.) наблюдал в испражнениях больного дизентерией амебы.
• П. Ф. Боровский (1863—1932 гг.) открыл возбудителя кожного лейкоманилеза.
• С. Н. Виноградский (1856—1953 гг.) — основатель сельскохозяйственной микробиологии. В 1890 г. открыл нитрифицирующие бактерии и изучил их значение в круговороте азота в природе.
• Г. Н. Габричевский (1860—1907 гг.) — основоположник московской микробиологической школы. Исследовал скарлатину, дифтерию и другие инфекции. Он организовал в Москве производство противодифтерийной сыворотки и лечил детей, больных дифтерией.
• Г. Н. Минх (1836—1896 гг.) и О. О. Мочутковский (1845— 1903 гг.) в опытах на себе установили заразность возвратного и сыпного тифа и пришли к заключению, что эти болезни передаются кровососущими насекомыми.

   Среди советских ученых, внесших существенный вклад в развитие микробиологии, можно назвать следующие имена:

• П. Ф. Здрадовский (1890—1976 гг.) — автор классических трудов по изучению бруцеллеза и риккетсиоза создал и внедрил в практику ряд профилактических и лечебных препаратов. Занимался вопросами иммунологии малярии и кишечных заболеваний, вызванных простейшими.
• М. И. Чумаков и А. А. Смородинцев — ученые периода небывалого расцвета советской микробиологии (1950— 1970 гг.). Ими и другими микробиологами внедряются вакцины из ослабленных возбудителей чумы, туляремии, бруцеллеза, разработана вакцина против полиомиелита.
• Л. А. Зильбер — микробиолог, эпидемиолог. Открыл переносчика и возбудителя весенне-летнего энцефалита. Им создана вирусогенетическая теория происхождения злокачественных опухолей.
• З.В. Ермольева (1898—1975 гг.) изучала холеру и меры борьбы с ней. Она впервые в СССР получила пенициллин, который в годы Великой Отечественной войны спас тысячи жизней (Прозоркина, 2006).

Глава VI. Достижения современной иммунологии

     Открытия  в молекулярной биологии, генетике и генной инженерии не могли не сказаться на общем уровне развития иммунологии. Перечислим только основные, наиболее существенные и современные достижения иммунологии:

• • Расшифровка на молекулярном уровне биологических процессов микробных клеток, обеспечивающих их жизнедеятельность.
• • Выявление факторов патогенности микробов и процессов патогенеза инфекционных болезней.
• • Расшифровка антигенной структуры бактерий и создание более чувствительных и информативных методов индикации и идентификации микробов. Осуществление химического и генно-инженерного синтеза многих антигенов.
• • Установление химической структуры антител (иммуноглобулинов) и синтез антител в биологических системах. Разработка способа получения моноклональных антител гибридомной техникой.
• • Расшифровка генома многих бактерий и вирусов, в том числе таких как ВИЧ, вируса гепатита В, оспы и др.
• • Создание рекомбинантных штаммов бактерий и вирусов, не существовавших ранее в природе.
• • Использование рекомбинантных штаммов бактерий и вирусов для получения в промышленных условиях разнообразных биологически активных веществ (антибиотиков, гормонов, ферментов, иммуномодуляторов, антигенов и др.), а также для разрушения (деградации) с помощью микробов веществ, загрязняющих окружающую среду.
• • Разработка диагностических систем, основанных на иммунологических и генетических принципах, для клинической микробиологии и иммунологии.
• • Разработка принципиально новых молекулярных и генно-инженерных противобактериальных и противовирусных вакцин.
• • Развитие учения об иммунитете как способе зашиты организма от генетически чужеродных веществ инфекционной и неинфекционной природы. Расшифровка строения и основных принципов функционирования иммунной системы, основанных на кооперации Г-, В- и Л-клеток.
• • Открытие основных форм реагирования иммунной системы и принципов ее регуляции с помощью иммуноцитокинов.
• • Создание современных теорий иммунитета: клонально-се-лекционной (Ф.Бернет) и молекулярно-генетической (С.То-негава). Открытие явления иммунологической толерантности (П.Медовар и М.Гашек) и иммунологической памяти (Ф.Бернет).
• • Развитие клинической иммунологии. Разработка комплекса методов для оценки нормального состояния иммунной системы (иммунный статус) и отклонений в ее функционировании (первичные и вторичные иммунодефициты). Разработка способов коррекции работы иммунной системы с помощью иммуномодуляторов.
• • Генодиагностика и генотерапия иммунодефицитов (www.immunologja.ru).

Заключение

      С начала XX в. продолжается дальнейшая дифференциация микробиологии. От нее отпочковываются  новые научные дисциплины (вирусология, микология) со своими объектами исследования, выделяются направления, различающиеся задачами исследования (общая микробиология, техническая, сельскохозяйственная, медицинская, генетика микроорганизмов). Перечисление достижений микробиологии XX в. в кратком очерке представляется необычайно сложным, что и привело нас к заключению не делать этого. Фактически все последующее изложение материала (и то достаточно краткое и не затрагивающее всех направлений современной микробиологии) есть попытка охарактеризовать достижения в некоторых областях микробиологии на современном этапе. Вклад отдельных исследователей в решение определенных микробиологических проблем мы старались отмечать по мере изложения материала.

     Итак, мы коротко остановились на истории  микробиологии, особо подчеркнув роль исследователей, работы которых имели этапное значение не только для развития микробиологии, но и биологии в целом: А. ван Левенгук — открытие микромира, Л. Пастер — выяснение роли микроорганизмов в природе, С. Н. Виноградский и М. Бейеринк — утверждение многообразия форм жизни в микромире, А. Клюйвер и К. ван Ниль — доказательство биохимического единства жизни (Гусев, 2006). 
 
 
 
 

Список  использованных источников

1. Германов, Н.И. Микробиология [Текст] : пособие для учителей, под ред. проф., чл.-корр. АПН СССР П.А. Генкеля / Н.И. Германов. – М. : «Просвещение», 1967. – 227 с.
2. Гусев, М. В. Микробиология [Текст] : учебник для студ. биол. специальностей вузов / М. В. Гусев, Л. А. Минеева. – 6-е изд., стер. – М. : Издательский центр “Академия”, 2006. – 464 с.
3. Жданова, В.М. Общая и частная микробиология [Текст] / В.М. Жданова, С.Я. Гайдамович. – М. : Медицина, 1982. – 496 с.
4. Лысак, В.В. Микробиология [Текст] / В.В. Лысак. – М. : БГУ, 2007. – 430 с.
5. Прозоркина, Н.В. Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии [Текст]: учеб.пос. / Н.В. Прозоркина, Л.А. Рубашкина. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2010. – 378 с.
6. Достижения современных микробиологии и иммунологии. – Режим доступа : http: //www/immunologja/ru.