МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ

Систематикаописывает виды организмов, выясняет степень родства между ними и объединяет их в классификационные единицы (таксоны). Последнее входит в задачу составной части систематики — классификации.

Литература, использованная лектором для подготовки лекции

Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии

Проф. Протченко П.З.

Курс лекций

по учебному материалу

модуля 1

ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ. ИНФЕКЦИЯ. ИММУНИТЕТ

Одесса-2009

Лекция № 1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАчи МЕДИЦИНСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ, ВИРУСОЛОГИИ И иммунологии. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ

1. ВСТУПЛЕНИЕ

На этой лекции мы начинаем изложение новой для Вас медицинской дисциплины, которую обычно сокращенно называют «микробиология». На самом деле, в большинстве медицинских высших учебных заведений, как и в нашем университете, на кафедре микробиологии изучаются три самостоятельные дисциплины - медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Соответственно полное название нашей кафедры - кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии.

Сегодня мы познакомимся с некоторыми организационными вопросами обучения на нашей кафедре, дадим общее представление об изучаемых дисциплинах, исторический очерк развития микробиологии, вирусологии и иммунологии с обращением внимания на развитие микробиологии в Одессе и, наконец, поговорим о нашей кафедре, на которой Вам предстоит заниматься в течение учебного года и сдавать экзамен в конце V семестра обучения.

Обучение на нашей кафедре включает лекционный курс, практические занятия и СРС. На лекциях мы будем разбирать основные, наиболее сложные для восприятия вопросы изучаемых тем. Мы не будем иметь возможности систематически излагать весь материал, поэтому на лекциях Вы будете получать, главным образом, направление для самостоятельного изучения предмета по учебникам, а также учебным пособиям, подготовленным сотрудниками кафедры, и материалам практических занятий, на которых преподаватели будут давать необходимые разъяснения. Лекционный материал включает обобщение сведений по отдельным темам, разъяснение сложных вопросов, новейшие данные по изучаемым темам. По-видимому, Вам будет полезно конспектировать лекционный материал. Мы подготовили для Вас также тезисы лекций по курсу иммунологии и некоторым вопросам микробиологии и вирусологии, их можно будет получить на кафедре для подготовки к отработкам пропущенных лекций и занятий. Настоятельно рекомендую также использовать тезисы для подготовки к лекциям, тогда Вам будет значительно легче воспринимать часто довольно сложный материал лекций, и наша с Вами работа будет более эффективной.

На практических занятиях Вы будете не только теоретически, но и практически осваивать методы микробиологических, вирусологических и иммунологических исследований, на каждом занятии будете выполнять самостоятельную работу или изучать демонстрационные препараты. Вы должны будете приобрести установленный минимум практических навыков и умений, перечень которых имеется на стенде «Учебная документация».

Самостоятельная работа студентов (СРС) вынесена на внеаудиторную часть подготовки студентов. Она будет проходить по субботним дням, студенты могут получить на кафедре необходимые консультации преподавателя, препараты и оборудование для самостоятельной работы, учебно-методическую литературу.

В течение учебного года студенты должны вести протоколы практических занятий, ими можно пользоваться во время сдачи экзамена при подготовке к ответу, поэтому необходимо со всей серьезностью отнестись к оформлению протоколов. Качество ведения протоколов оценивается на аттестационных занятиях дополнительной оценкой и учитывается в общем рейтинге студента по дисциплине. За время обучения на кафедре студенты сдают 4 рубежных контроля по теории, один рубежный контроль по практическим навыкам и умениям и заключительный тестовый контроль в конце учебного года. Рубежные контроли будут тестовыми, письменными и устными.

Изучение предмета мы начинаем с медицинской микробиологии.

Микробиология -наука о микроорганизмах, иначе называемых еще микробами. Слово происходит от слов mikros (греч.) - малый, bios (лат.) - жизнь, logos (лат.) - учение.

Микроорганизмы - наиболее древние живые существа на Земле, они появились до возникновения растений и животных - примерно 3-4 млрд. лет назад. В настоящее время они составляют самую представительную и разнообразную часть биосферы, причем нам известно значительно меньше видов микроорганизмов, чем их существует на Земле.

Все микроорганизмы делят на 4 царства - бактерии, грибы, простейшие и вирусы. Соответственно каждое царство является предметом изучения отдельных разделов микробиологии, самостоятельных дисциплин - бактериологии, микологии, протозоологии и вирусологии.

Развитие микробиологической науки определялось возникающими потребностями человечества, что вызывало возникновение и развитие специализированных отраслей микробиологии. Постепенно сформировались общая, техническая, сельскохозяйственная, ветеринарная, морская, космическая, санитарная, медицинскаямикробиология.

Мы будем касаться некоторых вопросов санитарной микробиологии, изучающей санитарно-микробиологическое состояние объектов окружающей среды и пищевых продуктов.

Основное внимание мы будем уделять медицинской микробиологии и, соответственно, медицинским аспектам бактериологии, микологии, протозоологии и вирусологии.

Предметом изучения медицинской микробиологииявляются патогенные (болезнетворные, способные вызывать заболевание) для человека микроорганизмы. Медицинская микробиология изучает также условно-патогенные для человека микроорганизмы, способные вызывать заболевание лишь при определенных условиях, при снижении защитных сил макроорганизма. Кроме того, медицинская микробиология изучает и непатогенные микроорганизмы, которые составляют нормальную микрофлору организма и играют важную роль в жизнедеятельности макроорганизма. Эти микроорганизмы часто встречаются в исследуемом материале при диагностике заболеваний, они в значительной степени похожи на ряд патогенных микроорганизмов, часто возникает необходимость дифференцировать, различать эти микроорганизмы от патогенных возбудителей.

Медицинская микробиология изучает биологические свойства микроорганизмов, их систематику, экологию, взаимоотношения с другими организмами, в первую очередь - патогенез (механизм развития) заболеваний, вызываемых микроорганизмами. Медицинская микробиология разрабатывает методы микробиологической диагностики, специфической профилактики, этиотропной терапии, т.е. направленной на причину заболевания, микроорганизм-возбудитель.

По сути, медицинская микробиология является пропедевтикой инфекционных болезней и эпидемиологии, так как Вы должны на нашей кафедре получить полные сведения по этиологии и начальные - по вопросам патогенеза, клиники, диагностики, лечения и профилактики инфекционных заболеваний. Под инфекционными болезнями понимают заболевания, вызванные микроорганизмами, для которых характерна заразительность, способность передаваться от больных к здоровым лицам. Поток инфекционных больных отделяется от остальных больных, их лечат в инфекционных больницах. Но медицинская микробиология изучает и болезни, в этиологии и патогенезе которых принимают участие микроорганизмы, но эти заболевания не считаются инфекционными, их диагностика и лечение проводится в терапевтических, хирургических, гинекологических, офтальмологических, дермато-венерологических и др. клиниках. Поэтому знания, полученные на нашей кафедре, будут необходимы Вам и для дальнейшего изучения медицины, и в Вашей предстоящей практической деятельности по любой врачебной специальности.

Медицинская микробиология - самостоятельная медицинская наука, микробиолог - самостоятельная врачебная профессия. Обычно специальность «микробиолог» получали раньше на санитарно-гигиенических факультетах и институтах, в настоящее время ее приобретают после соответствующей специализации в ГИДУВах. Основная задача врача-микробиолога - постановка микробиологического диагноза, практическая работа микробиолога связана с лабораторной диагностикой. Конечно, лишь немногие из Вас изберут своей специальностью микробиологию, но каждому врачу необходимо знать возможности и ограничения микробиологической диагностики, уметь выбрать исследуемый материал и правильно его направить в микробиологическую лабораторию, а главное - уметь прочитать результаты исследований и использовать их в диагностике, выборе лечения и контроле за ходом лечения. Только согласованная совместная работа врача-клинициста и врача-микробиолога дает возможность эффективной диагностики и лечения многих, в том числе и неинфекционных заболеваний. Таким образом, на нашей кафедре Вы изучаете медицинскую дисциплину, наша кафедра не только теоретическая, но и клиническая.

Второй важный раздел нашей дисциплины - вирусология.Вирусология - наука о вирусах. Вы уже имеете общее представление о вирусах, как о качественно особой форме существования живого. Вирусы кардинально отличаются от остальных микроорганизмов пятью основными признаками: они не имеют клеточной организации, содержат только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), имеют несамостоятельный обмен веществ, уникальный разобщенный способ размножения, способны паразитировать на генетическом уровне, встраивая свой геном в геном клетки-хозяина.

