Основні етапи розвитку мікробіології, вірусології та імунології . внесок вітчизняних вчених

Основні етапи розвитку мікробіології, вірусології та імунології. внесок вітчизняних вчених

1. Емпіричних знань (до винаходу мікроскопів і їх застосування для вивчення мікросвіту).

Дж.Фракасторо (1546г.) припустив живу природу агентів інфекційних захворювань-contagium vivum.

2. Морфологічний період зайняв близько двохсот років.

Антоні ван Левенгук в 1675г. вперше описав найпростіших, в 1683г.- основні форми бактерій. Недосконалість приладів (максимальне збільшення мікроскопів X300) і методів вивчення мікросвіту не сприяло швидкому накопиченню наукових знань про мікроорганізми.

3. Фізіологічний період (з 1875р.) - Епоха Л. Пастера і Р. Коха.

Л. Пастер - вивчення мікробіологічних основ процесів бродіння і гниття, розвиток промислової мікробіології, з'ясування ролі мікроорганізмів в кругообігу речовин у природі, відкриття анаеробних мікроорганізмів, розробка принципів асептики, методів стерилізації, ослаблення (аттенуаціі) вірулентності та отримання вакцин (вакцинних штамів).

Р. Кох - метод виділення чистих культур на твердих поживних середовищах, способи фарбування бактерій аніліновими барвниками, відкриття збудників сибірської виразки, холери (коми Коха), туберкульозу (палички Коха), вдосконалення техніки мікроскопії. Експериментальне обгрунтування критеріїв Хенлі, відомі як постулати (тріада) Хенлі-Коха.

4. Імунологічний період.

І.І. Мечников - "поет мікробіології" за образним визначенням Еміля Ру. Він створив нову епоху в мікробіології - вчення про несприйнятливості (імунітет), розробивши теорію фагоцитозу і обгрунтувавши клітинну теорію імунітету.

Одночасно накопичувалися дані про вироблення в організмі антитіл проти бактерій та їх токсинів, що дозволили П. Ерліху розробити гуморальну теорію імунітету. У наступній багаторічної і плідної дискусії між прихильниками фагоцитарної та гуморальної теорій були розкриті багато механізмів імунітету і народилася наука імунологія.

У подальшому було встановлено, що спадковий і набутий імунітет залежить від узгодженої діяльності п'яти основних систем: макрофагів, комплементу, Т-і В-лімфоцитів, інтерферонів, головної системи гістосумісності, які забезпечують різні форми імунної відповіді. І. І. Мечнікову та П. Ерліху в 1908р. була присуджена Нобелівська премія.

5. Наступним важливим етапом у розвитку мікробіології стало відкриття антибіотиків. У 1929р. А. Флемінг відкрив пеніцилін і почалася ера антибіотикотерапії, яка призвела до революційного прогресу медицини. Надалі з'ясувалося, що мікроби пристосовуються до антибіотиків, а вивчення механізмів лікарської стійкості призвело до відкриття другого-позахромосомних (плазмідної) геному бактерій.

6. Сучасний молекулярно-генетичний етап розвитку мікробіології, вірусології та імунології розпочався у другій половині 20 століття у зв'язку з досягненнями генетики та молекулярної біології, створенням електронного мікроскопа.

 

Антигенна структура.

Патогенність вірусів – це їх потенційна спроможність викликати інфекційний процес. Фенотипічним проявом патогенності вірусів є вірулентність (інфекційність)- спроможність прикріплюватись, проникати і розмножуватись в чутливій клітині.

Факторами патогенності вірусів є: адгезіни, нуклеїнові кислоти, білки і ферменти.

Адгезіни – це протеїнові, глікопротеїнові або гліколіпопротеїнові структури, розташовані на вірусному суперкапсиді або капсиді і виконуючі функції рецепторів. За доп. адгезінів віріони прикріплюються до чутливих клітин, які мають гомологічний вірусному рецептору клітинний антирецептор. Клітина, яка не має антирецепторів до адгезінів даного віруса, ним не інфікується, це лежить в основі видового імунітету.

