Лекция по "Биологии"

Подлинную революцию претерпела иммунология, далеко вышедшая за рамки  инфекционной иммунологии и ставшая  одной из наиболее важных фундаментальных  медико- биологических дисциплин. К  настоящему времени иммунология- это  наука, изучающая не только защиту от инфекций. В современном понимании иммунология- это наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержании структурной и функциональной целостности организма.

Иммунология в настоящее  время включает ряд специализированных направлений, среди которых, наряду с инфекционной иммунологией, к наиболее значимым относятся иммуногенетика, иммуноморфология, трансплантационная иммунология, иммунопатология, иммуногематология, онкоиммунология, иммунология онтогенеза, вакцинология и прикладная иммунодиагностика.

Микробиология и вирусология  как фундаментальные биологические науки также включают ряд самостоятельных научных дисциплин со своими целями и задачами: общую, техническую (промышленную), сельскохозяйственную, ветеринарную и имеющую наибольшее значение для человечества медицинскую микробиологию и вирусологию.

Медицинская микробиология  и вирусология изучает возбудителей инфекционных болезней человека (их морфологию, физиологию, экологию, биологические  и генетические характеристики), разрабатывает  методы их культивирования и идентификации,  специфические методы их диагностики, лечения и профилактики.

К отдельным наиболее важным разделам медицинской микробиологии  и вирусологии можно отнести  клиническую микробиологию, санитарную микробиологию, медицинскую микологию  и протозоологию, медицинскую паразитологию, учение о сапронозах.

7.Перспективы развития.

На пороге 21 века микробиология, вирусология и иммунология представляют одно из ведущих направлений биологии и медицины, интенсивно развивающееся  и расширяющее границы человеческих знаний.

Иммунология вплотную подошла  к регулированию механизмов самозащиты организма, коррекции иммунодефицитов, решению проблемы СПИДа, борьбе с  онкозаболеваниями.

Создаются новые генно- инженерные вакцины, появляются новые данные об открытии инфекционных агентов - возбудителей "соматических" заболеваний (язвенная болезнь желудка, гастриты, гепатиты, инфаркт миокарда, склероз, отдельные  формы бронхиальной астмы, шизофрения и др.).

Появилось понятие о новых и возвращающийся инфекциях (emerging and reemerging infections). Примеры реставрации старых патогенов- микобактерии туберкулеза, риккетсии группы клещевой пятнистой лихорадки и ряд других возбудителей природноочаговых инфекций. Среди новых патогенов- вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), легионеллы, бартонеллы, эрлихии, хеликобактер, хламидии (Chlamydia pneumoniae). Наконец, открыты вироиды и прионы - новые классы инфекционных агентов.

Вироиды - инфекционные агенты, вызывающие у растений поражения, сходные  с вирусными, однако эти возбудители  отличаются от вирусов рядом признаков: отсутствием белковой оболочки (голая  инфекционная РНК), антигенных свойств, одноцепочечной кольцевой структурой РНК ( из вирусов -  только у вируса гепатита D), малыми размерами РНК.

Прионы (proteinaceous infectious particle- белкоподобная инфекционная частица) представляют лишенные РНК белковые структуры, являющиеся возбудителями  некоторых медленных инфекций человека и животных, характеризующихся летальными поражениями центральной нервной системы по типу губкообразных энцефалопатий- куру, болезнь Крейтцфельдта- Якоба, синдром Герстманна- Страусслера- Шайнкера, амниотрофический лейкоспонгиоз, губкообразная энцефалопатия коров (коровье "бешенство"), скрепи у овец, энцефалопатия норок, хроническая изнуряющая болезнь оленей и лосей. Предполагается, что прионы могут иметь значение в этиологии шизофрении, миопатий. Существенные отличия от вирусов, прежде всего отсутствие собственного генома, не позволяют пока рассматривать прионы в качестве представителей живой природы.

3. Задачи медицинской микробиологии.

К ним можно отнести  следующие:

1.Установление этиологической (причинной) роли микроорганизмов  в норме и патологии.

