L'homme est entouré d'un habitat dont nous ne voyons pas certains éléments. Et comme, en plus des humains et des animaux, il existe aussi un microcosme qui affecte directement ou indirectement tout l'environnement, il faut l'étudier. La microbiologie est une science dont les méthodes et les objectifs visent à étudier les micro-organismes vivants, les schémas de leur développement et de leur vie, ainsi que les caractéristiques de l'interaction avec la nature et directement avec l'homme, c'est la microbiologie.
L'essor de la microbiologie
Dans le cadre d'un cours universitaire standard appelé "Microbiologie", les cours magistraux incluent des matériaux liés à l'histoire des sciences. De plus, une période descriptive se distingue dans son développement, qui a commencé avec l'invention du microscope et la considération des premières bactéries. Ensuite, de nouveaux organismes ont été progressivement révélés à la science et leur signification est devenue plus compréhensible pour l'homme. Dans le même temps, des agents pathogènes à l'origine de maladies humaines ont été découverts.
Période à partir de1880 à 1890, considérée comme « l'âge d'or » de la microbiologie, marquée par le plus grand nombre de découvertes à cette époque. Et le mérite de Robert Koch (photo ci-dessous), qui a développé des méthodes pour isoler les microbes des foyers, ne peut être ignoré. Par la suite, d'autres méthodes de détection de microorganismes ont déjà été développées. Leurs propriétés et leur rôle dans les biocénoses, ainsi que dans la vie humaine, ont été étudiés plus en détail.
La contribution des scientifiques au développement de la science
Le premier scientifique qui a essayé de systématiser les organismes du micromonde était Otto Friedrich Müller. Il a identifié 379 types distincts de micro-organismes. Il les a assignés à certaines classes. La microbiologie, l'assainissement et l'épidémiologie n'avaient pas encore été introduits dans la pratique, et les microbes étaient déjà compris comme des organismes distincts vivant dans un monde inaccessible à l'œil humain.
Les études de Louis Pasteur et de Robert Koch ont aidé à reconnaître ce monde et à mieux le connaître. Ce dernier a pu développer les principes d'isolement des micro-organismes à partir du matériel de test prélevé sur des personnes malades, et Pasteur (avec Koch) a conclu que les microbes sont les agents responsables des pathologies infectieuses. Soit dit en passant, à une époque où les infections contribuaient le plus à l'incidence globale, le rôle de ces études était très important.
Déjà après cela, de nombreux nouveaux noms apparaissent dans l'histoire des sciences. C'est ainsi que la microbiologie s'est développée. Les scientifiques ont apporté une énorme contribution à cette grande cause, glorifiant leurs noms. A titre d'exemple, on peut citer des chercheurs tels que 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 et autres. Bien sûr, ce n'est pas une liste complète des sommités de la science, et plus encore, nous ne pourrions pas décrire tous leurs mérites dans le cadre de l'article. Un cours intitulé "Microbiologie" (conférences et exercices pratiques) examine en détail nombre des résultats des recherches de ces scientifiques.
Zones développées de la microbiologie
Au stade actuel de développement de toute science, les méthodes de recherche s'améliorent, ce qui signifie qu'il existe des opportunités pour une étude plus complète de certains micro-organismes et de leurs caractéristiques. En conséquence, des découvertes sont faites qui permettent d'appliquer indirectement ou directement les connaissances sur les microbes dans n'importe quelle industrie. Pour cette raison, la microbiologie n'est pas seulement un domaine de connaissance théorique. C'est une science avec quelques branches:
- microbiologie générale;
- médical (mycologie, bactériologie, virologie, protozoologie);
- vétérinaire;
- industriel;
- agricole;
- branche de microbiologie sanitaire;
- microbiologie aquatique.
La microbiologie médicale est une science complète, comprenant la mycologie, la bactériologie, la protozoologie, la virologie, l'assainissement et l'immunologie. Des méthodes ont été développées pour identifier les agents pathogènes des maladies infectieuses et utiliser des médicaments efficaces pour les traiter, afin de prévenir les maladies qui conduisaient auparavant à des pandémies avec des taux de mortalité énormes.