В настоящее время вирусология играет очень важную роль в медицине, Вирусные заболевания выходят на первый план в инфекционной патологии человека, вирусы вызывают такие массовые эпидемические заболевания как грипп, острые респираторные вирусные инфекции, корь, ветряная оспа, гепатит и другие. В то же время, далеко не решена проблема эффективной терапии и профилактики вирусных заболеваний. Многие болезни, которые раньше не относили к болезням микробной этиологии, в настоящее время расшифровываются как вирусные. Например, имеются данные о роли вирусов в этиологии шизофрении, атеросклероза. Всем известно о мировом распространении «нового» заболевания - СПИДа, вызываемом вирусом иммунодефицита человека. Мы полагаем, что развитие вирусологии должно решить одну из самых больных проблем человечества - проблему злокачественного роста, так как в настоящее время наиболее обоснованной является вирусо-генетическая теория происхождения опухолей. Все это определяет важность для врача иметь знания по вирусологии, а приобретать их Вы начинаете на нашей кафедре.

Наконец, чрезвычайно большое значение имеет для современной биологиимедицины иммунология, еще одна дисциплина, изучаемая на нашей кафедре.

Иммунология - наука об иммунитете. Мы сразу дадим Вам определение иммунитета, принятое в настоящее время, чтобы Вы поняли место иммунологии в системе медицинских знаний. Иммунитет - способ защиты организма от веществ и живых тел с признаками генетический чужеродности. Тем самым биологическая роль иммунитета и его органа - иммунной системы - определяется как осуществление иммунологического надзора над генетическим постоянством клеток организма, поддержание генетического гомеостаза. Иммунитет обеспечивает противоинфекционную, противоопухолевую защиту и определяет дифференцировку клеток организма. Иммунная система контролирует все процессы жизнедеятельности, от зачатия до естественного прекращения индивидуальной жизни.

Иммунология дала медицине препараты и методы для диагностики, профилактики и лечения многих заболеваний. При этом только иммунологические препараты - сыворотки и иммуноглобулины являются препаратами для специфической этиотропной терапии, лечения строго определенного заболевания. Но иммунология дала также современным естествознанию и медицине новые возможности в связи с разработкой моноклональных антител. Применение моноклональных высокоспецифичных антител широко используется в медицине, например - в определении гормонов для диагностики эндокринных заболеваний, ранней диагностике беременности (в пределах двух недель после зачатия) и др.

Многие заболевания развиваются на фоне недостаточной функции иммунитета, многие - следствие неправильной работы иммунной системы, при многих болезнях вторично развивается поражение иммунной системы. Поэтому врачу важно понимать иммунологические механизмы патогенеза, знать иммунологические методы диагностики и уметь использовать результаты иммунологических исследований в своей практической деятельности.

Все вышесказанное, надеюсь, убеждают Вас в важности изучения микробиологии, вирусологии и иммунологии для приобретения знаний по медицине и использования их в профессиональной врачебной деятельности. Изучение любой науки мы обычно начинаем с исторического обзора ее развития, что позволяет лучше представить себе логику развития идей в науке и глубже понять значение определенных научных достижений в общей системе человеческого познания.

2. ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ МИКРОБИОЛОГИИ

В становлении и развитии медицинской микробиологии обычно выделяют четыре исторических периода.

1. Начальный период (вторая половина XVIII - середина XIX века, когда произошло открытие микроорганизмов и зарождалась микробиология как наука.

2. Пастеровский период (вторая половина X!X века), характеризующийся становлением и развитием микробиологии и иммунологии как единой научной дисциплины, развитием медицинской микробиологии.

3. Третий период - первая половина ХХ века, когда происходило бурное развитие микробиологии и иммунологии, их достижения использовались в практике, происходило становление вирусологии.

4. Современный период, характеризующийся возрастающей ролью микробиологии и иммунологии в научно-техническом прогрессе в медицине и биологии.

Начальный период в развитии микробиологии - это время открытия мира микроорганизмов и описания их морфологии. Мысль о существовании невидимых живых организмов интуитивно высказывалась многими мыслителями древности. Однако открытие микроорганизмов произошло лишь в XVII веке, причем не ученым, а любителем. Первооткрывателем микробов стал голландский коммерсант Антоний ван Левенгук (1632-1723), который имел небольшое образование и никогда не посещал университета. Это не помешало ему стать одним из крупнейших натуралистов своего времени. Его самым большим увлечением в жизни было изготовление микроскопов и рассматривание в них всего, что его пытливый ум находил интересным. Левенгук стал первооткрывателем сперматозоидов, красных кровяных телец, капилляров. Но в основном с его именем связывают открытие всех основных групп одноклеточных микроорганизмов - простейших, водорослей, дрожжей и бактерий. Его рисунки морфологии микроорганизмов были настолько точными, что мы можем по ним даже распознавать отдельные виды. Левенгук называл открытых им живых существ «анималькулями» - зверушками. Левенгук первым указал на невероятное изобилие микроорганизмов. Например, он писал: « В моем доме побывало несколько дам, которые с интересом разглядывали крошечных «червячков», живущих в уксусе; однако у некоторых это зрелище вызывало такое отвращение, что они поклялись никогда больше не пользоваться уксусом. Ну, а если бы им сказали, что в соскобе с человеческого зуба подобных существ больше, чем людей в целом королевстве?».

Вы знакомы с микроскопом и историей его изобретения. Современный сложный микроскоп имеет систему из объектива и окуляра и обеспечивает увеличение в сотни раз, предельная разрешающая способность его ограничивается половиной длины волны видимого света - 0,2 мкм, т.е. 200 нанометров. Кстати, хочу напомнить, что разрешающая способность микроскопа - это минимальное расстояние между двумя точками, на котором они в данной оптической системе воспринимаются раздельно. Разрешающая способность измеряется мерами длины, а не кратностью увеличения.

Но приборы Левенгука нельзя назвать микроскопом в нашем понимании, это были простые лупы с увеличением от 50 до 300 раз. Во всех книгах по микробиологии говорится о том, что Левенгук был искусным шлифовальщиком стекол, что позволило ему изготовить высококачественные лупы. По-видимому, это - заблуждение. За свою жизнь Левенгук изготовил несколько сотен «микроскопов», два из них даже хранятся в Санкт-Петербургской Кунсткамере. Их приобрел Петр I у Левенгука, когда был у него в гостях в 1695 г.

Об открытиях Левенгука научный мир узнал из его писем в английское Королевское общество, которые он регулярно посылал на голландском языке, но они сразу же переводились на английский и публиковались в трудах Королевского общества. Свои открытия Левенгук обобщил в 1695 г. в книге «Тайны природы, открытые Антонием ван Левенгуком». Но две свои главные тайны он так и не открыл никому. Речь идет о тайне изготовления микроскопа и технике микроскопии.

Оказывается, Левенгук вовсе не шлифовал свои стекла. Да и трудно предположить, чтобы в то время можно было изготовить вручную такое количество высококачественных очень сильных луп. Ведь иногда Левенгук готовил постоянные микроскопические препараты - объект со специальным для него «микроскопом». Как недавно выяснили советские микробиологи, Левенгук просто отливал свои лупы. Каждый из Вас может изготовить себе микроскоп Левенгука. Для этого нужно вытянуть на пламени тонкую стеклянную нить и ее кончик на мгновение зафиксировать в пламени. На кончике появится стеклянный шарик, который и дает в зависимости от его величины разной силы увеличение. Специальные исследования над микроскопами, хранящимися в Кунсткамере, подтвердили это. Об этом есть сообщение в журнале «Наука и жизнь».

Вторая тайна Левенгука - способ микроскопии. Современные ему исследователи не смогли увидеть то, о чем говорил Левенгук, даже пользуясь сложными двухлинзовыми микроскопами. Оказывается, весь секрет заключался в использовании Левенгуком эффекта бокового освещения. Как вы знаете, существует ультрамикроскоп, микроскоп с темным полем зрения. В этом микроскопе благодаря эффекту бокового освещения, когда видны лишь объекты, от которых луч света отражается и попадает в объектив микроскопа, разрешающая способность увеличивается на порядок, в 10 раз.

