El hombre está rodeado por un hábitat, algunos de cuyos componentes no podemos ver. Y dado que, además de los humanos y los animales, también hay un microcosmos que afecta directa o indirectamente a todo el entorno, es necesario estudiarlo. La microbiología es una ciencia cuyos métodos y objetivos están dirigidos a estudiar los microorganismos vivos, los patrones de su desarrollo y vida, así como las características de interacción con la naturaleza y directamente con los humanos, es la microbiología.
El auge de la microbiología
Como parte de un curso universitario estándar llamado "Microbiología", las conferencias incluyen materiales relacionados con la historia de la ciencia. Además, en su desarrollo destaca un período descriptivo, que se inicia con la invención del microscopio y la consideración de las primeras bacterias. Luego, nuevos organismos fueron revelados gradualmente a la ciencia y su significado se hizo más comprensible para el hombre. Al mismo tiempo, se descubrieron más patógenos que causan enfermedades humanas.
Periodo desde1880 a 1890, que se considera la "edad de oro" de la microbiología, marcada por la mayor cantidad de descubrimientos en ese momento. Y no se puede ignorar el mérito de Robert Koch (en la foto de abajo), quien desarrolló métodos para aislar microbios de focos. Posteriormente, ya se han desarrollado otros métodos para la detección de microorganismos. Se estudiaron con más detalle sus propiedades y su papel en las biocenosis, así como en la vida humana.
La contribución de los científicos al desarrollo de la ciencia
El primer científico que intentó sistematizar los organismos del micromundo fue Otto Friedrich Müller. Identificó 379 tipos separados de microorganismos. Los asignó a ciertas clases. La microbiología, el saneamiento y la epidemiología aún no se habían introducido en la práctica, y los microbios ya se entendían como organismos separados que vivían en un mundo inaccesible al ojo humano.
Los estudios de Louis Pasteur y Robert Koch ayudaron a reconocer este mundo y aprender más sobre él. Este último pudo desarrollar los principios para aislar microorganismos del material de prueba tomado de personas enfermas, y Pasteur (junto con Koch) concluyó que los microbios son los agentes causantes de patologías infecciosas. Por cierto, en un momento en que las infecciones hacían la contribución más significativa a la incidencia general, el papel de estos estudios fue muy importante.
Ya después de eso, aparecen muchos nombres nuevos en la historia de la ciencia. Así se desarrolló la microbiología. Los científicos hicieron una gran contribución a esta gran causa, glorificando sus nombres. Como ejemplo, podemos citar a investigadores como M. V. Beijerink, S. N. Vinogradsky, G. Kh. Gram, I. I. Mechnikov, D. I. Ivanovsky, L. S. Tsenkovsky, E. A. Bering, Z. A. Waksman, A. Calmette, R. F. Peyton y otros. Por supuesto, esta no es una lista completa de las luminarias de la ciencia, y más aún, no podríamos describir todos sus méritos en el marco del artículo. Un curso llamado "Microbiología" (conferencias y ejercicios prácticos) examina en detalle muchos de los resultados de la investigación de estos científicos.
Áreas desarrolladas de la microbiología
En la etapa actual de desarrollo de cualquier ciencia, se están mejorando los métodos de investigación, lo que significa que hay oportunidades para un estudio más completo de ciertos microorganismos y sus características. Como resultado, se están realizando descubrimientos que permiten aplicar directa o indirectamente el conocimiento sobre los microbios en cualquier industria. Por esta razón, la microbiología no es solo un campo de conocimiento teórico. Esta es una ciencia con algunas ramas:
- microbiología general;
- medicina (micología, bacteriología, virología, protozoología);
- veterinaria;
- industrial;
- agrícola;
- rama de microbiología sanitaria;
- microbiología acuática.
La microbiología médica es una ciencia completa que incluye micología, bacteriología, protozoología, virología, saneamiento e inmunología. Se han desarrollado métodos para identificar patógenos de enfermedades infecciosas y usar medicamentos efectivos para tratarlos, a fin de prevenir enfermedades que anteriormente conducían a pandemias con enormes tasas de mortalidad.