L'immunologie, en raison de la complexité des processus biochimiques de l'immunité, est presque passée de la microbiologie à une science distincte. Aujourd'hui, il est combiné avec l'oncologie et l'allergologie. Parallèlement, d'autres branches de la microbiologie ne sont pas moins importantes: elles permettent d'évaluer les perspectives d'utilisation des microbes par génie génétique, de suggérer l'évolution du climat et des biocénoses de l'océan et de la terre. L'utilisation potentielle de micro-organismes dans l'agriculture pour lutter contre les ravageurs ou pour augmenter les rendements des cultures est également importante.
Objectifs de la microbiologie
Chaque branche distincte de la microbiologie a ses propres objectifs et méthodes qui permettent de les atteindre. En particulier, la microbiologie médicale vise à étudier le plus grand nombre possible de micro-organismes pathogènes et opportunistes, leur interaction avec le corps humain, ainsi que les moyens possibles de contrer le contact avec les infections et de les traiter.
L'amélioration du diagnostic microbien, l'élimination des foyers de microflore pathogène dans la biosphère, ainsi que la prophylaxie vaccinale complètent les méthodes de la microbiologie médicale. Dans le même temps, en raison du manque de financement et du risque possible de perturbation des processus dans les biocénoses, il n'est pas encore possible de se débarrasser complètement des agents pathogènes des maladies infectieuses. Cependant, même au stade actuel, l'assainissement et l'hygiène, la microbiologie et l'immunologie peuvent réduire considérablement le nombre de ces pathologies et leurs complications.
La microbiologie industrielle vise à étudier les propriétés des microbes qui peuvents'appliquent à divers stades de la production. En particulier, les domaines les plus prometteurs de ces développements scientifiques sont l'utilisation de bactéries pour la décomposition des déchets industriels. En microbiologie agricole, l'objectif est l'application potentielle de minuscules organismes pour augmenter les rendements des cultures et éventuellement lutter contre les ravageurs et les mauvaises herbes.
La microbiologie vétérinaire, comme la microbiologie médicale, étudie les agents pathogènes chez les animaux. Les méthodes de détection des maux, leur diagnostic et leur traitement chez nos petits amis sont aussi pertinents que chez l'homme. La microbiologie aquatique traite de l'étude de la composition des micro-organismes dans les océans dans le but de systématiser les connaissances et leur application potentielle dans l'industrie ou l'agriculture.
La microbiologie sanitaire étudie les produits alimentaires et y détecte les microbes. Son objectif reste d'améliorer les méthodes permettant de tester des lots de produits alimentaires. La deuxième tâche est de lutter contre les épidémies de maladies infectieuses et d'optimiser les conditions de séjour des personnes dans diverses institutions dangereuses du point de vue de l'épidémie d'infections de contact.
Microbiologie générale
La microbiologie générale est une science dont les méthodes vous permettent d'étudier n'importe quel micro-organisme dans divers habitats. C'est l'industrie de base qui fournit les informations résultantes à la microbiologie industrielle, agricole, vétérinaire et médicale. Elle étudie les bactéries et leurs familles, la capacité des micro-organismes à se développer sur divers milieux nutritifs, les schémas de peuplement de certains climatszones.
La dérive des gènes est également l'un des principaux intérêts des bactériologistes, car ce mécanisme permet aux bactéries d'acquérir de nouvelles capacités sur de courtes périodes de temps. L'un des plus indésirables est la résistance aux antibiotiques. L'émergence de nouvelles souches de bactéries résistantes à un médicament antimicrobien particulier complique considérablement les tâches de la microbiologie médicale.
Mais ce n'est pas tout. La microbiologie générale est la science des virus, des champignons et des protozoaires. C'est aussi la doctrine de l'immunité. Conformément à certains intérêts, des branches distinctes de la science ont également été distinguées: virologie, mycologie, protozoologie, immunologie. Les nouvelles données obtenues lors de l'étude de souches de bactéries, de champignons et de virus seront appliquées dans toute autre branche de la microbiologie et revêtent une certaine importance.
Bactériologie
Le règne des bactéries est considéré comme le plus nombreux parmi tous les autres étudiés par la microbiologie. Pour cette raison, les sujets sur la recherche sur les bactéries sont les plus étroits. Attribuer un certain organisme à une espèce nécessite une étude approfondie de sa morphologie et de ses processus biochimiques. Par exemple, de nombreuses bactéries du groupe intestinal fermentent le glucose et sont affectées à un groupe spécifique en fonction de ce critère.