Исследования Левенгука и многих его последователей установили сам факт существования микроорганизмов, который длительное время рассматривался не более чем занимательный феномен. Предположение о роли микроорганизмов в возникновении заразных болезней человека высказывалось некоторыми учеными еще в конце XVIII века (А.Кирхер, Д.Самойлович), но достаточных научных оснований для этого еще не было. Только в 30-х годах XIX века, после обнаружения трихомонад в вагинальном содержимом страдающих трихомонозом, а также грибов при парше и трихофитии французский медик Я.Генле сформулировал идею о связи инфекций с микроорганизмами-возбудителями. В 1849-50 г.г. были описаны палочковидные бактерии, обнаруживаемые в крови больных сибирской язвой животных. Все это предшествовало установлению этиологической роли микроорганизмов в инфекционных заболеваниях людей и животных.

Новый этап в развитии микробиологии связан с именем гениального французского ученого Л.Пастера (1822-1895). Его открытия составили эпоху в развитии естествознания и привели к коренным изменениям в биологии и медицине. Об основных работах Л.Пастера можно судить по надписи на мемориальной доске на здании, где помещалась лаборатория Пастера в Высшей нормальной школе в Париже:

Научный поиск Пастера начинался с химических исследований - он исследовал причину брожения, считавшегося химической реакцией. Пастер применил для этих исследований микроскоп и установил, что спиртовое брожение вызывается определенными видами микроорганизмов, а скисание вина связано с попаданием в виноградный сок других микроорганизмов, вызывающих уксуснокислое брожение. Для борьбы со скисанием вина Пастер предложил термическую обработку виноградного сока. Теперь мы называем такой метод предохранения от скисания пищевых продуктов пастеризацией. Говорят, что это практическое предложение Пастера позволило Франции выплатить контрибуцию после поражения во франко-прусской войне, настолько оно давало высокий экономический эффект.

Исследования по брожению позволили Пастеру допустить, что инфекционные болезни человека тоже представляют собой «брожение соков организма», вызванное микроорганизмами, в частности, микроорганизмы являются виновниками послеоперационных и послеродовых гнойных осложнений. Идеи Пастера позволили Джозефу Листеру в 1867 г. предложить антисептический метод в хирургии, основанный на применении раствора карболовой кислоты для уничтожения микроорганизмов.

Крупной вехой в творческом пути Пастера были его работы по самозарождению микроорганизмов. К тому времени уже было доказано отсутствие самозарождения червей в мясе и т.п., но в отношении микроорганизмов существовали заблуждения. Пастер обратился к исследованию этой проблемы и блестяще поставил точку в многолетнем споре. В 1861 г. он публикует работу под названием «Мемуар об организованных тельцах, находящихся в атмосфере», в которой доказывает присутствие бактерий в воздухе. «Самопроизвольное» появление микробов в питательной среде -

результат не самозарождения, а попадания микроорганизмов в питательную среду из воздуха. Пастер продемонстрировал, что прокипяченная питательная среда может оставаться неопределенно долго стерильной (лишенной микробов), если она помещена в колбу с длинным узким горлом, изогнутым вниз так, чтобы микроорганизмы из воздуха не могли оседать на поверхность среды. Последователь Пастера, английский физик Джон Тиндаль повторяя эксперименты Пастера обнаружил, что для полной стерилизации достаточно прогревать при невысокой температуре, но многократно, чтобы успевали прорасти споры бактерий в вегетативные формы, погибающие при относительно невысокой температуре, в то время как споры выдерживали многочасовое кипячение. Впоследствии такой метод стерилизации был назван тиндализацией и широко используется в настоящее время.

При изучении причин заболевания шелковичных червей, наносившего огромный ущерб производству шелка во Франции, Пастер доказал, что оно вызывается особым микроорганизмом и предложил простой, но эффективный метод борьбы. Нужно было выбирать и уничтожать больных гусениц-производителей шелка и заменять их здоровыми. По сути был предложен основной способ предупреждения инфекционных заболеваний - выявление и изоляция источников инфекции, но примененный пока к насекомым.

Логика научного поиска Пастера привела его к доказательству этиологической роли микроорганизмов в инфекционных заболеваниях. Он доказывал сомневающимся врачам, что родильная горячка, от которой погибала каждая пятая рожавшая в Париже женщина, вызывается стрептококком, фурункулез и остеомиелит, несмотря на разную клиническую картину, вызываются одним микроорганизмом - стафилококком. Рассказывают, что во время суда над человеком, который застрелил врача, принимавшего роды у его жены, после чего она заболела и погибла от родильной лихорадки, обвиняемый в качестве своего оправдания сослался на брошюру Пастера об этиологии родильной лихорадки. Пастер доказывал, что врачи заражают своих пациенток из-за того, что не соблюдают никаких предосторожностей. В частности, пострадавший врач не мыл рук после каждого пациента, на что и указывал обвиняемый.

Изучая этиологию сибирской язвы, Пастер экспериментальным путем, заражая животных выделенной культурой микроорганизмов, доказал, что именно микроорганизм является возбудителем этого заболевания.

Таким образом, работы Пастера положили основу медицинской микробиологии.

Но Пастер не ограничился доказательством бактериальной природы инфекционных заболеваний, он разработал способ борьбы с ними. Из случайно обнаруженного им факта, что введение ослабленного в результате длительного хранения возбудителя куриной холеры приводит к развитию невосприимчивости к этому заболеванию, Пастер с гениальной прозорливостью смог предложить принцип профилактики инфекционных заболеваний путем введения аттенуированного

(ослабленного) возбудителя. Пастер разработал и принцип аттенуации - культивирование микроорганизма в неблагоприятных условиях, получил первую научно разработанную вакцину - сибиреязвенную. Здесь еще раз демонстрируется исследовательский принцип Пастера: от установления научного факта - к теоретическому обобщению, а от него - к практическому применению.

Вершиной научного подвига Пастера по праву считается разработка вакцины против бешенства. Бешенство вызывается вирусом, который невозможно было ни увидеть в микроскоп, ни выделить на питательных средах, вирусы были открыты позднее. Но это не помешало Пастеру создать эффективную вакцину, предохраняющую от этого абсолютно смертельного заболевания, причем мы до сих пор готовим такую вакцину из варианта пастеровского вируса (Пастер его называл фиксированным вирусом).

Оценивая с позиций современного человека то, что сделал для развития науки Пастер, дивишься величию научного подвига Пастера, Он - один из немногих гениев человечества, ускоривших развитие научного прогресса на несколько десятков лет.

Все, сделанное Пастером, огромно по значению, но я бы выделил главное для нас, медиков - разработку научного принципа профилактики инфекционных заболеваний путем вакцинации.

В эти же годы сформировалась еще одна крупная научная школа микробиологов - немецкая, во главе с Робертом Кохом (1843-1910). Р.Кох - один из основоположников медицинской микробиологии. Труды Р.Коха были посвящены трем основным направлениям: доказательство микробной природы инфекционных заболеваний, открытие возбудителей ряда болезней и расшифровке их патогенеза (механизма развития болезни), совершенствованию микробиологической техники.

Кох принял постулаты Генле, позволяющие признать микроорганизм возбудителем заболевания, высказанную Генле еще в 1840 г., и на ее основе убедительнейшим образом доказал этиологию сибирской язвы. Впоследствии стали говорить о « триаде Генле-Коха», суть ее: 1) предполагаемый микроб-возбудитель должен обнаруживаться при данном заболевании и не встречаться при других болезнях и у здоровых; 2) возбудитель должен быть выделен в чистой культуре; 3) чистая культура микроба должна вызывать у экспериментально зараженных животных заболевание, сходное с заболеванием у человека.

Р.Кох открыл возбудителя туберкулеза и холеры, получил туберкулин и использовал его для диагностики и лечения, открыл явление нестерильного иммунитета и инфекционной аллергии.

Однако наиболее значительный для того времени вклад Роберта Коха в развитие микробиологии заключается в разработке им основных методов микробиологического исследования. Главная заслуга Коха - разработка и внедрение метода выделения чистых культур на плотных питательных средах, метода, которым мы пользуемся до настоящего времени. Кох ввел микробиологическую технику плотные питательные Среды, позволяющие разобщить микроорганизмы и получить чистые культуры. Только с разработкой надежного метода выделения чистых культур микробиология стала настоящей наукой, освободившись от интуитивно-эмпирического метода исследования. Пастеру, например, не удавалось работать с чистыми культурами.

Кроме того, Кох ввел микробиологическую практику анилиновые красители для окраски бактерий, впервые применил иммерсионные объективы, впервые использовал микрофотографирование.

Заслуги Р.Коха перед наукой были отмечены высшим признанием - Нобелевской премией по медицине в 1905 г.