Нуклеїнові кислоти - основний фактор патогенності вірусів. Вірусні РНК і ДНК інфекційні- мають спроможність проникати в клітини і забезпечувати репродукцію вірусів. Вірусні нуклеїнові кислоти, при інтеграції в ДНК клітини-хазяїна спроможні викликати або мутації, які ведуть до пухлинної трансформації клітин, або персистенцію вірусів.

Вірусні білки можуть викликати інтоксикацію організму як безпосередньо, так і за рахунок стимуляції гіперпродукції макрофагами інтерлейкіну-1В (ендогенного пірогену) і фактора некрозу пухлин-А (кахектину). Білки багатьох вірусів спроможні індукувати клітинний апоптоз – програмовану загибель клітини. Білки деяких вірусів мають канцерогенну, мутагенну та імуносупресивну дію.

Ферменти вірусів берут участь у проникненні в клітину і «роздяганні» віріонів (нейрамінідаза, протеази), інтеграції вірусного генома у геном клітини-хазяїна; спроможні індукувати апоптоз клітин шляхом розщеплення клітинного рецептора bcl-2. Також вони здатні модифікувати клітинні гени росту і проліферації, що веде до їх активації і розвитку пухлинної трансформації клітини.

Вірусні ферменти мають антигістонову активність: вони інактивують білки-гістони, які беруть участь у структурно-функціональній організації хроматину клітини і є регуляторами імунітету.

 

 

Індикація вірусів: р-ія гемаглютинації, р-ія гемадсорбції, цитопатична дія(ЦПД), її виявлення.

Індикація вірусів – це виявлення їх в досліджуваному матеріалі без встановлення їх родинної, родової, видової приналежності чи сероваріанту.

Р-ція гемаглютинації ґрунтується на спроможності деяких вірусів, що міст гемаглютиніни на зовнішній оболонці, склеювати еритроцити людини чи певних видів тварин. Для проведення РГА використовують вірусовмісну рідину, яку змішують з 0.5 мл ізотонічного розчину і 0.5 мл 1%суспензії відмитих еритроцитів. Інкубують при37(20 або 4С в залежності від властивостей вірусу).Якщо результат негативний – аглютинація не розвивається, отже в досліджуваній рідині вірусу немає. Якщо спостерігається аглютинація – результат позитивний, отже в досліджуваній рідині наявний вірус. Контролем є суміш з 0.5мл еритроцитів з 0.5 мл ізотонічного розчину натрій хлориду,який не містить вірусу.

Р-ія гемадсорбції – виявляє віруси, що містять гемаглютиніни, у клітинах до розвитку ЦПД. Гемадсорбція спостерігається, коли гемаглютиніни присутній на цитоплазматичній мембрані клітини. Р-ія Гадс проводиться шляхом внесення в клітинну культуру 0.2 мл 0.5% суспензії еритроцитів, клітини інкубують 15-20хв при37С(20С або 4С, в залежності від властивостей вірусу).Потім пробірки струшують для видалення не адсорбованих еритроцитів і враховують під малим збільшенням мікроскопа їх скупчення на окремих клітинах ч на цілому моношарі. Якщо клітини не інфіковані вірусом, адсорбції еритроцитів на їх поверхні не буде спостерігатись.

ЦПД –це морфологічні зміни в культурах органів і тканин, які виникають у процесі репродукції вірусів у клітинах. Віруси з ЦПД називають цитопатогенним. Характер ЦПД залежить від властивостей, дози вірусу, властивостей самої клітини і умов її культивування.

ЦПД може проявлятися:

- некрозом – більшість клітин руйнується, інші зморщуються(пікноз ядра і цитоплазматичної мембрани, вакуолізація), для них характерна подвійна променезаломлюваність – сильне світіння при мікроскопії.