À partir d'une certaine communauté d'organismes, une souche sera encore isolée - une culture bactérienne pure. Tous ses individus seront caractérisés par le même matériel génétique, le même que celui des autres membres de la même espèce. Et surtout, toutes ces bactéries vontse comporter de la même manière au sein de la population vivant dans ce milieu. Dans d'autres conditions, la même culture mute et s'adapte librement, c'est pourquoi une nouvelle souche se forme. Il peut différer dans un ensemble différent d'enzymes et de facteurs de virulence. Par conséquent, sa capacité à provoquer des maladies sera différente.
Virologie
De tous les organismes vivants, les virus sont les plus atypiques. Ils sont déficients, incapables de métabolisme, et pour la reproduction ils ont choisi la tactique du parasitisme. Il est important que ce soient aussi les agents pathogènes les plus étonnants de toutes les études de microbiologie (virologie). L'immunologie s'occupe également de l'étude des virus, car nombre d'entre eux peuvent supprimer le système immunitaire et provoquer le cancer.
Les virus sont des organismes très simples dont les mécanismes de fonctionnement ne sont pas encore entièrement compris. Ils ne peuvent pas métaboliser les nutriments, mais restent en vie. N'ayant pas de structures responsables de la vie, elles existent toujours. De plus, un virus peut être considéré comme un matériel génétique doté de mécanismes pour l'introduire dans les cellules où la reproduction aura lieu.
Il est évident que ce mécanisme d'introduction et de reproduction est "conçu" de manière à contourner toutes les barrières protectrices imaginables de la cellule. Un exemple est le virus VIH qui, malgré la puissante protection du système immunitaire, infecte facilement et simplement une personne et conduit à une immunodéficience. Par conséquent, la microbiologie et l'immunologie devraient traiter conjointement ce problème, en cherchant des moyens de le résoudre. MAISà mesure que les virus deviennent plus capables en raison du taux étonnant de mutation, des mécanismes pour combattre ces agents pathogènes doivent être développés le plus rapidement possible.
Mycologie
La mycologie est la branche de la microbiologie générale qui étudie les moisissures. Ces organismes ont tendance à provoquer des maladies chez les humains, les animaux et les cultures. Les moisissures gâtent les aliments et du fait qu'elles sont capables de former des spores, elles sont pratiquement invulnérables. Cependant, alors qu'ils ont un petit nombre de facteurs de virulence et se reproduisent assez lentement, leur contribution à l'incidence globale est faible.
Les champignons restent les organismes les plus adaptés pour vivre dans les conditions les plus extrêmes sur terre. Ils vivent rarement sous l'eau, mais prospèrent dans des conditions d'humidité moyenne à élevée. Et, remarquablement, des champignons poussent sur les coques des engins spatiaux en orbite proche de la Terre, et ont également habité la coque du réacteur endommagé de la centrale nucléaire de Tchernobyl. Compte tenu de l'énorme résistance à ces facteurs de contrôle microbiens, la microbiologie alimentaire et l'assainissement doivent être développés plus activement. Cela devrait être facilité par le développement de la mycologie et d'autres branches de la microbiologie générale.
Protozoologie
La microbiologie étudie également les protozoaires. Ce sont des organismes unicellulaires qui se distinguent des bactéries par leur plus grande taille et la présence d'un noyau cellulaire. En raison de sa présence, ils sont plus adaptés aux conditions environnementales stationnaires.environnement plutôt que de changer dynamiquement. Cependant, ils peuvent causer des maladies tout autant que d'autres.
Selon les statistiques fournies par l'OMS, environ un quart de tous les cas de maladie sont dus au paludisme. Bien qu'il soit impossible d'y faire face complètement, car il existe plusieurs types de plasmodium. Cela signifie que l'importance d'une étude plus approfondie de tous les protistes en général et de Plasmodium en particulier est très grande.
Immunologie
À l'Institut de recherche en microbiologie de l'URSS, de nombreuses études sur le système immunitaire humain ont été menées. Leurs développements sont encore difficiles à appliquer pour le traitement, mais ils sont désormais indispensables au diagnostic. Nous parlons du diagnostic sérologique d'un certain nombre de maladies infectieuses. C'est à la microbiologie que la médecine clinique doit la présence dans son arsenal d'une méthode de diagnostic aussi précieuse.