La inmunología debido a la complejidad de los procesos bioquímicos de la inmunidad casi se separó de la microbiología en una ciencia separada. Hoy se combina con la oncología y la alergología. Al mismo tiempo, otras ramas de la microbiología no son menos importantes: nos permiten evaluar las perspectivas del uso de microbios por ingeniería genética, para sugerir el desarrollo del clima y las biocenosis del océano y la tierra. También es importante el uso potencial de los microorganismos en la agricultura para controlar plagas o aumentar el rendimiento de los cultivos.
Objetivos de la microbiología
Cada rama separada de la microbiología tiene sus propios objetivos y métodos que permiten lograrlos. En particular, la microbiología médica tiene como objetivo estudiar el máximo número posible de microorganismos patógenos y oportunistas, su interacción con el cuerpo humano, así como las posibles formas de contrarrestar el contacto con infecciones y tratarlas.
La mejora del diagnóstico microbiano, la eliminación de focos de microflora patógena en la biosfera, así como la profilaxis con vacunas complementan los métodos de la microbiología médica. Al mismo tiempo, debido a la f alta de financiación y al posible riesgo de interrupción de los procesos en las biocenosis, aún no es posible eliminar por completo los patógenos de las enfermedades infecciosas. Sin embargo, incluso en la etapa actual, el saneamiento y la higiene, la microbiología y la inmunología pueden reducir significativamente el número de tales patologías y sus complicaciones.
La microbiología industrial tiene como objetivo estudiar las propiedades de los microbios que puedenaplicar en las distintas etapas de la producción. En particular, las áreas más prometedoras de tales desarrollos científicos son el uso de bacterias para la descomposición de desechos industriales. En microbiología agrícola, el objetivo es la aplicación potencial de organismos diminutos para aumentar el rendimiento de los cultivos y posiblemente controlar plagas y malas hierbas.
La microbiología veterinaria, al igual que la microbiología médica, estudia los patógenos en los animales. Los métodos de detección de dolencias, su diagnóstico y tratamiento en nuestros amigos más pequeños son tan relevantes como en los humanos. La microbiología acuática se ocupa del estudio de la composición de los microorganismos en los océanos con el objetivo de sistematizar el conocimiento y su potencial aplicación en la industria o la agricultura.
La microbiología sanitaria estudia los productos alimenticios y detecta microbios en ellos. Su objetivo sigue siendo mejorar los métodos que permiten probar lotes de productos alimenticios. La segunda tarea es contrarrestar las epidemias de enfermedades infecciosas y optimizar las condiciones para que las personas permanezcan en diversas instituciones que son peligrosas desde el punto de vista de la epidemia de infecciones por contacto.
Microbiología general
La microbiología general es una ciencia cuyos métodos le permiten estudiar cualquier microorganismo en varios hábitats. Es la industria de base la que proporciona la información resultante a la microbiología industrial, agrícola, veterinaria y médica. Estudia las bacterias y sus familias, la capacidad de los microorganismos para crecer en diversos medios nutritivos, los patrones de asentamiento de ciertos climaszonas.
La deriva genética también es uno de los principales intereses de los bacteriólogos, ya que este mecanismo permite que las bacterias adquieran nuevas habilidades en cortos períodos de tiempo. Uno de los más indeseables es la resistencia a los antibióticos. La aparición de nuevas cepas de bacterias resistentes a un fármaco antimicrobiano en particular complica significativamente las tareas de la microbiología médica.
Pero eso no es todo. La microbiología general es la ciencia de los virus, hongos y protozoos. Esta es también la doctrina de la inmunidad. De acuerdo con ciertos intereses, también se distinguieron ramas separadas de la ciencia: virología, micología, protozoología, inmunología. Los nuevos datos obtenidos durante el estudio de cepas de bacterias, hongos y virus se aplicarán en cualquier otra rama de la microbiología y tienen cierta importancia.
Bacteriología
El reino de las bacterias es considerado el más numeroso entre todos los demás que estudia la microbiología. Debido a esto, los temas sobre la investigación de bacterias son los más limitados. Para asignar un determinado organismo a una especie se requiere un estudio exhaustivo de su morfología y procesos bioquímicos. Por ejemplo, muchas bacterias del grupo intestinal fermentan la glucosa y se asignan a un grupo específico según este criterio.
