O homem é cercado por um habitat, cujos componentes não podemos ver. E como, além de humanos e animais, existe também um microcosmo que afeta direta ou indiretamente todo o meio ambiente, ele precisa ser estudado. A microbiologia é uma ciência cujos métodos e objetivos visam estudar os microrganismos vivos, os padrões de seu desenvolvimento e vida, bem como as características de interação com a natureza e diretamente com os seres humanos, é a microbiologia.
A ascensão da microbiologia
Como parte de um curso universitário padrão chamado "Microbiologia", as palestras incluem materiais relacionados à história da ciência. Além disso, destaca-se um período descritivo em seu desenvolvimento, que começou com a invenção do microscópio e a consideração das primeiras bactérias. Então novos organismos foram gradualmente revelados à ciência, e seu significado tornou-se mais compreensível para o homem. Ao mesmo tempo, os patógenos que causam doenças humanas foram descobertos.
Período de1880 a 1890, que é considerada a "idade de ouro" da microbiologia, marcada pelo maior número de descobertas da época. E o mérito de Robert Koch (foto abaixo), que desenvolveu métodos para isolar micróbios de focos, não pode ser ignorado. Posteriormente, outros métodos para a detecção de microrganismos já foram desenvolvidos. Suas propriedades e papel nas biocenoses, bem como na vida humana, foram estudados com mais detalhes.
A contribuição dos cientistas para o desenvolvimento da ciência
O primeiro cientista que tentou sistematizar os organismos do micromundo foi Otto Friedrich Müller. Ele identificou 379 tipos separados de microorganismos. Ele os designou para certas classes. Microbiologia, saneamento e epidemiologia ainda não haviam sido introduzidos na prática, e os micróbios já eram entendidos como organismos separados vivendo em um mundo inacessível ao olho humano.
Os estudos de Louis Pasteur e Robert Koch ajudaram a reconhecer este mundo e aprender mais sobre ele. Este último foi capaz de desenvolver os princípios para isolar microrganismos do material de teste retirado de pessoas doentes, e Pasteur (junto com Koch) concluiu que os micróbios são os agentes causadores de patologias infecciosas. A propósito, em um momento em que as infecções davam a contribuição mais significativa para a incidência geral, o papel desses estudos era muito importante.
Já depois disso, muitos nomes novos aparecem na história da ciência. Foi assim que a microbiologia se desenvolveu. Os cientistas deram uma enorme contribuição a esta grande causa, glorificando seus nomes. Como exemplo, podemos citar pesquisadores como M. V. Beijerink, S. N. Vinogradsky, G. Kh. Gram, I. I. Mechnikov, D. I. Ivanovsky, L. S. Tsenkovsky, E. A. Bering, Z. A. Waksman, A. Calmette, R. F. Peyton e outros. Claro, esta não é uma lista completa dos luminares da ciência e, mais ainda, não poderíamos descrever todos os seus méritos no âmbito do artigo. Um curso chamado "Microbiologia" (aulas e exercícios práticos) examina em detalhes muitos dos resultados das pesquisas desses cientistas.
Áreas desenvolvidas de microbiologia
No atual estágio de desenvolvimento de qualquer ciência, os métodos de pesquisa estão sendo aprimorados, o que significa que há oportunidades para um estudo mais completo de determinados microrganismos e suas características. Como resultado, estão sendo feitas descobertas que permitem a aplicação direta ou indireta do conhecimento sobre micróbios em qualquer setor. Por isso, a microbiologia não é apenas um campo teórico do conhecimento. Esta é uma ciência com alguns ramos:
- microbiologia geral;
- medicina (micologia, bacteriologia, virologia, protozoologia);
- veterinária;
- industrial;
- agrícola;
- ramo de microbiologia sanitária;
- microbiologia aquática.
A microbiologia médica é uma ciência completa, incluindo micologia, bacteriologia, protozoologia, virologia, saneamento e imunologia. Métodos foram desenvolvidos para identificar patógenos de doenças infecciosas e usar medicamentos eficazes para tratá-los, para prevenir doenças que antes levavam a pandemias com enormes taxas de mortalidade.