2.Разработка методов диагностики,  специфической профилактики и  лечения инфекционных заболеваний,  индикации (выявления) и идентификации  (определения) возбудителей.

3. Бактериологический и  вирусологический контроль окружающей  среды, продуктов питания, соблюдения  режима стерилизации и надзор  за источниками инфекции в  лечебных и детских учреждениях.

4.Контроль за чувствительностью  микроорганизмов к антибиотикам  и другим лечебным препаратам, состоянием микробиоценозов (микрофлорой) повехностей и полостей тела человека.

4.Методы микробиологической диагностики.

Методы лабораторной диагностики  инфекционных агентов многочисленны, к основным можно отнести следующие.

1. Микроскопический- с использованием  приборов для микроскопии. Определяют  форму, размеры, взаиморасположение  микроорганизмов, их структуру,  способность окрашиваться определенными  красителями.

К основным способам микроскопии  можно отнести световую микроскопию (с разновидностями- иммерсионная, темнопольная, фазово - контрастная, люминесцентная и др.) и электронную микроскопию. К этим методам можно также отнести авторадиографию (изотопный метод выявления).

2.Микробиологический (бактериологический  и вирусологический) - выделение  чистой культуры и ее идентификация.

3.Биологический - заражение  лабораторных животных с воспроизведением  инфекционного процесса на чувствительных  моделях (биопроба).

4.Иммунологический ( варианты - серологический, аллергологический) - используется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним.

5.Молекулярно- генетический - ДНК- и РНК- зонды, полимеразная  цепная реакция (ПЦР) и многие  другие.

Заключая изложенный материал, необходимо отметить теоретическое  значение современной микробиологии, вирусологии и иммунологии. Достижения этих наук позволили изучить фундаментальные  процессы жизнедеятельности на молекулярно- генетическом уровне. Они обусловливают  современное понимание сущности механизмов развития многих заболеваний  и направления их более эффективного предупреждения и лечения. 

Лекция № 2. Систематика  и морфология микроорганизмов.

1. Систематика  микроорганизмов.

Систематика- распределение микроорганизмов в соответствии с их происхождением и биологическим сходством. Систематика занимается всесторонним описанием видов организмов, выяснением степени родственных отношений между ними и объединением их в различные по уровню родства классификационные единицы- таксоны. Основные вопросы, решаемые при систематике (три аспекта, три кита систематики)- классификация, идентификация и номенклатура.

Классификация- распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фентипическими признаками) по различным таксонам.

Таксономия- наука о методах и принципах распределения (классификации) организмов в соответствии с их иерархией. Наиболее часто используют следующие таксономические единицы (таксоны)- штамм, вид, род. Последующие более крупные таксоны- семейство, порядок, класс.

В современном представлении вид в микробиологии- совокупность микроорганизмов, имеющих общее эволюционное происхождение, близкий генотип (высокую степень генетической гомологии, как правило более 60%) и максимально близкие фенотипические характеристики.

Нумерическая (численная) таксономия основывается на использовании максимального количества сопоставляемых признаков и математическом учете степени соответствия. Больщое число сравниваемых фенотипических признаков и принцип их равной значимости затрудняло классификацию.

При изучении, идентификации  и классификации микроорганизмов  чаще всего изучают следующие (гено- и фенотипические) характеристики:

1.Морфологические- форма,  величина, особенности взаиморасположения, структура.

2.Тинкториальные- отношение  к различным красителям (характер  окрашивания), прежде всего к окраске по Граму. По этому признаку все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные.

Морфологические свойства и отношение к окраску  по Граму позволяют как правило  отнести изучаемый микроорганизм  к крупным таксонам- семейству, роду.

3.Культуральные- характер  роста микроорганизма на питательных  средах.

4.Биохимические- способность  ферментировать различные субстраты (углеводы, белки и аминокислоты и др.), образовывать в процессе жизнедеятельности различные биохимические продукты за счет активности различных ферментных систем и особенностей обмена веществ.