На этом этапе развития микробиологии основное внимание уделялось установлению роли микроорганизмов в этиологии инфекционных заболеваний, т.е. шло становление и развитие медицинской микробиологии. Но параллельно развивалась и общая микробиология. Была установлена кардинальная роль микроорганизмов в биологически важных круговоротах веществ на Земле - углерода, азота, серы. В этом наибольшая заслуга принадлежит Сергею Николаевичу Виноградскому (1856-1953), выдающемуся отечественному ученому, который долгое время работал в Петербурге, а потом - в США. Виноградский стал основоположником сельскохозяйственной и экологической микробиологии. Велика заслуга в этом и голландского ученого Мартинуса Бейерника (1851-1931). Роль микробов в круговороте веществ и плодородии почвы обусловлена их колоссальной хемосинтетической активностью, позволяющей им совершать химические превращения, недоступные ни растениям, ни животным.

После основополагающих работ Пастера и Коха за очень короткий срок в несколько десятилетий были открыты возбудители большинства инфекционных заболеваний. Тогда же были открыты токсины бактерий - в 1888 году Ру и Иерсен выделили дифтерийный токсин, в 1890 г. Беринг и С.Китазато получили противодифтерийную сыворотку, спасшую многие жизни больных дифтерией. Этот период называют «золотым веком микробиологии».

Первая половина ХХ века характеризовалась дальнейшим развитием микробиологии, описанием новых и уточнением свойств известных микроорганизмов, описанием изменчивости микроорганизмов и вариантов видов. К этому периоду относится и возникновение химиотерапии инфекционных заболеваний. Это направление связано с именем выдающегося немецкого ученого - Пауля Эрлиха (1854-1915). Эрлих разработал основы синтеза лекарственных средств и испытания их противомикробной активности, получил первые синтетические химиопрепараты - сальварсан и неосальварсан на основе мышьяка для лечения сифилиса, получил метиленовый синий. В дальнейшем химиотерапия стала одним из важнейших направлений в терапии инфекционных заболеваний.

Другое важнейшее направление в лечении - антибиотикотерапия. Она также зародилась в этот период развития микробиологии. После открытия А.Флемингом в 1929 г. пенициллина и выделения его Флори и Чейном в 1940 г. в стабильном состоянии началось триумфальное шествие антибиотикотерапии. Эра антибиотиков еще и сейчас продолжается, т.к. антибиотики - пока главное средство борьбы с патогенными микроорганизмами при большинстве инфекционных заболеваний.

Характерным для этого периода развития микробиологии (первая половина ХХ века) было два обстоятельства. Долгое время биология и микробиология развивались как бы параллельно, но около 1950 года биологи осознали ценность многих методических достижений микробиологии, в частности - культивирование растительных и животных клеток. Кроме того, микробиология внесла существенный вклад в развитие новой науки - биохимии. Открытия, сделанные микробиологами и физиологами в отношении биосинтеза, показали, что все живые системы на биохимическом уровне очень сходны, была провозглашена концепция «единства биохимии» всего живого, и в этом существенная роль принадлежит микробиологии.

К этому периоду относится и второе важное событие в биологии ХХ века - возникновение науки генетики на основе интеграции цитологии и менделевского принципа анализа наследственности. Микробиология вошла в систему генетических наук после открытия мутаций у грибов Бидлом и Татумом в 1941 г., после чего гриб нейроспора стал наравне с дрозофилой важнейшим объектом генетических исследований. В последующем первое экспериментальное доказательство Эвери, Мак-Леодом и Мак-Карти в 1944 г. генетической роли ДНК в процессе трансформации бактерий легло в основу развития новой науки - молекулярной биологии. Молекулярная биология возникла и развивалась в результате интеграции микробиологии, генетики и биохимии, и микробиология внесла фундаментальный вклад в это второе важнейшее событие в биологии.

Современный период в развитии микробиологии в основном связан с бурным развитием вирусологии и иммунологии, в результате чего микробиология, используя новые препараты и методы получила мощный импульс своего развития. Кроме того, микробиологические объекты становятся основой для генной инженерии. Так, дрожжи или кишечная палочка являются излюбленными микроорганизмами для получения штаммов-продуцентов необходимых веществ, в том числе и лекарственных.

Исторический очерк развития двух других дисциплин, изучаемых на нашей кафедре, - вирусологии и иммунологии мы рассмотрим во время изучения соответствующих курсов вирусологии и иммунологии, так как по нашим рабочим планам эти дисциплины выделены в отдельные курсы. Начинаем же мы с изучения микробиологии.

3.РОЛЬ РОССИЙСКИХ И УКРАИНСКИХ УЧЕНЫХ В РАЗВИТИИ МИКРОБИОЛОГИИ, ВИРУСОЛОГИИ И ИММУНОЛОГИИ

Начало развития микробиологии в России связано с именами выдающихся врачей и ученых Данилы Саймоловича (1744-1805) и М.М.Тереховского (1740-1796). Самойлович высказал мысль о том, что «чума вызывается особенным и совершенно отменным существом», что для того, допастеровского, времени было смелым и новым утверждением. Основываясь на своем богатом опыте изучения чумы, Самойлович пришел к выводу, что для предупреждения заболевания необходимо вводить ослабленное заразное начало. В 1771 г. он для доказательства своего предположения ввел себе заразный материал от больного чумой.

М.М.Тереховский в работе « О наливочном хаосе Линнея» (1775) доказал, что нагревание убивает микроорганизмы в питательных средах и отверг теорию самозарождения микроорганизмов.

Во время бурного развития микробиологии в России формировались научные школы микробиологов. Петербургская микробиологическая школа формировалась вокруг Института экспериментальной медицины, главой ее стал С.Н.Виноградский самопроизвольного зарождения микроорганизмов.

Широкую известность получили работы петербургского исследователя Ф.А.Леша (!840-1903), открывшего возбудителя амебной дизентерии. В Петербурге Д.К.Заболотный в 1896 г. организовал и в течение 30 лет руководил первой в России самостоятельной кафедрой микробиологии при медицинском институте. Выдающийся украинский ученый Даниил Кириллович Заболотный (1866-1929) изучил эпидемиологию чумы как природно-очагового заболевания, установил роль грызунов как резервуара инфекции. Академик Заболотный был организатором и первым Президентом Украинской Академии Наук, всемирно известным ученым, имя которого окружено заслуженной славой.

Следует отметить, что первооткрывателем вирусов в 1892 г. стал Д.И.Ивановский (1864-1920), который начинал свои исследования еще студентом Петербургского университета.

Главой московской микробиологической школы стал ученик И.И.Мечникова Г.Н.Габричевский (1860-1907), который заведовал Бактериологическим институтом при Московском университете. Он много сделал в изучении скарлатины и других заболеваний. Его стрептококковая теория скарлатины, в конце концов, завоевала всеобщее признание.

Выдающиеся московские ученые З.В.Ермольева (1898-1974), которая создала советский пенициллин, Л.А.Зильбер (1894-1966), который открыл вирус клещевого энцефалита и создал вирусо-генетическую теорию опухолевого процесса, В.Д.Тимаков (1905-1977), который работал в области профилактики инфекционных заболеваний, генетики микроорганизмов и космической микробиологии много сделали для развития микробиологической науки.

Среди видных отечественных вирусологов нужно отметить В.М.Жданова, А.А.Смородинцева и др., которые много сделали для развития вирусологии в нашей стране и создания лечебно-профилактических противовирусных препаратов.

В конце XIX - начале ХХ века микробиологические школы были сформированы и на Украине - в Одессе, Харькове, Киеве. Раньше всего создалась одесская школа, на которой мы сегодня и постараемся остановиться подробнее.

4. РАЗВИТИЕ МИКРОБИОЛОГИИ В ОДЕССЕ

Развитие микробиологии в Одессе связано с именем выдающегося ученого, которого можно считать одним из основоположников медицинской микробиологии - Ильей Ильичем Мечниковым. И.И.Мечников родился в 1845 г. в Харьковской губернии, учился в Харьковском университете, после чего работал за границей, а в 1868 г. после защиты докторской диссертации - профессором зоологии в Петербургском университете. В 1870 г. избирается профессором зоологии Новороссийского университета в Одессе. Именно с Одессой связаны основные научные исследования Мечникова. Он открывает явление фагоцитоза и создает фагоцитарную теорию иммунитета. Первое сообщение о фагоцитарной теории Мечников делает в 1882 г. на заседании Одесского общества врачей и естествоиспытателей. Вот почему именно в Одессе праздновалось в 1982 г. 100-летие фагоцитарной теории, на Международную конференцию приехали ученые из разных стран мира.

