Возникновение бактериологии и развитие химиотерапии, Л. Пастер

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ  
УО «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
Кафедра организации фармации

 

 

 

 

Реферат 
По истории фармации 
На тему: «Возникновение бактериологии и развитие химиотерапии, Л. Пастер»

 

 

Выполнила студентка 1-ого курса 
Фармацевтического факультета 
Группа 165 
Дабринская Анна Олеговна

 

Дата сдачи: 09.10.2014 
Проверил преподаватель Таксер  
Марина Борисовна

 

 

Оценка 
Подпись преподавателя

 

Минск, 2014

 

 

Введение

 Актуальности данная работа не теряет и по сегодняшний день, ведь с  изучением новых видов бактерий, изучений процессов их метаболизмов, появляются новые данные, которые впоследствии можно использовать для приготовления новых лекарственных средств. Так же открытие новых лекарственных средств, химических соединений может быть использовано в химиотерапии.

Целью работы является узнать о процессе возникновения бактериологии как науки, развития химиотерапии, а так же о деятельности, научных трудах и достижения Луи Пастера.

Задачей данной работы является освещение истории возникновения бактериологии и истории развития химиотерапии, а так же предоставление информации о деятельности и достижениях Луи Пастера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Возникновение бактериологии

Бактериология — раздел микробиологии, изучающий строение, физиологию, биохимию, генетику, систематику бактерий, их распространение и роль в природе.

Бактериология как наука утвердилась около 150 лет тому назад, когда благодаря классическим трудам Коха, Де-Бари ,Луи Пастера и Джозефа Листера, было привлечено внимание к изучению бактерий, и молодая отрасль естествознания, бактериология, с примыкающими к ней энзимологией, иммунологией и серологией, выделилась как особая дисциплина. 
Благодаря изучению болезнетворных микробов, бактериология тесно связалась с патологией заразных болезней и вообще с современной медициной и профилактикой, выработав точные методы исследования и послужив базой для рациональных методов борьбы с инфекциями. 
Бактериология выяснила роль микробов в природе. 

Бактерии впервые увидел и описал Антоний Левенгук в 1683 году. 
Необходимость изучения бактериологии для понятия причин нагноения ран. Винодельческая промышленность Франции и других стран требовала решения ряда биотехнологических вопросов.

На развитие бактериологии огромную роль сыграли Луи Пастер, Джозеф Листер, Шарль Шамберлан, Роберт Кох, Эмиль Беринг.  
Луи Пастер стал первооткрывателем в области микробиологии, положил основы научной микробиологии как точной экспериментальной науки. Своими исследованиями Пастер первый указал на истинную роль бактерий в природе как разрушителей всевозможных органических веществ. Изучение брожений дало Пастеру нить для выяснения сущности заразных болезней, из которых особенно подробно были подвергнуты исследованию болезни шелковичных червей, куриная холера, сибирская язва, злокачественный отек и симптоматический карбункул.

В то же время над проблемой госпитальной гангрены работал английский хирург Джозеф Листер (1828-1912).  Листер узнал, что в городах отвратительный запах сточной канализации уничтожают карболовой кислотой, и воспользовался этим веществом. С того времени хирургия стала пользоваться различными растворами карболовой кислоты для обработки ран.

Необходимость избавления от спор бактерий заставила Пастера и его сотрудников доводить нагревание до 140°С, и это привело к изобретению новых приборов в бактериологической технике. Шамберлан применил для этого паровой котел, в котором температура сжатого пара доводилась до 120°С и более. Автоклав Шамберлана сделался необходимым аппаратом бактериологической лаборатории, а также хирургических и акушерских отделений больниц. Благодаря стерилизации стали возможны парентеральные вливания.

Примерно в те же годы сформировалась и успешно работала немецкая школа микробиологов во главе с Робертом Кохом (1843-1910). Кох ввел в микробиологическую практику метод выделения чистых культур бактерий на питательных средах, впервые использовал анилиновые красители для окраски микробных клеток. В 1882 г. он выделил возбудителя туберкулеза (палочки Коха), а в 1883 г. — возбудителя холеры (вибрион Коха). С 1886 г. Кох проводит исследования, посвященные лечению и профилактике туберкулеза, им был получен первый противотуберкулезный препарат — туберкулин. Э. Беринга провел исследование о лечении столбняка и дифтерии при помощи антитоксической сыворотки, открыл противодифтерийную сыворотку.

Таким образом, мы видим, что бактериология и фармакология относительно тесно связаны. Изучая бактерий, их метаболизм, открывается полезная информация. Полученные знания могут быть использованы в производстве лекарственных средств, что и было сделано великими учеными, благодаря чему были спасены миллионы жизней.