-гроноутворенням – клітини округлюються, збільшуються, частково зливаються між собою з утворенням гроноподібних скупчень.

-симпласто- і синцистоутворенням – синтицій складається з клітин, сполучених цитоплазматичними містками, симпласт – це велика багатоядерна клітина, яка утворилась в результаті багатоядерних незавершених мітозів

-круглоклітинною дегенерацією – округлення клітин і втрата ними міжклітинних зв’язків,, може також спостерігатися пікноз, зморщування і деструкція клітин.

- клітинною проліферацією

- осередковою деструкцією – на фоні збереженого в цілому моношару з’являються осередки ураження клітин(мікробляшки)

При відсутності або слабко вираженій ЦПД проводять зараження культурною рідиною нових культур клітин

 

Основні етапи розвитку мікробіології, вірусології та імунології. внесок вітчизняних вчених

1. Емпіричних знань (до винаходу мікроскопів і їх застосування для вивчення мікросвіту).

Дж.Фракасторо (1546г.) припустив живу природу агентів інфекційних захворювань-contagium vivum.

2. Морфологічний період зайняв близько двохсот років.

Антоні ван Левенгук в 1675г. вперше описав найпростіших, в 1683г.- основні форми бактерій. Недосконалість приладів (максимальне збільшення мікроскопів X300) і методів вивчення мікросвіту не сприяло швидкому накопиченню наукових знань про мікроорганізми.

3. Фізіологічний період (з 1875р.) - Епоха Л. Пастера і Р. Коха.

Л. Пастер - вивчення мікробіологічних основ процесів бродіння і гниття, розвиток промислової мікробіології, з'ясування ролі мікроорганізмів в кругообігу речовин у природі, відкриття анаеробних мікроорганізмів, розробка принципів асептики, методів стерилізації, ослаблення (аттенуаціі) вірулентності та отримання вакцин (вакцинних штамів).

Р. Кох - метод виділення чистих культур на твердих поживних середовищах, способи фарбування бактерій аніліновими барвниками, відкриття збудників сибірської виразки, холери (коми Коха), туберкульозу (палички Коха), вдосконалення техніки мікроскопії. Експериментальне обгрунтування критеріїв Хенлі, відомі як постулати (тріада) Хенлі-Коха.

4. Імунологічний період.

І.І. Мечников - "поет мікробіології" за образним визначенням Еміля Ру. Він створив нову епоху в мікробіології - вчення про несприйнятливості (імунітет), розробивши теорію фагоцитозу і обгрунтувавши клітинну теорію імунітету.

Одночасно накопичувалися дані про вироблення в організмі антитіл проти бактерій та їх токсинів, що дозволили П. Ерліху розробити гуморальну теорію імунітету. У наступній багаторічної і плідної дискусії між прихильниками фагоцитарної та гуморальної теорій були розкриті багато механізмів імунітету і народилася наука імунологія.

У подальшому було встановлено, що спадковий і набутий імунітет залежить від узгодженої діяльності п'яти основних систем: макрофагів, комплементу, Т-і В-лімфоцитів, інтерферонів, головної системи гістосумісності, які забезпечують різні форми імунної відповіді. І. І. Мечнікову та П. Ерліху в 1908р. була присуджена Нобелівська премія.

5. Наступним важливим етапом у розвитку мікробіології стало відкриття антибіотиків. У 1929р. А. Флемінг відкрив пеніцилін і почалася ера антибіотикотерапії, яка призвела до революційного прогресу медицини. Надалі з'ясувалося, що мікроби пристосовуються до антибіотиків, а вивчення механізмів лікарської стійкості призвело до відкриття другого-позахромосомних (плазмідної) геному бактерій.

6. Сучасний молекулярно-генетичний етап розвитку мікробіології, вірусології та імунології розпочався у другій половині 20 століття у зв'язку з досягненнями генетики та молекулярної біології, створенням електронного мікроскопа.