Imunologia devido à complexidade dos processos bioquímicos de imunidade quase se ramificou da microbiologia para uma ciência separada. Hoje é combinado com oncologia e alergologia. Ao mesmo tempo, outros ramos da microbiologia não são menos importantes: eles nos permitem avaliar as perspectivas para o uso de micróbios pela engenharia genética, para sugerir o desenvolvimento do clima e biocenoses do oceano e da terra. Também é importante o uso potencial de microrganismos na agricultura para controlar pragas ou aumentar o rendimento das culturas.
Objetivos da microbiologia
Cada ramo separado da microbiologia tem seus próprios objetivos e métodos que permitem alcançá-los. Em particular, a microbiologia médica visa estudar o número máximo possível de microrganismos patogênicos e oportunistas, sua interação com o corpo humano, bem como possíveis formas de neutralizar o contato com infecções e tratá-las.
Melhoria do diagnóstico microbiano, eliminação de focos de microflora patogênica na biosfera, assim como a profilaxia vacinal complementam os métodos da microbiologia médica. Ao mesmo tempo, devido à f alta de financiamento e devido ao possível risco de interrupção dos processos nas biocenoses, ainda não é possível se livrar completamente dos patógenos de doenças infecciosas. No entanto, mesmo no estágio atual, saneamento e higiene, microbiologia e imunologia podem reduzir significativamente o número de tais patologias e suas complicações.
A microbiologia industrial visa estudar as propriedades dos micróbios que podemaplicar em várias fases de produção. Em particular, as áreas mais promissoras de tais desenvolvimentos científicos são o uso de bactérias para a decomposição de resíduos industriais. Na microbiologia agrícola, o objetivo é a aplicação potencial de minúsculos organismos para aumentar o rendimento das culturas e possivelmente controlar pragas e ervas daninhas.
A microbiologia veterinária, assim como a microbiologia médica, estuda patógenos em animais. Os métodos para detectar doenças, seu diagnóstico e tratamento em nossos amigos menores são tão relevantes quanto em humanos. A microbiologia aquática trata do estudo da composição dos microrganismos nos oceanos com o objetivo de sistematizar o conhecimento e sua potencial aplicação na indústria ou na agricultura.
A microbiologia sanitária estuda os produtos alimentícios e detecta micróbios neles. Seu objetivo continua sendo melhorar os métodos que permitem testar lotes de produtos alimentícios. A segunda tarefa é combater epidemias de doenças infecciosas e otimizar as condições para que as pessoas permaneçam em várias instituições que são perigosas do ponto de vista da epidemia de infecções de contato.
Microbiologia Geral
A microbiologia geral é uma ciência cujos métodos permitem estudar qualquer microrganismo em vários habitats. É a indústria de base que fornece as informações resultantes para a microbiologia industrial, agrícola, veterinária e médica. Ela estuda as bactérias e suas famílias, a capacidade dos microrganismos de crescer em vários meios de nutrientes, os padrões de assentamento de certas condições climáticas.zonas.
A deriva gênica também é um dos principais interesses dos bacteriologistas, pois esse mecanismo permite que as bactérias adquiram novas habilidades em curtos períodos de tempo. Uma das mais indesejáveis é a resistência aos antibióticos. O surgimento de novas cepas de bactérias resistentes a um determinado medicamento antimicrobiano complica significativamente as tarefas da microbiologia médica.
Mas isso não é tudo. A microbiologia geral é a ciência dos vírus, fungos e protozoários. Esta é também a doutrina da imunidade. De acordo com certos interesses, ramos separados da ciência também foram distinguidos: virologia, micologia, protozoologia, imunologia. Novos dados obtidos durante o estudo de cepas de bactérias, fungos e vírus serão aplicados em qualquer outro ramo da microbiologia e são de alguma importância.
Bacteriologia
O reino das bactérias é considerado o mais numeroso dentre todos os outros estudados pela microbiologia. Por causa disso, os tópicos sobre pesquisa de bactérias são os mais restritos. Atribuir um determinado organismo a uma espécie requer um estudo aprofundado de sua morfologia e processos bioquímicos. Por exemplo, muitas bactérias do grupo intestinal fermentam a glicose e são atribuídas a um grupo específico com base nesse critério.