Вы уже достаточно знаете о фагоцитарной теории из курсов биологии и гистологии, позднее мы подробно остановимся на ней. Но И.И.Мечников не только автор фагоцитарной теории, за которую он был удостоен Нобелевской премии в 1908 г., значительные работы И.И.Мечникова посвящены изучению многих инфекций, роли нормальной микрофлоры организма, неинфекционной иммунологии.

В Новороссийском университете И.И.Мечников работал только до 1882 г., так как ввиду несогласия с политикой руководства университета по отношению к студенчеству он решает уйти из университета. В 1886 г. И.И.Мечников вместе с Н.Ф.Гамалеей и Л.В.Бардахом организовывает бактериологическую станцию в Одессе. Здесь впервые после Пастеровского института в Париже начинается проведение прививок против бешенства по методу Пастера. Н.Ф.Гамалея по рекомендации И.И.Мечникова направляется к Пастеру, у которого получает прививочный материал. В последующем все такие станции по профилактике бешенства по аналогии с Одесской станцией называются пастеровскими. Надо сказать, что опыт Одесской станции в последующем оказал большое влияние на внедрение и широкое распространение в мире пастеровских прививок против бешенства, а Н.Ф.Гамалея много сделал для пропаганды метода.

В 1888 г. И.И.Мечников оставляет Россию и переезжает из Одессы в Париж, в пастеровский институт, где и работает до последних лет жизни. Умер И.И.Мечников в 1916 г. В 1910 г. по поводу своего отъезда из России мечников писал: « Было бы невозможно присутствовать равнодушно при виде того разрушения науки, которое теперь с таким цинизмом производится в России».

Учеником И.И.Мечникова стал Н.Ф.Гамалея (в последующем почетный академик, много сделавший в науке и организации производства вакцин в нашей стране), А.М.Безредка, закончивший Новороссийский университет, получил медицинское образование в Париже, работал в лаборатории И.И.Мечникова, а после его смерти возглавил лабораторию. Основные работы Безредка посвящены изучению аллергии.

Л.А.Тарасевич также заканчивал Новороссийский университет в Одессе, работал у И.И.Мечникова в Париже. Работы Тарасевича посвящены разработке и внедрению профилактических прививок против кишечных инфекций и туберкулеза. Учеником Мечникова был и Г.Н.Габричевский, о котором мы уже говорили.

С именем И.И.Мечникова многое связано в Одессе. На базе бактериологической станции впоследствии создан Одесский научно-исследовательский институт микробиологии и эпидемиологии им. И.И.Мечникова, который в настоящее время является единственным на Украине НИИ эпидемиологии и вирусологии. Этот институт занимается вопросами изучения гриппа и других вирусных инфекций и многое делает для борьбы с вирусными инфекциями на Украине.

Одесский государственный университет носит имя И.И. Мечникова. Символично, что в Одессе ул. Мечникова соседствует с улицей Пастера. Долгое время наша кафедра находилась в помещении на ул. Мечникова 2.

Значительный вклад в развитие микробиологии внес работавший в Новороссийском университете в Одессе Л.С.Ценковский (1822-1887), который определил таксономическое положение бактерий как растительных микроорганизмов. В 1883 г. он получил эффективную вакцину для профилактики сибирской язвы.

Г.Н.Минх (1836-1896) и О.О.Мочутковский (1845-1903), также работавшие в Одессе, много сделали для изучения возвратного и сыпного тифов, поставив опыт самозаражения кровью больных.

Д.К.Заболотный, закончивший Новороссийский университет, короткое время в 1920 -23 г.г. работал у нас в Одессе, заведовал кафедрой микробиологии и кафедрой эпидемиологии, короткое время был директором Одесского медицинского института. На здании, где раньше размещалась наша кафедра по ул. Мечникова 2 сохраняется мемориальная доска, отмечающая работу в этом здании Д.К.Заболотного.

Таким образом, с Одессой связаны значительные события в развитии микробиологии. Мы с гордостью говорим об одесском периоде развития микробиологии в России и на Украине.

5. ИСТОРИЯ КАФЕДРЫ МИКРОБИОЛОГИИ ОДЕССКОГО

МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Вы пришли заниматься на одну из старейших кафедр микробиологии Украины. Еще в 1895 г. в Новороссийском университете был создан доцентский курс бактериологии при кафедре ботаники. Возглавлял этот курс один из первых учеников И.И.Мечникова - Яков Юльевич Бардах, имя которого мы упоминали в связи с организацией первой пастеровской станции в Одессе.

После организации в 1900 г. медицинского факультета, основателем и первым деканом которого был виднейший патолог Владимир Валерианович Подвысоцкий, на возглавляемой им кафедре общей патологии и гистологии в 1901 г. было начато преподавание медицинской микробиологии. Курс лекций вначале читался профессором В.В.Подвысоцким, затем учебный процесс по бактериологии вели его ученики Л.А.Тарасевич и С.М.Щастный, впоследствии видные советские микробиологи. В 1905 г., после переезда В.В.Подвысоцкого в Петербург, кафедру общей патологии возглавил Н.Г.Ушинский, а с 1908 г. - Владимир Васильевич Воронин. Микробиологию на кафедре преподавали, кроме вышеназванных Тарасевича и Щастного, Н.Ф.Гамалея, В.К.Стефанский и А.А.Богомолец. В 1912 г. С.М.Щастный издал краткий курс микробиологии инфекционных болезней. В этот период разрабатывались вопросы иммунологии, микробиологии и эпидемиологии чумы, холеры, скарлатины, малярии и др.

В 1921 г. медицинский факультет Новороссийского университета и Высшие медицинские женские курсы преобразовываются в Медицинскую Академию, первым ректором которой был избран виднейший микробиолог и эпидемиолог профессор Даниил Кириллович Заболотный. В этом же, 1921 году, была организована самостоятельная кафедра микробиологии. Основателем и первым заведующим кафедрой стал Сергей Михайлович Щастный, совмещавший эту работу с должностью директора Бактериологического института и профессора химико-фармацевтического института. Кафедра тогда помещалась в Главном корпусе, преподавание велось на втором (общая микробиология), третьем и четвертом курсах (медицинская микробиология). Хочется заметить, что Вам, к сожалению, придется изучать наш предмет только на втором курсе, что слишком рано для полноценного восприятия специальной медицинской микробиологии.

В 1922 г. короткое время кафедрой заведовал Д.К.Заболотный, а в 1923 г. кафедру возглавил по совместительству зав. кафедрой инфекционных болезней Вячеслав Карлович Стефанский. С 1924 по 1941 г. кафедрой руководил профессор Владимир Леонтьевич Елин. Кафедра с 1929 г. помещалась на ул. Мечникова, 2, где раньше были Высшие женские медицинские курсы. В это время кафедра разрабатывала вопросы иммунологии, роли РЭС, изучала изменчивость микроорганизмов. Под руководством проф. Елина было создано агар-агаровое производство, при кафедре создана научно-исследовательская микробиологическая станция.

К сожалению, все учебные архивы кафедры были утеряны во время оккупации Одессы. В 1945-46 г.г. кафедра восстанавливалась под руководством профессора Владимира Всеволодовича Сукнева, а после его смерти кафедрой короткое время по совместительству заведовал Яков Климентьевич Гиммельфарб, зав. кафедрой эпидемиологии.

С февраля 1947 г. на должность заведующего кафедрой был избран профессор Сергей Михайлович Минервин, который возглавлял кафедру до 1970 г. Я хочу подробнее остановиться на профессоре Минервине, своем Учителе. С его именем связан наиболее длительный и плодотворный период деятельности кафедры, профессор Минервин - известный отечественный микробиолог из школы профессора Владимира Александровича Барыкина.

Профессор С.М.Минервин родился в 1888 г., после окончания Варшавского университета в 1914 г. работал сельским врачом, служил в армии. После демобилизации - научный сотрудник Московского микробиологического института (1921-1931 г.г.), директор Северо-Кавказского института эпидемиологии и микробиологии, зав. кафедрой микробиологии Днепропетровского медицинского института и института усовершенствования врачей (1931-1941), заведующий микробиологическим отделом Одесского института эпидемиологии и микробиологии им. И.И.Мечникова (1944-1947).

Основным направлением научной деятельности С.М.Минервина было изучение вопросов патогенеза инфекционных заболеваний.