 

Глава 2. Развитие химиотерапии

Химиотерапи́я — лечение какого-либо инфекционного, паразитарного заболевания либо злокачественной опухоли (рака) с помощью ядов или токсинов, губительно воздействующих на инфекционный агент — возбудитель заболевания, на паразитов или на клетки злокачественных опухолей при сравнительно меньшем отрицательном воздействии на организм хозяина.

В начале XX столетия произошло становление и развитие химиотерапии. В 1909 г. Пауль Эрлих применил при лечении сифилиса синтетическое соединение сальварсан. Химиотерапевтические идеи Эрлиха, соответствующие его иммунологическим воззрениям, получили свое выражение в концепции «большой стерилизующей терапии». Они заключались в создании химических соединений («волшебных пуль»), которые, избирательно фиксируясь на рецепторах микробной клетки, оказывают угнетающее действие только на нее, не затрагивая при этом клеток организма. Постепенно Эрлих стал вводить в молекулу красителей мышьяк, сурьму, ртуть и другие элементы. В 1909 г. им был получен препарат для лечения сифилиса, названный сальварсаном, или препаратом «606». Этот препарат уничтожал трипонемы в организме кроликов, не оказывая на животных токсического действия. Через несколько лет была получена стабильная и легкорастворимая форма сальварсана — неосальварсан. Синтез этих противосифилитических препаратов явился триумфом химиотерапии.  
В 1908 г. венский студент-химик П. Гельмо в поисках исходных продуктов для создания новых устойчивых красителей синтезировал сульфаниламид. Через год на основе этого сульфаниламида был получен краситель хризондин, по своей прочности превосходящий многие другие. Оба вещества не привлекли к себе внимания создателей лекарств, так как полагали, что запатентован очередной краситель для химической промышленности.  
А между тем «краситель» испытывался на предмет выявления антибактериальной активности. Работы велись в обстановке строгой секретности, и поэтому появление в 1935 г. в одном из медицинских журналов небольшой статьи «Вклад в химиотерапию бактериальных инфекций» за подписью Герхарда Домагка была большой неожиданностью для медицинского мира. В статье сообщалось, что пронтозил, введенный в малой дозе мышам и кроликам, зараженным смертельными дозами гемолитических стрептококков (возбудителей тяжелейших ангин, ревматизма и других заболеваний), спасал животных от неминуемой гибели. При этом оказалось, что на колонии микроорганизмов в пробирке препарат не влиял. С открытием пронтозила («красного стрептоцида») началась новая эра — эра сульфаниламидов. Через три года после опубликования работ Домагк был удостоен Нобелевской премии за это замечательное открытие. После начала Второй мировой войны потребовались новые лечебные препараты, прежде всего для борьбы с гнойными раневыми инфекциями. Еще в 1928 г. шотландский микробиолог Александр Флеминг (1881-1955) обратил внимание на отсутствие роста стафилококков вокруг колоний зеленой плесени — гриба рода Penicillium. Флеминг на уровне своего времени изучил этот факт и предположил, что в этих «чистых» областях присутствует соединение с сильным антибактериальным действием, однако выделить это соединение оказалось непросто. 
Группе ученых под руководством английского биохимика-патолога Хоуарда Уолтера Флори (1898-1968) и английского биохимика Эрнста Бориса Чейна (1906-1979) удалось выделить пенициллин и определить его строение. В период с 1942 по 1945 г. была разработана технология получения пенициллина с использованием культуры плесени, которая позволяла получать полтонны продукта в месяц. 
В 1958 г. химики научились «снимать» с готового пенициллина бензильную группу и присоединять взамен нее другие органические группы. Некоторые из этих полусинтетических веществ, не имеющих аналогов среди природных соединений, обладали более высокой антибактериальной активностью, чем сам пенициллин. Между сороковыми и пятидесятыми годами XX в. из различных видов микроорганизмов были выделены и другие антибиотики, в частности стрептомицин (Э. Ваксман, 1944). 
В начале 30-х годов был синтезирован противомалярийный препарат плазмохин, заменяющий естественный алкалоид хинин. В 1932 г. в Германии был синтезирован второй заменитель хинина — атебрин (акрихин). 
В настоящее время химиотерапевтические препараты являются одной из самых обширных групп лекарственных средств. Они включают антибиотики группы пенициллина, цефалоспоринов, тетрациклина, стрептомицина, левомицетина, сюда же входят аитибиотики-аминогликозиды, противогрибковые антибиотики. 
Значительную группу составляют сульфаниламиды, производные хиноксалина, 8-оксихинолина и 4-оксохинолина, противотуберкулезные, противомалярийные, противосифилитические, противоглистные препараты, средства для лечения трихомоноза, лейшманиоза, амебиоза и других протозойных инфекций.