De uma certa comunidade de organismos, uma cepa será ainda mais isolada - uma cultura bacteriana pura. Todos os seus indivíduos serão caracterizados pelo mesmo material genético, igual ao de outros membros da mesma espécie. E o mais importante, todas essas bactériasse comportam da mesma forma dentro da população que vive neste ambiente. Em outras condições, a mesma cultura sofre mutações e se adapta livremente, razão pela qual uma nova cepa é formada. Pode diferir em um conjunto diferente de enzimas e fatores de virulência. Portanto, sua capacidade de causar doenças será diferente.
Virologia
Entre todos os organismos vivos, os vírus são os mais atípicos. Eles são defeituosos, incapazes de metabolismo e, para a reprodução, escolheram a tática do parasitismo. É importante que esses também sejam os patógenos mais surpreendentes de todos os estudos de microbiologia (virologia). A imunologia também lida com o estudo dos vírus, pois muitos deles podem suprimir o sistema imunológico e causar câncer.
Os vírus são organismos muito simples com mecanismos de funcionamento ainda não totalmente compreendidos. Eles não podem metabolizar nutrientes, mas permanecem vivos. Não tendo estruturas responsáveis pela vida, eles ainda existem. Além disso, um vírus pode ser pensado como um material genético com mecanismos para introduzi-lo nas células onde ocorrerá a reprodução.
É óbvio que esse mecanismo de introdução e reprodução é "projetado" de forma a contornar todas as barreiras protetoras concebíveis da célula. Um exemplo é o vírus HIV, que, apesar da poderosa proteção do sistema imunológico, infecta fácil e simplesmente uma pessoa e leva à imunodeficiência. Portanto, a microbiologia e a imunologia devem lidar conjuntamente com esse problema, buscando formas de resolvê-lo. MASà medida que os vírus se tornam mais capazes devido à surpreendente taxa de mutação, os mecanismos para combater esses patógenos precisam ser desenvolvidos o mais rápido possível.
Micologia
Micologia é o ramo da microbiologia geral que estuda os fungos. Esses organismos tendem a causar doenças em humanos, animais e culturas. Os mofos estragam os alimentos e, por serem capazes de formar esporos, são praticamente invulneráveis. No entanto, embora tenham um pequeno número de fatores de virulência e se reproduzam de forma bastante lenta, sua contribuição para a incidência geral é pequena.
Os fungos continuam sendo os organismos mais adaptados para viver nas condições mais extremas da terra. Eles raramente vivem debaixo d'água, mas prosperam em condições de umidade média a alta. E, notavelmente, fungos crescem nos cascos de naves espaciais em órbitas próximas à Terra e também habitavam o casco do reator danificado da usina nuclear de Chernobyl. Dada a enorme resiliência a esses fatores de controle microbiano, a microbiologia e o saneamento dos alimentos devem ser desenvolvidos de forma mais ativa. Isso deve ser facilitado pelo desenvolvimento da micologia e outros ramos da microbiologia geral.
Protozoologia
A microbiologia também estuda os protozoários. Estes são organismos unicelulares que diferem das bactérias pelo seu tamanho maior e pela presença de um núcleo celular. Devido à sua presença, eles são mais adaptados às condições ambientais estacionárias.ambiente em vez de mudar dinamicamente. No entanto, eles podem causar doenças não menos do que outros.
Segundo as estatísticas fornecidas pela OMS, cerca de um quarto de todos os casos da doença são devidos à malária. Embora seja impossível lidar com isso completamente, porque existem vários tipos de plasmódio. Isso significa que a importância de um estudo mais aprofundado de todos os protistas em geral e do Plasmodium em particular é muito grande.
Imunologia
No Instituto de Pesquisa em Microbiologia da URSS, muitos estudos sobre o sistema imunológico humano foram realizados. Os desenvolvimentos sobre eles ainda são difíceis de aplicar para o tratamento, mas agora são indispensáveis para o diagnóstico. Estamos falando do diagnóstico sorológico de uma série de doenças infecciosas. É a microbiologia que a medicina clínica deve à presença em seu arsenal de um método diagnóstico tão valioso.