С.М.Минервин первым обосновал токсикоинфекционную природу ботулизма - заболевания, которое развивается после употребления консервированных продуктов, зараженных палочкой ботулизма и содержащих уже сформировавшийся бактериальный яд - токсин. В своей докторской диссертации С.М.Минервин доказал, что проявления ботулизма обусловлены действием не только содержащегося в пищевом продукте токсина, но и дополнительно продуцируемого в результате размножения возбудителя в организме человека. С.М.Минервин вместе со своими сотрудниками предложил ускоренный метод диагностики ботулизма, позволяющий за 2-3 часа поставить точный диагноз, обеспечивающий правильное и рано начатое специфическое лечение. Этот метод внедрен в лабораторную практику. С.М.Минервин предложил также новый способ лечения ботулизма одновременным введением противоботулинической сыворотки внутримышечно и через рот, что нашло применение в практике.

Другое направление научных исследований С.М.Минервина - изучение патогенеза газовой анаэробной инфекции и столбняка. Наряду со многими аспектами этой проблемы, С.М.Минервин и его ученики разрабатывали вопросы потенцированного действия бактериальных токсинов. С.М.Минервин впервые доказал, что совместное действие бактериальных токсинов дает сверхсуммарный эффект, что отягощает течение и терапию ассоциированных инфекций. Потенцированный токсический эффект может проявляться также и при совместном действии токсинов с продуктами жизнедеятельности условно-патогенных (патогенные - болезнетворные микроорганизмы) и апатогенных микроорганизмов-ассоциантов. Этот аспект проблемы потенцированного действия успешно разрабатывал ученик С.М.Минервина - профессор А.В.Целух.

Еще одно научное направление С.М.Минервина - изучение инфекционной аллергии при стрептококковых (скарлатина, ревматизм) и стафилококковых инфекциях.

Профессор С.М.Минервин был талантливым ученым и прекрасным педагогом. Многие его ученики стали заведующими кафедрами и руководителями научных коллективов. Под его руководством было выполнено 53 кандидатских и 11 докторских диссертаций. Можно смело говорить о школе профессора С.М.Минервина.

Ученик С.М.Минервина - профессор А.В.Целух - сменил его на посту заведующего кафедрой в 1970 г. и заведовал кафедрой до 1992 г. В этот период продолжалась разработка научных направлений Учителя, главным образом, по проблемам патогенеза анаэробных инфекций и инфекционной аллергии, причем исследования проводились в комплексе с кафедрами патологической физиологии, терапии, хирургии, детских болезней.

После проф. А.В.Целуха в течение трех лет заведование кафедрой совмещал с постом директора Одесского НИИ эпидемиологии и вирусологии им. И.И.Мечникова профессор Г.С.Скрипченко, известный украинский вирусолог, научные исследования которого посвящены в основном изучению гриппа. В этот период кафедра разрабатывала вопросы совершенствования микробных диагностических препаратов.

В настоящее время на кафедре проводятся исследования атипичных микобактерий в направлении разработки методов дифференциальной диагностики туберкулеза и микобактериозов у человека и животных. В частности, изучается состав микобактерий для выделения видоспецифических компонентов, которые можно будет использовать для разработки новых, более эффективных диагностических препаратов. Продолжаются также исследования по совершенствованию лечебных и диагностических микробных препаратов.

Еще одно научное направление кафедры - исследование иммунологии хламидиозов при суставной патологии. Это направление разрабатывается нами совместно с кафедрой терапии, при этом планируется использование современных методов - иммунофлюоресценции, иммуноферментного анализа, полимеразной цепной реакции и др.

На кафедре работает научный студенческий кружок. В нем работают не только студенты второго курса. В этом году закончили наш университет и получили направление в аспирантуру двое постоянных члена СНК кафедры. Студенты могут принимать участие в работе СНК в разных формах: овладение методами микробиологических и иммунологических исследований, посещение профильных лабораторий, подготовка научных рефератов, выполнение экспериментальных исследований самостоятельно или вместе с сотрудниками кафедры. В кружке можно получить дополнительные знания и умения, приобрести навыки работы с литературой и опыт научно-исследовательской работы. Все это может пригодиться каждому из Вас, даже если Вы и не мечтаете о профессии « охотника за микробами». Это выражение стало крылатым с легкой руки выдающегося популяризатора медицины - Поля де Крайфа. Книгу под таким названием я Вам настоятельно рекомендую. В ней в исключительно интересной форме рассказывается о развитии микробиологии и выдающихся микробиологах. В свое время эта книга стала одной из причин, по которой и я пошел на втором курсе лечебного факультета в кружок на кафедре микробиологии. Но даже если это и не случится с Вами - в книге Вы найдете много полезного для изучения медицины.

Приглашаю Вас в наш научный студенческий кружок.

УИРС - учебно-исследовательская работа студентов проводится на кафедре в виде подготовки рефератов по наиболее сложным и актуальным вопросам. Эти рефераты студенты докладывают во время лабораторных занятий. Можно также готовить микробиологические демонстрационные препараты, разрабатывать и изготовлять таблицы и наглядные пособия, что не только полезно для обновления и пополнения учебного фонда кафедры, но помогает студентам творчески усвоить учебный материал. Могут быть и другие формы УИРС, здесь простор для свободного творчества не ограничен.

На этом мы заканчиваем наш первый разговор о медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии.

РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Протченко П.З. Загальна мікробіологія, вірусологія та імунологія. Вибрані лекції: Навч. посібник . – Одеса: Одес. Держ. мед. ун-т, 2002. – 298 с.

2. Пяткін К. Д., Кривошеїн Ю.С. Мікробіологія. - К : Высшая школа, 1992. - 432 с.

Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. Микробиология. - М : Медицина, 1983. - 312 с.

3. Борисов Л.Б., Козьмин-Соколов Б.Н., Фрейдлин И.С. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии / под ред. Борисова Л.Б. – Г. : Медицина, 1993. – 232 с.

4. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Учебник под ред. А.А.Воробьева. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 691 с.

5. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология /ред. Л.Б. Борисов, А.М. Смирнова. - М: Медицина, 1994. - 528 c.

1. До історії розвитку мікробіології у науково-дослідних і навчальних закладах України / Ред. академік НАН У і член-кор. АМНУ проф. В.П.Широбоков. – К.- Книга плюс, 2006. – 158-172.

2. Блинкин С.А. Героические будни медиков. - М.: Медицина, 1980.

3. Скороходов Л.Я. Материалы по истории медицинской микробиологии в дореволюционной России. - М.: Медицина. 1948.

4. Методические рекомендации по использованию научных разработок кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии в учебном процессе: Методические рекомендации/ под ред. А.В. Целуха. - Одесса. 1985.

5. Во имя жизни на Земле: Героизм отечественных ученых в борьбе с инфекционными заболеваниями: методические рекомендации для студентов / под ред. А.В. Целуха. - Одесса. 1987.

6. Вайндрах Г.М. Подвиги русских врачей. - М.: Изд. АН СССР, 1959.

1. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология : Учебник под ред. А.А.Воробьева. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 691 с.

8. Пяткін К. Д., Кривошеїн Ю.С. Мікробіологія. - К : Вища школа, 1992. - 432 c.

9. Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. Микробиология. - М : Медицина,1983. - 312 c.

10. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. Учебник. - СПб: «Специальная Литература», 1998. - 592 с.

11. Медицинская микробиология / Гл. ред. В.И.Покровский, О.К.Поздеев. -М.: ГЭОТАР МЕДИЦИНА, 1998. - 1200 с.

12. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология /ред. Л.Б.Борисов, А.М.Смирнова. - М: Медицина, 1994. - 528 c.

13. Общая микробиология / ред. А.Е.Вершигора. –К. : Вища школа, 1988. – 343 с.

14. 13. Пяткін К. Д., Кривошеїн Ю.С. Мікробіологія. - К : Вища школа, 1992. - 432 c.

15. Ситник І.О., Климнюк С.І., Творко М.С. Мікробіологія, вірусологія, імунологія : Підручник. – Тернополь : Укрмедкнига, 1998. –392 с.

16. Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. Микробиология. - М : Медицина,1983. - 312 c.

17. Шлегель Г. Общая микробиология : Пер. с нем. – М. : Мир, 1987. –567 с.

18. .Medical Microbiology /Edited by D.Greenwood, R.C.B.Slack, J.F.Peutherer. - ELBS with Churchill Livingstone, 1995. - 827 p.

19. Murray P.R., Rosenthal K.S., Kobayashi G.S., Pfaller M.A. Medical Microbiology. - Mosby, 1997. - 720 p.

20. Pelczar M., Chan E.C.S., Krieg N.R. Microbiology. Concepts and applications. - McGRAW-HILL, INC., 1993. - 896 p.

21. 16. Topley & Wilson’s Principles of Bacteriology, Virology and Immunity, 8-th edition, 1990 /Vol. 1. General Bacteriology and Immunity. - 468 p. - Vol. 4. Virology. - 719 p.