Несмотря на то, что химиотерапия связана с фармакотерапией, существуют некоторые различия. В отличие от фармакотерапии, в которой имеется всего два участника — фармакологический агент (лекарство) и подвергаемый его воздействию организм, в процессе химиотерапии имеется три участника — химиотерапевтический агент, организм хозяина и подлежащий убиению паразит, инфекционный агент или клон злокачественных опухолевых клеток.Отличаются и цели: целью фармакотерапии является коррекция тех или иных нарушений жизнедеятельности организма, восстановление или улучшение функций пораженных заболеванием органов и систем. Целью же химиотерапии является уничтожение, убийство или, по крайней мере, торможение размножения паразитов, инфекционных агентов или злокачественных клеток, по возможности с меньшим повреждающим действием на организм хозяина. Нормализация жизнедеятельности и улучшение функций поражённых органов и систем при этом достигаются вторично, как следствие уничтожения или ослабления причины, вызвавшей заболевание — инфекции, опухоли или паразитарной инвазии.

 

Глава 3. Луи Пастер

Луи́ Пасте́р — французский микробиолог и химик, член Французской академии (1881). Пастер, показав микробиологическую сущность брожения и многих болезней человека, стал одним из основоположников микробиологии и иммунологии. Его работы в области строения кристаллов и явления поляризации легли в основу стереохимии. Также Пастер поставил точку в многовековом споре о самозарождении некоторых форм жизни в настоящее время, опытным путем доказав невозможность этого. Его имя широко известно в ненаучных кругах благодаря созданной им и названной позже в его честь технологии пастеризации.

Биография.

Луи Пастер родился во французской Юре в 1822 году. Его отец, Жан Пастер, был кожевником и ветераном Наполеоновских войн. Луи учился в колледже в Арбуа, где был самым молодым учеником. Здесь он увлёкся чтением книг и смог стать помощником учителя. Затем он получил место младшего преподавателя в Безансоне, продолжая учиться. Там учителя посоветовали поступить в Высшую нормальную школу в Париже, что ему удалось в 1843. Окончил её в 1847 году. Пастер проявил себя талантливым художником, его имя значилось в справочниках портретистов XIX века. Он оставил портреты своих сестёр и матери, но, в связи с увлечением химией, заниматься живописью бросил. Пастели и портреты родителей и друзей, написанные Пастером в возрасте 15 лет, теперь выставлены и хранятся в музее Института Пастера в Париже. Его работы были высоко оценены — Луи получил степень бакалавра искусств (1840) и степень бакалавра наук (1842) в Высшей нормальной школе. После непродолжительной службы профессором физики в Дижонском лицее в 1848 году, Пастер становится профессором химии в Страсбургском университете, где он в 1849 году познакомился и начал ухаживать за Мари Лоран, дочерью ректора университета. 29 мая 1849 года они поженились, в браке родилось пятеро детей, однако только двое из них дожили до взрослого возраста (остальные трое умерли от брюшного тифа). Перенесенные личные трагедии вдохновили Пастера на поиск причин и принудили попытаться найти лекарства от заразных болезней, таких как тиф. В 1854 году Луи Пастер был назначен деканом нового факультета естественных наук в Лилле. В 1856 году он переезжает в Париж, где занимает пост директора по учебной работе в Высшей нормальной школе. Таким образом, Луи Пастер берёт под свой контроль Высшую нормальную школу и начинает проведение серии реформ (1858—1867). Система приёма экзаменов становится более жёсткой, что способствует улучшению результатов, укреплению знаний, усилению конкуренции и повышению престижа учебного заведения. Луи Пастер умер в 1895 году недалеко от Парижа. Смерть была вызвана осложнениями, вызванными серией инсультов, которая началась в 1868 году. Он был похоронен в соборе Нотр-Дам-де-Пари, однако позже его останки перезахоронены в склепе в Институте Пастера (Лилль, Париж). В настоящее время тело учёного находится под зданием Института Пастера.

Работы в области химии

Первую научную работу Пастер опубликовал в 1848 году. Изучая физические свойства винной кислоты, он обнаружил, что кислота, полученная при брожении, обладает оптической активностью — способностью вращать плоскость поляризации света, в то время как химически синтезированная изомерная ей виноградная кислота этим свойством не обладает. Изучая кристаллы под микроскопом, он выделил два их типа, являющихся как бы зеркальным отражением друг друга. При растворении кристаллов одного типа раствор поворачивал плоскость поляризации по часовой стрелке, а другого — против. Раствор из смеси двух типов кристаллов в соотношении 1:1 не обладал оптической активностью. Пастер пришёл к заключению, что кристаллы состоят из молекул различной структуры. Таким образом, впервые была показана хиральность молекул. После данной работы Пастер был назначен адъюнкт-профессором физики в Дижонский лицей, но через три месяца, уже в мае 1849, по приглашению перешёл адъюнкт-профессором химии в университет Страсбурга.