A partir de una determinada comunidad de organismos, se aislará aún más una cepa: un cultivo bacteriano puro. Todos sus individuos estarán caracterizados por el mismo material genético, el mismo que el de los demás miembros de la misma especie. Y lo más importante, todas estas bacteriascomportarse de la misma manera dentro de la población que vive en este entorno. En otras condiciones, el mismo cultivo muta y se adapta libremente, por lo que se forma una nueva cepa. Puede diferir en un conjunto diferente de enzimas y factores de virulencia. Por lo tanto, su capacidad para causar enfermedades será diferente.
Virología
Entre todos los organismos vivos, los virus son los más atípicos. Son defectuosos, incapaces de metabolismo, y para la reproducción han elegido la táctica del parasitismo. Es importante que estos también sean los patógenos más sorprendentes de todos los estudios de microbiología (virología). La inmunología también se ocupa del estudio de los virus, ya que muchos de ellos pueden suprimir el sistema inmunitario y causar cáncer.
Los virus son organismos muy simples cuyos mecanismos de funcionamiento aún no se conocen por completo. No pueden metabolizar los nutrientes, pero permanecen vivos. Al no tener estructuras responsables de la vida, todavía existen. Además, se puede pensar en un virus como material genético con mecanismos para introducirlo en las células donde tendrá lugar la reproducción.
Es obvio que este mecanismo de introducción y reproducción está "diseñado" de tal manera que elude todas las barreras protectoras concebibles de la célula. Un ejemplo es el virus del VIH que, a pesar de la poderosa protección del sistema inmunitario, infecta fácil y simplemente a una persona y conduce a la inmunodeficiencia. Por lo tanto, la microbiología y la inmunología deben abordar de manera conjunta este problema, buscando formas de solucionarlo. PEROa medida que los virus se vuelven más capaces debido a la asombrosa tasa de mutación, es necesario desarrollar mecanismos para combatir estos patógenos lo más rápido posible.
Micología
La micología es la rama de la microbiología general que estudia los mohos. Estos organismos tienden a causar enfermedades en humanos, animales y cultivos. Los mohos estropean los alimentos y debido a que son capaces de formar esporas, son prácticamente invulnerables. Sin embargo, aunque tienen una pequeña cantidad de factores de virulencia y se reproducen con bastante lentitud, su contribución a la incidencia general es pequeña.
Los hongos siguen siendo los organismos más adaptados para vivir en las condiciones más extremas de la tierra. Rara vez viven bajo el agua, pero prosperan en condiciones de humedad media a alta. Y, sorprendentemente, los hongos crecen en los cascos de las naves espaciales en órbitas cercanas a la Tierra, y también habitaron el casco del reactor dañado de la planta de energía nuclear de Chernobyl. Dada la enorme resiliencia a estos factores de control microbiano, la microbiología y el saneamiento de los alimentos deben desarrollarse más activamente. Esto debería verse facilitado por el desarrollo de la micología y otras ramas de la microbiología general.
Protozoología
La microbiología también estudia los protozoos. Estos son organismos unicelulares que se diferencian de las bacterias en su mayor tamaño y en la presencia de un núcleo celular. Debido a su presencia, se adaptan mejor a las condiciones ambientales estacionarias.entorno en lugar de cambiar dinámicamente. Sin embargo, pueden causar enfermedades al igual que otros.
Según las estadísticas proporcionadas por la OMS, alrededor de una cuarta parte de todos los casos de enfermedad se deben a la malaria. Si bien es imposible hacerle frente por completo, porque hay varios tipos de plasmodio. Esto significa que la importancia de un mayor estudio de todos los protistas en general y Plasmodium en particular es muy grande.
Inmunología
En el Instituto de Investigación de Microbiología de la URSS, se llevaron a cabo muchos estudios del sistema inmunitario humano. Los desarrollos sobre ellos aún son de difícil aplicación para el tratamiento, pero ahora son indispensables para el diagnóstico. Estamos hablando del diagnóstico serológico de una serie de enfermedades infecciosas. Es la microbiología lo que la medicina clínica debe a la presencia en su arsenal de tan valioso método de diagnóstico.
Es importante que todos los departamentos de epidemiología y microbiología afecten de alguna manera el concepto de inmunidad. Y ambas disciplinas hacen un amplio uso de las vacunas. Su desarrollo es también el resultado del trabajo científico de inmunólogos y microbiólogos. Son las medidas preventivas más efectivas para limitar (y en algunos casos incluso eliminar) la probabilidad de infección por contacto con un patógeno viral o bacteriano patógeno. Actualmente se están desarrollando vacunas contra el VIH y los virus que causan cáncer.
Metodología de la microbiología
Estudiar un determinado microorganismo significa determinar las características de su morfología, evaluar la integridad de las reacciones bioquímicas de las que es capaz, reconocer su ARN,asignar a un reino en particular y nombrar la cepa. Esta es la cantidad de trabajo que debe realizarse al abrir un nuevo cultivo. Si el microbio ya se conoce (determinado por las características de la fermentación de sustratos de medios nutrientes o por la pared celular), entonces se requiere atribuirlo a una cepa específica. Cualquiera de estas tareas requiere métodos estandarizados y ciertos equipos.
La microbiología médica también tiene sus propias tareas: encontrar el agente causante de una enfermedad en fluidos biológicos y tejidos que son el objetivo de infecciones virulentas, identificar la presencia de un patógeno mediante marcadores serológicos, determinar la sensibilidad de una persona a Ciertas enfermedades. Estas tareas se resuelven mediante métodos microbiológicos, microscópicos, biológicos, serológicos y alérgicos.
En el libro de texto llamado "Microbiología", Vorobyov A. V. describe que la microscopía es un método fundamental, pero no el principal, para estudiar el microbio. Puede ser luminosa, electrónica, de contraste de fase, de campo oscuro y fluorescente. El autor también señala que el cultivo se considera el método microbiológico más importante, que permite cultivar una colonia de microbios que se encuentran en los fluidos y medios biológicos del paciente.
Los métodos de cultivo pueden ser virológicos y bacteriológicos. Muy a menudo, la investigación requiere sangre, orina, saliva, esputo, líquido cefalorraquídeo. De ellos, puedes aislar el organismo y sembrarlo en un medio nutritivo. Esto es necesario para el diagnóstico, porque la concentración de microbios en el material biológico es muy baja yel método cultural permite aumentar el volumen de la flora patógena.
En el libro de texto sobre la disciplina "Microbiología", Vorobyov A. V. con coautores describe los métodos biológicos para estudiar microbios. Se basan en el aislamiento de toxinas específicas características de un grupo de especies bacterianas o de una sola cepa. Los métodos alérgicos están asociados con la propiedad de las toxinas bacterianas de causar alergias (o sensibilización) en el macroorganismo cuando se infectan. Un ejemplo es la prueba de Mantoux. Los métodos serológicos, a su vez, son reacciones con anticuerpos específicos y antígenos de bacterias. Esto le permite determinar de forma rápida y precisa la presencia de un microbio en un tejido o material líquido extraído de un paciente.
Grandes avances en microbiología médica
La microbiología es una ciencia importante para la medicina práctica, que durante su corta existencia ha salvado un gran número de vidas. El ejemplo más revelador es el descubrimiento de los microbios responsables de las enfermedades infecciosas. Esto hizo posible obtener el primer antibiótico. Gracias a él, una gran cantidad de soldados se salvaron de una herida infectada.
Posteriormente, el uso de antibióticos comenzó a expandirse, y hoy esto permite operaciones complejas. Teniendo en cuenta que muchas infecciones no se pueden curar sin el uso de antibióticos, su presencia simplemente trastoca toda medicina y permite salvar muchas vidas. Este logro está a la par con la profilaxis vacunal, que también permitiósalvar a muchos pacientes del virus de la poliomielitis, la hepatitis B y la viruela. Y ahora se están desarrollando métodos inmunológicos para combatir el cáncer.