Лекция 10 ИММУНОТЕРАПИЯ И ИММУНОПРОФИЛАКТИКА.

1. ЗА­ДА­ЧИ ПРИ­КЛАД­НОЙ ИМ­МУ­НО­ЛО­ГИИ

Им­му­но­ло­гия - нау­ка, тео­ре­ти­че­ские дос­ти­же­ния ко­то­рой очень бы­ст­ро вне­дря­ют­ся в прак­ти­ку. Еще до тео­ре­ти­че­ско­го обос­но­ва­ния, на за­ре за­ро­ж­де­ния им­му­но­ло­гии, Э.Джен­не­ром был раз­ра­бо­тан спо­соб про­фи­лак­ти­ки на­ту­раль­ной ос­пы пу­тем вак­ци­на­ции, до от­кры­тия ви­ру­сов по­лу­че­на ви­рус­ная вак­ци­на про­тив бе­шен­ст­ва Л.Пас­те­ром. Бу­к­валь­но че­рез не­сколь­ко лет по­сле от­кры­тия в 1975 г. Г.Ке­ле­ром и К.Миль­штей­ном гиб­ри­дом­ной тех­но­ло­гии на­ча­лось мас­со­вое про­из­вод­ст­во мо­но­кло­наль­ных ан­ти­тел для прак­ти­че­ских нужд, что по­зво­ли­ло го­во­рить о на­ча­ле но­вой эры в био­ло­гии и ме­ди­ци­не, при­бли­зив­шей их к фи­зи­че­ским нау­кам бла­го­да­ря ис­поль­зо­ва­нию ме­то­да вы­со­кой точ­но­сти, а ав­то­ры в ре­корд­но ко­рот­кий для от­кры­тий в об­лас­ти ме­ди­ци­ны срок, в 1978 г., бы­ли удо­стое­ны Но­бе­лев­ской пре­мии. При­клад­ное зна­че­ние им­му­но­ло­гии для со­вре­мен­ной ме­ди­ци­ны труд­но пе­ре­оце­нить. Ре­ак­ции им­му­ни­те­та лег­ли в ос­но­ву ме­то­дов ла­бо­ра­тор­ной ди­аг­но­сти­ки ин­фек­ци­он­ных бо­лез­ней, им­му­но­ло­ги­че­ские ме­то­ды ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся в ди­аг­но­сти­ке и кон­тро­ле за ле­че­ни­ем мно­гих не­ин­фек­ци­он­ных за­бо­ле­ва­ний, транс­план­та­то­ло­гии, он­ко­ло­гии, аку­шер­ско-ги­не­ко­ло­ги­че­ской прак­ти­ке и др. Им­му­но­ло­ги­че­ские пре­па­ра­ты при­ме­ня­ют­ся для ле­че­ния, про­фи­лак­ти­ки и ди­аг­но­сти­ки ин­фек­ци­он­ных и не­ин­фек­ци­он­ных за­бо­ле­ва­ний, в этио­ло­гии ко­то­рых при­ни­ма­ют уча­стие мик­ро­ор­га­низ­мы.

При­ме­не­ние им­му­но­ло­ги­че­ских ре­ак­ций и пре­па­ра­тов для ди­аг­но­сти­ки ин­фек­ци­он­ных бо­лез­ней (се­ро­ло­ги­че­ская ди­аг­но­сти­ка, ал­лер­ги­че­ская ди­аг­но­сти­ка, се­ро­ло­ги­че­ская иден­ти­фи­ка­ция мик­ро­ор­га­низ­мов) под­роб­но изу­ча­ет­ся сту­ден­та­ми во вре­мя прак­ти­че­ских за­ня­тий на на­шей ка­фед­ре.

На этой лек­ции мы кос­нем­ся од­но­го из важ­ней­ших на­прав­ле­ний при­клад­ной им­му­но­ло­гии - им­му­но­те­ра­пии и им­му­но­про­фи­лак­ти­ки ин­фек­ци­он­ных за­бо­ле­ва­ний, или, как это бы­ло при­ня­то го­во­рить рань­ше, уче­нию о вак­ци­нах и сы­во­рот­ках. При­клад­ная им­му­но­ло­гия при­зва­на про­во­дить раз­ра­бот­ку но­вых и со­вер­шен­ст­во­ва­ние су­ще­ст­вую­щих пре­па­ра­тов для им­му­но­те­ра­пии и им­му­но­про­фи­лак­ти­ки и им­му­но­ди­аг­но­сти­ки, а так­же ме­то­дов их при­ме­не­ния в прак­ти­ке здра­во­охра­не­ния.

2. ВАК­ЦИ­НЫ

Вакцины - ан­ти­ген­ные пре­па­раты из микроорганизмов для соз­да­ния ис­кус­ст­вен­но­го ак­тив­но­го им­му­ни­те­та.

Тер­мин «вак­ци­на» был вве­ден соз­да­те­лем ме­то­да вак­ци­но­про­фи­лак­ти­ки ин­фек­ци­он­ных за­бо­ле­ва­ний Л.Пас­те­ром в знак при­зна­ния за­слуг анг­лий­ско­го вра­ча Э.Джен­не­ра, пред­ло­жив­ше­го ос­по­при­ви­ва­ние с ис­поль­зо­ва­ни­ем ви­ру­са ко­ровь­ей ос­пы (vaccinus - ко­ро­вий). Пер­вый вак­цин­ный штамм был за­им­ст­во­ван в го­то­вом ви­де у при­ро­ды, од­на­ко прин­цип про­фи­лак­ти­ки ин­фек­ци­он­ных за­бо­ле­ва­ний пу­тем вве­де­ния ос­лаб­лен­но­го (ат­те­нуи­ро­ван­но­го) воз­бу­ди­те­ля был раз­ра­бо­тан Л.Пас­те­ром. Ис­то­рия раз­ви­тия это­го ме­то­да дос­та­точ­но пол­но из­ло­же­на в учеб­ной ли­те­ра­ту­ре, к ко­то­рой мы и от­сы­ла­ем сту­ден­тов по это­му во­про­су.

Стро­го го­во­ря, в на­стоя­щее вре­мя при­ве­ден­ное оп­ре­де­ле­ние вак­ци­ны не со­всем точ­но, так как име­ет­ся пер­спек­ти­ва и прак­ти­че­ские на­ра­бот­ки по соз­да­нию син­те­ти­че­ских, а так­же ан­ти­идио­ти­пи­че­ских (из мо­но­кло­наль­ных ан­ти­тел) вак­цин, ко­то­рые нель­зя на­звать пре­па­ра­та­ми из мик­ро­ор­га­низ­мов. Од­на­ко, эти но­вые вак­ци­ны по­ка еще на­шли ши­ро­ко­го прак­ти­че­ско­го при­ме­не­ния, ме­ди­ци­на до на­стоя­ще­го вре­ме­ни ис­поль­зу­ет в прак­ти­ке здра­во­охра­не­ния, глав­ным об­ра­зом, тра­ди­ци­он­ные вак­ци­ны. По­это­му мы со­хра­ня­ем при­ве­ден­ное вы­ше оп­ре­де­ле­ние вак­цин.

КЛАС­СИ­ФИ­КА­ЦИЯ ВАК­ЦИН

Тра­ди­ци­он­ные вак­ци­ны - это в пер­вую оче­редь жи­вые вак­ци­ны, со­дер­жа­щие штам­мы воз­бу­ди­те­лей с ос­лаб­лен­ной ви­ру­лент­но­стью. Ат­те­нуа­ция, ос­лаб­ле­ние ви­ру­лент­но­сти ос­но­вы­ва­ет­ся на эм­пи­ри­че­ски най­ден­ном пас­те­ров­ском прин­ци­пе куль­ти­ви­ро­ва­ния мик­ро­ор­га­низ­мов в не­бла­го­при­ят­ных ус­ло­ви­ях: при по­вы­шен­ной тем­пе­ра­ту­ре (са­мая пер­вая на­уч­но раз­ра­бо­тан­ная вак­ци­на, си­би­ре­яз­вен­ная, по­лу­че­на Пас­те­ром пу­тем куль­ти­ви­ро­ва­ния B.anthracis при 42 - 43 °С, при до­бав­ле­нии в сре­ду ан­ти­мик­роб­ных ве­ществ (ту­бер­ку­лез­ная вак­ци­на BCG по­лу­че­на Каль­мет­том и Ге­ре­ном при дли­тель­ном пас­са­же воз­бу­ди­те­ля ту­бер­ку­ле­за на пи­та­тель­ной сре­де с до­бав­ле­ни­ем жел­чи), при пас­си­ро­ва­нии че­рез ма­ло­вос­при­им­чи­вый ор­га­низм, пу­тем се­лек­ции ма­ло­ви­ру­лент­ных ва­ри­ан­тов воз­бу­ди­те­ля (чум­ная вак­ци­на Жи­ра­ра и Ро­би­ка из штам­ма EV).

Од­на­ко, не­об­хо­ди­мо по­ни­мать, что лю­бые ме­то­ды ат­те­нуа­ции - это се­лек­ция ма­ло­ви­ру­лент­ных му­тан­тов мик­ро­ор­га­низ­мов, а со­от­вет­ст­вую­щие ус­ло­вия лишь спо­соб­ст­ву­ют се­лек­цио­ни­ро­ва­нию, так как ат­те­нуи­ро­ван­ный штамм дол­жен иметь ге­не­ти­че­ски за­кре­п­лен­ную ос­лаб­лен­ную ви­ру­лент­ность.

В свя­зи с этим по­сто­ян­но воз­ни­ка­ют опа­се­ния о воз­мож­но­сти ре­вер­сии ат­те­нуи­ро­ван­ных штам­мов в ис­ход­ный ви­ру­лент­ный «ди­кий» вид. Прав­да, в от­но­ше­нии су­ще­ст­вую­щих жи­вых вак­цин эти опа­се­ния до сих пор ни­ко­гда не оп­рав­ды­ва­лись.

Жи­вые вак­ци­ны об­ла­да­ют ря­дом не­со­мнен­ных пре­иму­ществ: они соз­да­ют, как пра­ви­ло, на­пря­жен­ный и стой­кий им­му­ни­тет, сход­ный с пост­ин­фек­ци­он­ным, так как мо­де­ли­ру­ют ес­те­ст­вен­ные взаи­мо­от­но­ше­ния мик­ро - и мак­ро­ор­га­низ­мов. Жи­вая вак­ци­на раз­мно­жа­ет­ся в ор­га­низ­ме, вак­цин­ный штамм мо­жет пер­си­сти­ро­вать (дли­тель­но на­хо­дить­ся) в ор­га­низ­ме. Эн­те­раль­ная по­лио­мие­лит­ная вак­ци­на мо­жет да­же вы­де­лять­ся с фе­ка­лия­ми, обес­пе­чи­вая ес­те­ст­вен­ную им­му­ни­за­цию на­се­ле­ния вак­цин­ным штам­мом, что при­во­дит к вы­тес­не­нию ви­ру­лент­ных штам­мов ви­ру­са из циркуляции сре­ди на­се­ле­ния.

Не­дос­та­ток жи­вых вак­цин - опас­ность раз­ви­тия тя­же­лых ин­фек­ци­он­ных ос­лож­не­ний у лю­дей с по­ро­ка­ми им­мун­ной сис­те­мы - им­му­но­де­фи­ци­тов. Та­ким лю­дям про­ти­во­по­ка­за­но вве­де­ние жи­вых вак­цин. Кро­ме то­го, нам не уда­лось по­лу­чить эф­фек­тив­ные жи­вые вак­ци­ны про­тив ря­да за­бо­ле­ва­ний.

Уби­тые (инактивированные) вак­ци­ны го­то­вят из максимально им­му­но­ген­ных мик­ро­ор­га­низ­мов пу­тем инак­ти­ва­ции тем­пе­ра­ту­рой, фор­ма­ли­ном, фе­но­лом, спир­том, ульт­ра­фио­ле­то­вы­ми лу­ча­ми в ус­ло­ви­ях, ис­клю­чаю­щих де­на­ту­ра­цию ан­ти­ге­нов. Наи­бо­лее час­то ис­поль­зу­ет­ся уби­тая кок­люш­ная вак­ци­на, но су­ще­ст­ву­ют так­же леп­тос­пи­роз­ная, эн­це­фа­лит­ная и мно­гие дру­гие.

Вак­ци­ны 2-го по­ко­ле­ния - хи­ми­че­ские. Их раз­ра­бот­ка бы­ла вы­зва­на тем, что кор­пус­ку­ляр­ная вак­ци­на со­дер­жит мно­же­ст­во ан­ти­ген­ных де­тер­ми­нант, про­тек­тив­ны­ми же свой­ст­ва­ми об­ла­да­ют лишь не­мно­гие из них, по­это­му оп­рав­да­но стрем­ле­ние очи­стить вак­ци­ны от не­ак­тив­ных бал­ла­ст­ных ве­ществ и кон­ст­руи­ро­вать вак­цин­ные пре­па­ра­ты толь­ко из вы­со­ко­им­му­но­ген­ных ком­по­нен­тов мик­ро­ор­га­низ­мов.

А н а т о к с и н - обез­вре­жен­ный фор­ма­ли­ном эк­зо­ток­син, по­те­ряв­ший свои ядо­ви­тые, но со­хра­нив­ший ан­ти­ген­ные свой­ст­ва, т.е. спо­соб­ность вы­зы­вать об­ра­зо­ва­ние ан­ти­тел - ан­ти­ток­си­нов. По­лу­ча­ют ана­ток­си­ны (си­но­ним - ток­сои­ды) из эк­зо­ток­си­на об­ра­бот­кой 0,4 % фор­ма­ли­на при 40 °С в те­че­ние 4-х не­дель (уп­ро­щен­ная схе­ма для за­по­ми­на­ния, пра­ви­ло “чет­вер­ки“). По­лу­че­ны диф­те­рий­ный, столб­няч­ный, бо­ту­ли­ни­че­ские, ган­гре­ноз­ные, ста­фи­ло­кок­ко­вый анатоксины, хо­ле­ро­ген-ана­ток­син и некоторые другие.

Еди­ни­цы ак­тив­но­сти ана­ток­си­на - ЛФ (LF) и ЕС. 1 ЛФ - ко­ли­че­ст­во ана­ток­си­на, даю­щее на­чаль­ную флок­ку­ля­цию с 1 МЕ со­от­вет­ст­вую­щей ан­ти­ток­си­че­ской сы­во­рот­ки. Тит­ру­ет­ся in vitro в ва­ри­ан­те по­ста­нов­ки ре­ак­ции пре­ци­пи­та­ции - ре­ак­ции флок­ку­ля­ции. В ЛФ обыч­но до­зи­ру­ют диф­те­рий­ный ана­ток­син. Ос­таль­ные ана­ток­си­ны обыч­но до­зи­ру­ют в ЕС (еди­ни­цах свя­зы­ва­ния). 1 ЕС - до­за ана­ток­си­на, свя­зы­ваю­щая 1 МЕ ан­ти­сы­во­рот­ки. Для тит­ро­ва­ния в ЕС к из­вест­но­му ко­ли­че­ст­ву МЕ ан­ти­ток­си­че­ской сы­во­рот­ки до­бав­ля­ют пор­цию ана­ток­си­на и за­тем тит­ру­ют в ре­ак­ции ней­тра­ли­за­ции на жи­вот­ных ко­ли­че­ст­во ос­тав­ших­ся не­свя­зан­ны­ми МЕ сы­во­рот­ки, что по­зво­ля­ет оп­ре­де­лить чис­ло свя­зав­ших­ся МЕ.

Из хи­ми­че­ских вак­цин мож­но, по­ми­мо ши­ро­ко ис­поль­зую­щих­ся ана­ток­си­нов, от­ме­тить ме­нин­го­кок­ко­вую хи­ми­че­скую вак­ци­ну, сып­но­ти­фоз­ную и др.

Для по­вы­ше­ния им­му­но­ген­но­сти хи­ми­че­ских вак­цин их ад­сор­би­ру­ют на гид­ро­оки­си алю­ми­ния и др. со­еди­не­ни­ях, что пе­ре­во­дит рас­тво­ри­мые ан­ти­ге­ны в свя­зан­ные на хи­ми­че­ской ос­но­ве, соз­да­ет­ся де­по в ор­га­низ­ме с мед­лен­ной ре­зорб­ци­ей ан­ти­ге­нов и уси­ле­ни­ем им­мун­но­го от­ве­та. Ве­ще­ст­ва, по­вы­шаю­щие им­му­но­ген­ность пре­па­ра­тов, на­зы­ва