Il est important que tous les départements d'épidémiologie et de microbiologie affectent d'une manière ou d'une autre le concept d'immunité. Et les deux disciplines font un usage intensif des vaccins. Leur développement est aussi le fruit du travail scientifique d'immunologistes et de microbiologistes. Ce sont les mesures préventives les plus efficaces pour limiter (et dans certains cas même éliminer) la probabilité d'infection par contact avec un pathogène viral ou bactérien pathogène. Des vaccins sont actuellement mis au point contre le VIH et les virus cancérigènes.
Méthodologie de la microbiologie
Étudier un certain microorganisme signifie déterminer les caractéristiques de sa morphologie, évaluer l'intégralité des réactions biochimiques dont il est capable, reconnaître son ARN,attribuer à un royaume particulier et nommer la souche. C'est la quantité de travail qui doit être effectuée lors de l'ouverture d'une nouvelle culture. Si le microbe est déjà connu (déterminé par les caractéristiques de la fermentation des substrats de milieux nutritifs ou par la paroi cellulaire), alors il est nécessaire de l'attribuer à une souche spécifique. Chacune de ces tâches nécessite des méthodes standardisées et certains équipements.
La microbiologie médicale a aussi ses propres missions: rechercher l'agent causal d'une maladie dans les fluides et tissus biologiques cibles d'infections virulentes, identifier la présence d'un pathogène par des marqueurs sérologiques, déterminer la sensibilité d'une personne à certaines maladies. Ces tâches sont résolues par des méthodes microbiologiques, microscopiques, biologiques, sérologiques et allergiques.
Dans le manuel intitulé "Microbiologie", Vorobyov A. V. décrit que la microscopie est une méthode fondamentale, mais pas la principale, pour étudier le microbe. Il peut être léger, électronique, à contraste de phase, à fond noir et fluorescent. L'auteur souligne également que la culture est considérée comme la méthode microbiologique la plus importante, qui permet de développer une colonie de microbes présents dans les fluides et milieux biologiques du patient.
Les méthodes de culture peuvent être virologiques et bactériologiques. Le plus souvent, la recherche nécessite du sang, de l'urine, de la salive, des crachats, du liquide céphalo-rachidien. À partir d'eux, vous pouvez isoler l'organisme et le semer sur un milieu nutritif. Ceci est nécessaire pour le diagnostic, car la concentration de microbes dans le matériel biologique est très faible, etla méthode de culture permet d'augmenter le volume de la flore pathogène.
Dans le manuel sur la discipline "Microbiologie", Vorobyov A. V. avec ses co-auteurs décrit les méthodes biologiques d'étude des microbes. Ils sont basés sur l'isolement de toxines spécifiques caractéristiques soit d'un groupe d'espèces bactériennes, soit d'une seule souche. Les méthodes allergiques sont associées à la propriété des toxines bactériennes de provoquer des allergies (ou une sensibilisation) dans le macro-organisme lorsqu'elles sont infectées. Un exemple est le test de Mantoux. Les méthodes sérologiques, à leur tour, sont des réactions avec des anticorps spécifiques et des antigènes de bactéries. Cela vous permet de déterminer rapidement et avec précision la présence d'un microbe dans un tissu ou un liquide prélevé sur un patient.
Grandes avancées en microbiologie médicale
La microbiologie est une science importante pour la médecine pratique, qui au cours de sa courte existence a sauvé un grand nombre de vies. L'exemple le plus parlant est la découverte de microbes responsables de maladies infectieuses. Cela a permis d'obtenir le premier antibiotique. Grâce à lui, un grand nombre de soldats ont été sauvés d'une infection de plaie.
Par la suite, l'utilisation d'antibiotiques a commencé à se développer, ce qui permet aujourd'hui des opérations complexes. Considérant que de nombreuses infections ne peuvent être guéries sans l'utilisation d'antibiotiques, leur présence bouleverse tout simplement tous les médicaments et permet de sauver de nombreuses vies. Ce résultat est à la hauteur de la prophylaxie vaccinale, qui a également permissauver de nombreux patients du virus de la poliomyélite, de l'hépatite B et de la variole. Et maintenant, des méthodes immunologiques sont développées pour lutter contre le cancer.