É importante que todos os departamentos de epidemiologia e microbiologia afetem de alguma forma o conceito de imunidade. E ambas as disciplinas fazem uso extensivo de vacinas. Seu desenvolvimento também é resultado do trabalho científico de imunologistas e microbiologistas. São as medidas preventivas mais eficazes para limitar (e em alguns casos até eliminar) a probabilidade de infecção pelo contato com um patógeno viral ou bacteriano patogênico. Atualmente, estão sendo desenvolvidas vacinas contra HIV e vírus que causam câncer.
Metodologia da microbiologia
Estudar um determinado microrganismo significa determinar as características de sua morfologia, avaliar a completude das reações bioquímicas de que ele é capaz, reconhecer seu RNA,atribuir a um reino particular e nomear a cepa. Esta é a quantidade de trabalho que precisa ser feito ao abrir uma nova colheita. Se o micróbio já é conhecido (determinado pelas características da fermentação dos substratos dos meios nutrientes ou pela parede celular), é necessário atribuí-lo a uma cepa específica. Qualquer uma dessas tarefas requer métodos padronizados e certos equipamentos.
A microbiologia médica também tem suas próprias tarefas: encontrar o agente causador de uma doença em fluidos e tecidos biológicos que são alvos de infecções virulentas, identificar a presença de um patógeno por marcadores sorológicos, determinar a sensibilidade de uma pessoa a certas doenças. Essas tarefas são resolvidas por métodos microbiológicos, microscópicos, biológicos, sorológicos e alérgicos.
No livro chamado "Microbiologia", Vorobyov A. V. descreve que a microscopia é um método fundamental, mas não o principal, de estudar o micróbio. Pode ser luz, eletrônica, contraste de fase, campo escuro e fluorescente. O autor destaca ainda que a cultura é considerada o método microbiológico mais importante, pois permite o cultivo de uma colônia de micróbios encontrados nos fluidos e meios biológicos do paciente.
Os métodos culturais podem ser virológicos e bacteriológicos. Na maioria das vezes, a pesquisa requer sangue, urina, saliva, escarro, líquido cefalorraquidiano. A partir deles, você pode isolar o organismo e semeá-lo em um meio nutritivo. Isso é necessário para o diagnóstico, pois a concentração de micróbios no material biológico é muito baixa, eo método cultural permite aumentar o volume da flora patogênica.
No livro didático sobre a disciplina "Microbiologia", Vorobyov A. V. com co-autores descreve os métodos biológicos de estudo de micróbios. Eles são baseados no isolamento de toxinas específicas características de um grupo de espécies bacterianas ou de apenas uma cepa. Os métodos alérgicos estão associados à propriedade das toxinas bacterianas de causar alergias (ou sensibilização) no macroorganismo quando infectado. Um exemplo é o teste de Mantoux. Os métodos sorológicos, por sua vez, são reações com anticorpos e antígenos específicos de bactérias. Isso permite determinar com rapidez e precisão a presença de um micróbio em um tecido ou material líquido retirado de um paciente.
Grandes avanços na microbiologia médica
A microbiologia é uma ciência importante para a medicina prática, que durante sua curta existência salvou um grande número de vidas. O exemplo mais revelador é a descoberta de micróbios responsáveis por doenças infecciosas. Isso possibilitou a obtenção do primeiro antibiótico. Graças a ele, um grande número de soldados foi salvo de uma infecção na ferida.
Depois disso, o uso de antibióticos começou a se expandir, e hoje isso permite operações complexas. Considerando que muitas infecções não podem ser curadas sem o uso de antibióticos, sua presença simplesmente vira todos os remédios de cabeça para baixo e possibilita salvar muitas vidas. Essa conquista se equipara à profilaxia vacinal, que também permitiusalvar muitos pacientes do vírus da poliomielite, hepatite B e varíola. E agora métodos imunológicos estão sendo desenvolvidos para combater o câncer.