Изучение брожения. Изучением брожения Пастер занялся с 1857 года. В то время господствовала теория, что этот процесс имеет химическую природу (Ю. Либих), хотя уже публиковались работы о его биологическом характере (Ш. Каньяр де Латур, 1837), не имевшие признания. К 1861 году Пастер показал, что образование спирта, глицерина и янтарной кислоты при брожении может происходить только в присутствии микроорганизмов, зачастую специфичных. Луи Пастер доказал, что брожение есть процесс, тесно связанный с жизнедеятельностью дрожжевых грибков, которые питаются и размножаются за счёт бродящей жидкости. Вслед за тем Пастер показал, что и для молочного брожения также необходимо присутствие особого «организованного фермента» (как в то время называли живые клетки микробов), который размножается в бродящей жидкости, также увеличиваясь в весе, и при помощи которого можно вызывать ферментацию в новых порциях жидкости. В это же время Луи Пастер сделал ещё одно важное открытие. Он нашёл, что существуют организмы, которые могут жить без кислорода. В то же время организмы, способные как к брожению, так и к дыханию, в присутствии кислорода росли активнее, но потребляли меньше органического вещества из среды. Так было показано, что анаэробная жизнь менее эффективна.

Изучение самозарождения микробов. В 1860—1862 годах Пастер изучал возможность самозарождения микроорганизмов. Он провёл элегантный опыт, доказавший невозможность самозарождения микробов (в современных условиях, хотя тогда не поднимался вопрос возможности самозарождения в прошлые эпохи), взяв термически стерилизованную питательную среду и поместив её в открытый сосуд с длинным изогнутым горлышком. Сколько бы сосуд ни стоял на воздухе, никаких признаков жизни в нём не наблюдалось, поскольку содержащиеся в воздухе споры бактерий оседали на изгибах горлышка. Но стоило отломить его или сполоснуть жидкой средой изгибы, как вскоре в среде начинали размножаться микроорганизмы, вышедшие из спор. В 1862 году Французская академия наук присудила Пастеру премию за разрешение вопроса о самозарождении жизни.

 
Изучение инфекционных заболеваний. В 1864 году к Пастеру обращаются французские виноделы с просьбой помочь им в разработке средств и методов борьбы с болезнями вина. Результатом его исследований явилась монография, в которой Пастер показал, что болезни вина вызываются различными микроорганизмами, причем каждая болезнь имеет особого возбудителя. Для уничтожения вредных «организованных ферментов» он предложил прогревать вино при температуре 50—60 градусов. Этот метод, получивший название пастеризации, нашел широкое применение и в лабораториях, и в пищевой промышленности. В 1865 году Пастер был приглашен своим бывшим учителем на юг Франции, чтобы найти причину болезни шелковичных червей. После 1876 года Пастер полностью посвятил себя иммунологии, окончательно установив специфичность возбудителей сибирской язвы, родильной горячки, холеры, бешенства, куриной холеры и др. болезней, развил представления об искусственном иммунитете, предложил метод предохранительных прививок, в частности от сибирской язвы (1881), бешенства (1885), привлекая специалистов других медицинских специальностей (например, хирурга О. Ланнелонга).Первая прививка против бешенства была сделана 6 июля 1885 года 9-летнему Йозефу Майстеру по просьбе его матери. Лечение закончилось успешно, симптомы бешенства у мальчика не появились.

Пастеризация. Пастериза́ция -процесс одноразового нагревания жидких продуктов или веществ до 60 °C в течение 60 минут или при температуре 70-80 °C в течение 30 мин. Применяется для обеззараживания пищевых продуктов, а также для продления срока их хранения. В процессе такой обработки в продукте погибают вегетативные формы микроорганизмов, однако споры сохраняются в жизнеспособном состоянии и при возникновении благоприятных условий начинают интенсивно развиваться. Поэтому пастеризованные продукты  хранят при пониженных температурах в течение ограниченного периода времени. Считается, что пищевая ценность продуктов при пастеризации практически не изменяется, так как сохраняются вкусовые качества и ценные компоненты (витамины, ферменты)

Выводы

Собрав, изучив и систематизировав изученные данные по заданной теме, раскрылась история возникновения бактериологии, история развития химиотерапии, а так же была освещена биография, достижения и научные труды Луи Пастера. Можно с уверенностью сказать, что как бактериология, так и химиотерапия прошли долгий, многоступенчатый этап становления. Было совершено много достижений и открытий в обеих сферах. Несомненно, эти области оказали огромное влияние на жизнь людей того времени и продолжают помогать нам справляться с различными заболеваниями.

 

Использованная литература: