"История открытий и изучения мира микробов"
занимательные факты на тему

История открытий и изучения мира микробов

Наша планета населена живыми существами, число и разнообразие которых огромно. Одни из них составляют макромир – это, видимые  невооруженным глазом растения и животные. Микромир образуют мельчайшие организмы, мы их можем увидеть только с помощью специальной оптики. Возникнув на нашей планете 3-4млрд. лет назад, т.е. задолго до появления  человека, они являются самой многочисленной и разнообразной группой живых существ, заселяя все экологические ниши нашей планеты.

Предположения о существовании невидимых существ, вызывающих заболевания  высказывались  с самых ранних времен нашей истории: еще в III – IV вв. до н.э. основоположник античной медицины Гиппократ  (ок 460 – 370 гг. до н.э.) считал, что болезни человека вызываются какими – то невидимыми частицами, которые он называл  миазмами, выделяемыми в болотистых и других местностях.

Слово «Вельзевул» в средневековой Европе считалось одно из имен сатаны. А гораздо ранее,  в древнем Вавилоне, Вельзевулом (точнее, Ваал- Зебубом) называли  могущественного демона, насылавшего на людей болезни. Для христианского  теолога слово «Вельзевул» было только именем. А с семитских языков «Ваал-Зебуб» переводится, как « повелитель мух».Человек издавна замечал, что эпидемии часто связаны с появлением мух, поселяющихся в гниющих отбросах. Заболевания малярией невольно сопостовлялись с обилием комаров в болотистой местности, с нездоровыми испарениями, поднимающихся от  гнилой воды. А значит,  в воздухе носится, что – то мельчайшее, невидимое, но живое, что проникает в тело и вызывает болезнь. Примерно так рассуждали и писали во времена Римской империи. Неведомый враг тем и был страшен, что невидим. Эпидемия приравнивалась к стихийным бедствиям.  На случай эпидемий была пословица – совет «Беги немедленно, будь в отсутствии подальше, возвращайся попозже.

В середине XVI столетия в эпоху позднего

 возрождения  итальянский врач Джираломо

 Фракасторо собрал все сведения, накопленные до него,  и сформулировал теорию о «живых контагиях».  Положения  теории сводились к следующему:

Существует бесчисленное количество «мельчайших и недоступных нашим чувствам частиц», или семян. Эти семена обладают способностью порождать и  распространять подобных себе. Невидимые частицы могут поселяться в гнилой воде, а оставшейся после наводнения  на суше мертвой рыбе, в падали, могут проникать в человеческое тело. Поселяясь в нем, они вызывают болезнь. Пути их проникновения весьма разнообразны.

Фракасторо различал три вида заражения:

а) через соприкосновение с больным;

б) через соприкосновение с предметами бывшими в употреблении у больного;

в) и, наконец, на расстоянии - через воздух.

При этом каждому виду заражения соответствовал свой, особый контагий.  Фракасторо не только дал общую теорию «живого контагия», он разработал систему предохранительных мероприятий. Чтобы не допустить распространения контагия, больных рекомендовалось изолировать; ухаживали за ними люди в специальной одежде – длинных балахонах и масках  с прорезями для глаз. На улицах и дворах жгли костры, часто из пород дерева, дающего едкий дым, например можжевельника. На сегодня, Фракасторо  считается одним из основоположников эпидимиологии.

Антоний Ван Левенгук

Догадка о живых контагиях была высказана, обоснована рядом доказательств, но не хватало лишь одного – увидеть самих  контагиев.

Удивительный мир микробов открыл голландский торговец сукном Антоний Ван Левенгук (1632 – 1723).

 У Левенгука была страсть, он шлифовал линзы и мастерил микроскопы, которые по тем временам давали сильное увеличение. Как то раз, пытаясь выяснить, почему красный перец обжигает язык, он рассмотрел под микроскопом настой  перца, простоявший несколько дней: в растворе бегали крошечные зверьки, у них не было ни головы, ни хвоста; они не были похожи ни на какое животное. И их было огромное количество в маленькой капле воды. Левенгук открыл микробы (1676) – огромный мир мелких зверушек, как он их называл «анималькулей». Левенгук забросил все дела. Он теперь  усердно искал анималькулей и находил их повсюду – в дождевой  воде,  в воде каналов,  настое корней растений, в испражнениях, зубном налете. «В полости моего рта их было, наверное больше, чем людей в Соединенном Королевстве. Я видел в материале множество простейших животных, весьма оживленно двигавшихся. Они в десятки тысяч раз тоньше волоска из моей бороды».

Левенгук увидел и описал все формы микробов: кокки, палочковидные и извитые. И пришел к выводу, что окружающий мир густо заселен  микробами.

Свои наблюдения он изложил, как умел, в нескольких письмах и снабдил их очень хорошими рисунками. Затем они были отосланы в Лондонское  королевское  общество. Вначале Левенгуку там не поверили, и только позднее с появлением более сильных микроскопов  работы Левенгука получили признание. Левенгук  положил начало науке, о которой он еще не знал – микробиологии.

Открытый Левенгуком мир микробов был настолько фантастическим, что на протяжении почти 50 последующих лет вызывал всеобщее изумление.

Эдуард Дженнер (1749 – 1823)

Один из первых победителей заразных болезней был скромный сельский врач Эдуард Дженнер, отличавшийся завидной наблюдательностью  и пытливостью ума  родился в 1749 году в маленьком городке Беркли в графстве Глочестершир, Англия. В возрасте двенадцати лет его отдали учиться на хирурга. Потом он изучал анатомию и работал в больнице. В 1792 году Дженнер получил в университете Святого Эндрю медицинскую степень. В тридцать пять лет он был уже авторитетным врачом и хирургом в Глочестершире.

Он подметил, что доярки, переболевшие коровьей оспой, в дальнейшем не болели натуральной оспой. Двадцать лет наблюдений, записей, размышлений привели доктора к выводу – заражение коровьей оспой безопасно и предупреждает заболевание натуральной оспой.

14 мая 1796 года  в присутствии свидетелей и врачей Эдуард Дженнер решился на рискованный эксперимент:  восьмилетнему мальчику Джеймсу Фиппсу в царапину на руке  он втер содержимое оспенной пустулы  доярки Сарры Нельме. Через 1.5 месяца после этого он заразил мальчика материалом полученным  от больного натуральной оспой.

Весть о чудесном опыте с быстротой молнии разнеслась по всей Англии, но далеко не все признали этот метод. Писали, например, такое: «Дочь одной почтенной леди после прививки этой скотской болезни обросла волосами и начала мычать по – коровьи. У многих детей, которым привили вакцину, выросли рога, и теперь дети бегают на четвереньках».

Однако успехи нового метода оказались столь внушительными, что газеты перестали иронизировать. Прививки против оспы по методу Дженнера получил широкое распространение в Англии, а затем в других странах Европы.

В 1762 году в Петербурге в Зимнем дворце в течение нескольких дней царило необычайное оживление. Императрица Екатерина II справляла необычайный праздник. Поводом  для  торжества послужилоблагополучное окончание прививок против оспы, которые сделали императрице и ее сыну Павлу специально приглашенный из Лондона  знаменитый английский доктор Димсдал. В честь этого события были выбиты памятные медали. Маленькому крепостному мальчику, у которого взяли  оспенный материал для прививки, присвоили дворянское звание  и новую фамилию Оспенный.

Гонорар, выплаченный  Екатериной II Димсдалу был самым щедрым вознаграждением, выпадавшим на долю врача. Ему  пожаловали:1) 10000 фунтов стерлингов (63000 рублей); 2) 2000 фунов стерлингов на покрытие дорожных расходов; 3) портрет Екатерины II; 4) титул барона, чин статского советника и звание лейб – медика; 5) пожизненную пенсию 500 фунтов в год.

Ознаменовало ли открытие Дженнера рождение новой науки – науки об иммунитете? Следует признать- нет. Дженнер нашел средство предохранение от одной болезни – оспы. Но он не дал в руки ученых метода, который позволил бы  разработать способ специфической профилактики разных заразных болезней.

Луи Пастер

Дальнейшее развитие науки   связано с развитием микроскопической техники во второй половине ХIX века работами  французского химика Луи Пастера (1822 – 1895).

Луи Пастер родился 27 декабря 1822 года. Он был сыном отставного французского солдата, владельца небольшого кожевенного завода в местечке Доль.

Луи вырос в большой дружной семье. Отец Пастера, не получивший никакого образования, почти неграмотный человек, мечтал видеть сына образованным мужчиной и старался развить в нем стремление к знаниям. Сын радовал его своими успехами в учении и необыкновенным прилежанием. Луи много читал, любил рисовать, но, пожалуй, ничем особенно не выделялся из среды своих сверстников. И только исключительная точность, наблюдательность и способность работать с огромным увлечением позволяли предвидеть в нем будущего ученого.

Несмотря на слабое здоровье и недостаток средств, Луи Пастер с успехом завершил обучение сначала в колледже в Арбуа, а затем в Безансоне Окончив здесь курс со степенью бакалавра, он поступил в 1843 году в Высшую нормальную школу, готовящую учителей для средней школы. Луи особенно увлекся химией и физикой. В школе он слушал лекции Балара. А знаменитого химика Жана Батиста Дюма ходил слушать в Сорбонну. Работа в лаборатории захватила Пастора. В своем увлечении опытами он часто забывал об отдыхе

Закончив школу в 1847 году, Луи Пастер сдал экзамены на звание доцента физических наук. А спустя год защитил докторскую диссертацию. Тогда Пастеру еще не было и двадцати шести лет, но он уже приобрел известность своими исследованиями в области строения кристаллов. Молодой ученый дал ответ на вопрос, который до него оставался нерешенным, несмотря на усилия многих крупнейших ученых. Он открыл причину неодинакового влияния луча поляризованного света на кристаллы органических веществ. Это выдающееся открытие привело в дальнейшем к возникновению стереохимии — науки о пространственном расположении атомов в молекулах.

В том же 1848 году Пастер стал адъюнкт-профессором физики в Дижоне. Через три месяца он занимает новую должность адъюнкт-профессора химии в Страсбурге. Пастер принимал активное участие в революции 1848 года и даже вступил в Национальную гвардию.

В 1849 году Пастер женился на Мари Лаурен. У них родились четверо детей. Но двое их них, к сожалению, умерли совсем маленькими. Их семейные отношения были образцом для подражания. В 1854 году Луи Пастера назначают деканом факультета естественных наук в Лилле. Со свойственной ему острой наблюдательностью. Пастер заметил, что асимметричные кристаллы встречаются в веществах, образующихся при брожении. Он заинтересовался явлениями брожения, стал изучать их, и эти занятия привели его к необыкновенным открытиям. Так Пастер — химик и физик — впервые прикоснулся к увлекательной области биологии.

Явления брожения заинтересовали Пастера не случайно. Он никогда не был кабинетным ученым, отгораживающимся от требований жизни. Во Франции большое количество вина и пива портились, и страна несла колоссальные убытки. В 1856  по просьбе одного сахарозаводчика стал изучать брожение свекловичного сока. Ученый пришел к выводу, что микроорганизмы в бродящем сусле не какие то случайные гости, а настоящие хозяева – они первопричина брожения. В маленькой скромной лаборатории (на чердаке школы) в Лилле в 1857 году Пастер сделал замечательное открытие. Он доказал, что брожение — не химический процесс, как принято было тогда думать, а биологическое явление. Оказалось, что всякое брожение (спиртовое, уксуснокислое и др.) есть результат жизнедеятельности особых микроскопических организмов — дрожжевых грибков В это же время Луи Пастер сделал еще одно важное открытие. Он нашел, что существуют организмы, которые могут жить без кислорода. Для них кислород не только не нужен, но и вреден. Такие организмы называются анаэробными. Представители их — микробы, вызывающие масляно-кислое брожение. Размножение таких микробов вызывает прогорклость вина и пива.

Занимаясь изучением брожения, ученый устанавливает, что при нагревании до 60 градусов микробы гибнут. Этот способ обеззараживания впоследствии стал очень  распространенным и получил название пастеризации. С целью уничтожения спор микробов Пастер  предложил стерилизацию жидкостей при 120 градусах, а твердых предметов при 140 градусах.

Открытия Пастера дали возможность знаменитому английскому хирургу Д. Листеру применять  применять обеззараживание ран дезинфицирующими средствами и предпринимать меры к уничтожению микробов в окружающей среде.

В 1868 году Л.Пастер спас промышленность Франции, производящую шелк. После пяти долгих лет работы тайна болезни шелковичных червей  была раскрыта, определив, что болезни вызываются бактериями, и предложил меры профилактики.

 Открыв микробную природу брожения, гниения и болезни шелковичных червей, Л. Пастер делает вывод, что причиной  инфекционных болезней человека и животных  являются  живые микробы. Отправной  точкой рабочей гипотезы была четкая мысль: причина инфекционных болезней – микробы. Ученый открыл возбудителей куриной холеры, родильной горячки, остеомиелита, септицемии, абсцессов.

Первое заболевание, которое начал изучать Пастер, была сибирская язва. От нее иногда погибало до половины   овечьих стад; немало стаданий приносила сибирская язва и людям.  И вот ученый с присущим ему  искусством  доказывает , что бациллы, обнаруживаемые  в организме  погибших от сибирской язвы животных, и есть возбудители этой болезни.

В  определении способа борьбы с болезнью помогла случайность.

В 1880 году он работал  с возбудителем куриной холеры. Ничтожные дозы этого микроорганизма , выращенного на питательном  бульоне, вызывали гибель кур в течение суток. Летом сотрудники лаборатории разъехались на отдых, и пробирки с возбудителями  холеры кур простояли в термостате почти месяц.   «Летняя» культура возбудителя  введенная птицам не привела к гибели,  тогда культуру возбудителя пересеяли  на свежий бульон и ввели  культуру двум здоровым птицам и тем, на которых не подействовала ослабленная культура. Результат заражения оказался неожиданным: обе птицы привитые впервые погибли, а обе повторно зараженные остались здоровыми.  «Значит, - ученый боялся поверить в блеснувшую догадку, - значит, ослабление  возбудителя болезни превратило его в средство борьбы с ней». Пастер и его помощники Ру и Шамберлан  попробовали ослабить возбудителя сибирской язвы ( возбудитель сибирской язвы уже был выделен Робертом Кохом): культивирование  возбудителя при повышенной температуре позволило получить ослабленные его варианты, которые вызывали у подопытных животных иммунитет. Пастер вводит название «вакцина» в честь метода Дженнера, использовавшего возбудителя коровьей оспы: от латинского слова вакка – корова.  Сообщение Пастера о результатах опыта вызвали недоверие у части ученых. Один из главных противников  Пастера французский ветеринар  Россиньоль предложил публичный  опыт. Но результат эксперимента, осуществленного в 1881 году, оказался триумфальным.

 Но самым  важным подвигом  Пастера было создание живой вакцины против бешенства. Пастер начал с поиска возбудителя, но они были безуспешны, так как бешенство вызывается вирусами, о существовании которых тогда еще никто не догадывался.  Пастер выяснил, что возбудитель накапливается в тканях головного мозга и научился, не выделяя возбудителя ослаблять его  высушиванием.  В зависимости от длительности высушивания он получал различные степени ослабления болезнетворности.  В течение нескольких лет проводились опыты на животных ( был получен материал для прививок, который проверили на 100 собаках: 50 предварительно вакцинированных собак не заболели, а 50 не привитых погибли после заражения смертельной дозой вируса).  На повестку дня встал вопрос о вакцинации людей. Пастер предполагал поставить опыт на себе,он писал: «Как бы я не был уверен в успехе, делая прививки собакам, я чувствую, однако, что в тот момент, когда мне придется сделать прививку человеку, у меня задрожит рука».  Но судьба распорядилась иначе: 6 июля 1885 года приехал 9- летний Жозеф Майстер. Собака нанесла мальчику 14 ран. Местный доктор сказал, что существует только один человек, способный сделать чудо, - Пастер. И мать, рыдая, умоляла ученого спасти ее сына. Это была первая вакцинация от бешенства, и она прошла успешно.

Уже через три месяца после этого случая  к Пастеру привели 14 – летнего пастуха Жана – Батиста- Жюпиля. Защищая маленьких детей от бешеной собаки, он был жестоко искусан. Мальчик был спасен.

1 марта 1886 года в зале Французской Академии Пастер сделал исторический доклад, в котором привел результаты 350 прививок против бешенства. Там же он предложил построить в Париже Международный центр, в котором бы оказывалась помощь  прибывшим из разных стран.

В тот же день, после окончания заседания академии, Пастер получил телеграмму из города Белого Смоленской губернии, в которой сообщалось, что  в городе и его окрестностях бешеный волк покусал 20 человек, и спрашивалось, может ли ученый их принять. Пастер телеграфировал, что бы приезжали немедленно, так как волчьи укусы  - самые опасные. 18 пострадавших прибыли только через две недели. Прививки начали делать сразу же.  16 смолян были спасены. Если ранее Пастер не решался на организацию прививочных центров в других странах, опасаясь дискредитации  метода, то теперь случившееся поколебало его уверенность. В то время в Париже находился доктор Н.Ф. Гамалея, который просил Пастера разрешить  организацию пастеровской станции в Одессе. После трагического случая, Пастер  удовлетворил просьбу и подарил  Гамалее  кроликов, зараженных фиксированным  вирусом бешенства. Так первая  в мире пастеровская станция за пределами  Парижа  была открыта в России в начале  июня 1886 года Н.Ф Гамалеем и И.И. Мечниковым.

Своими гениальными трудами  Л.Пастер утвердил в микробиологии физиологический метод  исследования, доказал этиологическую роль микробов, разработал научный метод вакцинации, т.е. явился основоположником микробиологии. Имя Л. Пастера носит основанный им институт в Париже. Пастеровский институт  стал центром  мировой микробиологической науки в XIX веке и удерживает эти позиции до сих пор. Последователи французской школы  были работавшие в Пастеровском институте выдающиеся русские ученые  И.И.Мечников, С.Н. Виноградский, Н.Ф. Гамалея, В.М. Хавкин, А. М. Безредко.

Роберт Кох

Параллельно со школой Л.Пастера  развивалась и  достигла больших успехов немецкая школа микробиологов, основоположником  которой был Роберт Кох ( 1843 – 1910).

Роберт Кох родился 11 декабря 1843 года в Клаусталь – Целлерфельде.

  Его родителями были Герман Кох, работавший в управлении шахт,и Матильда Юлия Генриетта Кох (Бивенд). В семье было 13 детей, Роберт был третьим по возрасту ребенком.

Роберт Кох  родился 11 декабря 1843 года в Клаусталь-Целлерфельде. Его родителями были Герман Кох, работавший в управлении шахт, и Матильда Юлия Генриетта Кох (Бивенд). В семье было 13 детей, Роберт был третьим по возрасту ребенком. Развитой не по годам, Роберт рано начал интересоваться природой, собрал коллекцию мхов, лишайников, насекомых и минералов. Его дедушка, отец матери, и дядя были натуралистами-любителями и поощряли интерес мальчика к занятиям естественными науками. Когда в 1848 году Роберт поступил в местную начальную школу, он уже умел читать и писать. Он легко учился и в 1851 году поступил в гимназию Клаусталя. Через четыре года он уже был первым учеником в классе, а в 1862 году закончил гимназию.

Сразу по окончании гимназии Роберт Кох  поступил в Гёттингенский университет, где в течение двух семестров изучал естественные науки, физику и ботанику, а затем начал изучать медицину. Важнейшую роль в формировании интереса Коха к научным исследованиям сыграли многие его университетские преподаватели, в т. ч. анатом Иаков Генле, физиолог Георг Мейсенер и клиницист Карл Гассе. Эти ученые принимали участие в дискуссиях о микробах и природе различных заболеваний, и молодой Кох заинтересовался этой проблемой.

В 1866 году Роберт получил медицинский диплом. В 1867 году Кох женился на Эмме Адельфине Жозефине Фрац, обосновался в немецком городе Раквице, где начал врачебную практику в должности ассистента в больнице для умалишенных, и вскоре стал известным и уважаемым врачом. Однако эта работа Роберта Коха была прервана, когда в 1870 года началась франко-прусская война.

Несмотря на сильную близорукость, Р. Кох  добровольно стал врачом полевого госпиталя и здесь приобрел большой опыт в лечении инфекционных болезней, в частности, холеры и брюшного тифа. Одновременно он изучал под микроскопом водоросли и крупные микробы, совершенствуя свое мастерство в микрофотографии.

В 1871 году Кох демобилизовался и в следующем году был назначен уездным санитарным врачом в Вольштейне (ныне Вольштын в Польше). Жена подарила ему на двадцативосьмилетие микроскоп, и с тех пор Роберт целые дни проводил у микроскопа. Он потерял всякий интерес к частной практике и стал вести исследования и опыты, заведя для этой цели настоящее полчище мышей.

Проведя серию тщательных, методичных экспериментов, Роберт Кох  установил бактерию, ставшую единственной причиной сибирской язвы. Он доказал также, что эпидемиологические особенности сибирской язвы, т.е. взаимосвязь между различными факторами, определяющими частоту и географическое распределение инфекционного заболевания, обусловлены циклом развития этой бактерии. Исследования Коха впервые доказали бактериальное происхождение заболевания. Его статьи по проблемам сибирской язвы были опубликованы в 1876 и 1877 годах при содействии ботаника Фердинанда Кона и патолога Юлия Конгейма в Университете Бреслау. Кох опубликовал также описание своих лабораторных методов, в т. ч. окраски бактериальной культуры и микрофотографирования ее строения. Результаты исследований Коха были представлены ученым лаборатории Конгейма.

Открытия Роберта Коха  сразу принесли ему широкую известность, и в 1880 году он, в значительной мере благодаря усилиям Конгейма, стал правительственным советником в Имперском отделении здравоохранения в Берлине. В 1881 году Кох опубликовал работу «Методы изучения патогенных организмов», в которой описал способ выращивания микробов в твердых средах. Этот способ имел важное значение для изолирования и изучения чистых бактериальных культур.

Позже Кох предпринимает попытки найти возбудителя туберкулёза, болезни в то время широко распространённой и являющейся основной причиной смертности. Близость клиники Шарите, заполненной туберкулёзными больными, облегчает ему задачу — он ежедневно, рано утром приходит в больницу, где получает материал для исследований: небольшое количество мокроты или несколько капель крови больных чахоткой.

                                                                                                                                                                                  Однако, несмотря на обилие материала, ему всё же никак не удаётся обнаружить возбудителя болезни. Вскоре Кох понимает, что достичь цели можно только с помощью красителей. К сожалению, обычные красители оказываются слишком слабыми, но спустя несколько месяцев работы ему всё же удается найти необходимые вещества.                                                                                                                  

Институт микробиологии в Берлине, где Роберт Кох открыл возбудителя туберкулеза.
Растёртую туберкулёзную ткань 271-го препарата Кох окрашивает в метиловой синьке, а затем в едкой красно-коричневой краске, используемой в отделке кожи, и обнаруживает крохотные, слегка изогнутые, ярко-сине окрашенные палочки — палочки Коха.

24 марта 1882 года, когда он объявил о том, что сумел выделить бактерию, вызывающую туберкулёз, Кох достиг величайшего за всю свою жизнь триумфа. В то время это заболевание было одной из главных причин смертности даже в Германии. Да и в наше время туберкулёз — основная причина смертности в развивающихся странах. От туберкулёза умирает больше людей, чем от всех других инфекционных заболеваний, включая СПИД и другие заболевания, вызванные ВИЧ.[4] В своём докладе 24 марта 1882 года Кох подчеркнул: «Пока имеются на земле трущобы, куда не проникает луч солнца, чахотка и дальше будет существовать. Солнечные лучи — смерть для бацилл туберкулёза. Я предпринял свои исследования в интересах людей. Ради этого я трудился. Надеюсь, что мои труды помогут врачам повести планомерную борьбу с этим страшным бичом человечества». В своих публикациях Кох выработал принципы «получения доказательств, что тот или иной микроорганизм вызывает определённые заболевания». Эти принципы до сих пор лежат в основе медицинской микробиологии.

 Ему удалось культивировать  и описать возбудителя стафилококка (1878);

 возбудителя раневых инфекций и столбняка (1889);

 возбудителя туберкулеза (палочка Коха),  и туберкулина, который используется при диагностике этой инфекции,

 холерного вибриона и пути его передачи (1883 – 1884);

, открыл возбудителей  возвратного тифа, трипаносомоза и других инфекций.

В 1891 году Р. Кох возглавил основанный им в Берлине Институт инфекционных болезней. Им созданы многие важнейшие  методы исследования:

-ввел в практику анилиновые красители;

- предложил использовать в микроскопии иммерсионные системы и конденсор;

- разработал метод культивирования  микроорганизмов на биологических жидкостях и плотных питательных средах;

- ввел практику метод дробных посевов.

В 1905 году он был удостоен Нобелевской  премии по физиологии и медицине за открытие и выделение возбудителя туберкулеза.

Пауль Эрлих

Еще одним ярким представителем немецкой школы микробиологии был Пауль Эрлих (1854 – 1915). Мальчик родился 14 марта 1854 года в городе Стшелене в семье, состоящей из шести человек: родители и четверо детей. К тому же он был самым младшим ребенком и единственным мальчиком. Отец Пауля был богатым человеком, так как занимался винокурней и имел постоялый двор. Все дети воспитывались в строгих условиях с соблюдением еврейских традиций. Знаменитый Карл Вейгерт (двоюродный брат его матери) смог поспособствовать развитию медицинских и научных интересов у юного Пауля. Мальчик учился в Бреславской гимназии, Именно в годы учебы Эрлих получил те знания, навыки и умения, которые понадобились ему для опытов и экспериментов в более взрослом возрасте.  Получив образование, Эрлих Пауль устроился работать в берлинской клинике.

Свои первые исследования молодой ученый проводил на клетках крови, окрашивая их разными красками и методами. В результате своих опытов он обнаружил различные формы лейкоцитов, показал значение костного мозга для образования крови, а также смог найти тучные клетки в соединительной ткани. Благодаря окрашиванию, смог разработать специальный метод распознавания туберкулезных бактерий, что значительно повлияло на процесс диагностирования данной болезни у пациентов.

 Окрашивая клетки, молодой ученый стал свидетелем самых грандиозных медицинских открытий, которые и повлияли на его дальнейшее будущее. Роберт Кох и Луи Пастер – ученые, на основе трудов которых  Пауль Эрлих  выдвинул свою теорию борьбы с микробами. Будучи еще неопытным студентом, юноша прочел книгу об отравлении свинцом, которая не смогла оставить сознание мальчика в покое. В данной работе говорилось о том, что, попадая в организм, свинец скапливается в определенных органах. К тому же это очень просто доказать химическим путем. Таким образом, юный ученый пришел к выводу, что нужно искать такие вещества, которые будут прикрепляться к вредоносным бактериям и связывать их. Это поможет прекратить попадание в человеческий организм вредных веществ. Трудно поверить, но к такому выводу ученого привела простая краска, которую он использовал чисто из любопытства. Он понял, что если краска способна приклеиться к ткани и таким образом окрасить ее, так же она сможет прикрепиться и к вредоносным бактериям и убить их.

Теория «магической пули» В 1878 году Эрлих Пауль стал главным врачом берлинской больницы. Смог разработать собственные методы гистологических исследований. Сперва он окрашивал бактерии на стекле, после чего приступил к тканям животных, которых убили заразные болезни. А однажды он ввел синюю краску в кровь живого кролика. В ходе такого эксперимента ученого удивили невероятные последствия. Синего цвета оказались только мозг и нервы. Все остальные ткани свой окрас не изменили. Эрлих пришел к выводу: если существует краска, способная окрасить какой-то определенный тип ткани, значит, существует вещество, способное убить определенный вид вредных микроорганизмов. Благодаря таким наблюдениям возникла теория «магической пули», подразумевающая попадание в зараженный организм вещества, способного очень быстро убить всех вредоносных обитателей.

 Начиная с 1891 года П. Эрлих занимался поисками соединений, способных подавлять жизнедеятельность возбудителей заболеваний. Ввел в практику лечение четырехдневной малярии красителем метиленовым синим;

 - предложил использовать трипановый  красный для  лечения трипаносомоза;

 - лечение сифилиса П.Эрлих предложил органическими соединениями мышьяка. В 1907  он открывает арсфенамин – эффективного средства против сифилиса, которое ученый назвал сальварсаном (от лат. спасение). Вещество известно так же под названием препарат 606, поскольку это  было 606 –м по счету из опробованных Эрлихом соединений. Вскоре появляется неосальварсан, или препарат 914.

В 1890 – 1895 года П.Эрлих работал у Коха в Институте инфекционных болезней  разработал метод определения активности антитоксических сывороток и изучения взаимодействия  антиген – антитело in vitro.

 Самым главным открытием ученого стало нахождение неизвестных науке тучных клеток, которые играют важную роль в формировании иммунитета. Также Пауль смог доказать, что каждая клетка живого организма, вступающая в иммунные реакции, имеет особые рецепторы, способные распознавать чужеродных агентов. Именно за такие открытия Эрлих Пауль и получил Нобелевскую премию

В 1896 основал и возглавил  Институт по изучению и проверке сывороток (носит имя П.Эрлиха). За создание теории гуморального иммунитета был удостоен Нобелевской премии в 1908 г.

И.И. Мечников (1845 – 1916)

Большой вклад в развитие  медицинской  микробиологии внесли отечественные ученые. С именем И.И.Мечникова связано  развитие новых областей микробиологии.

Илья Мечников родился 15 мая (3 мая по старому стилю) 1845 года в имении Панасовка, в деревне Ивановка, ныне Купянский район Харьковской области.

Род дворян Мечниковых связан своим происхождением с семейством молдавских бояр, среди которых выделяется известная в 17 веке яркая личность Николая Гавриловича Спафария. Племянник Спафария, Юрий Степанович, переехавший в 1711 в Россию, имел чин мечника; сын его принял фамилию Мечников. Отец Мечникова — Илья Иванович, столичный офицер эпикурейского склада характера, был человеком образованным. Мать, Эмилия Львовна, урожденная Невахович, происходила из купеческого сословия. Ее отец, еврей, приняв в зрелые годы лютеранство (лютеранство - крупнейшее направление протестантизма (основано Мартином Лютером в 16 веке), переехал в Петербург, отошел от дел и занялся философией и литературой. Он был вхож в литературные круги столицы, знаком с Александром Сергеевичем Пушкиным иИваном Андреевичем Крыловым.

Детство Ильи прошло в имении отца Панасовке, где у него пробудились любовь к природе и интерес к естественным наукам, который формировался под влиянием студента-медика, домашнего учителя старшего брата Льва.

В 1856 году Илья Мечников поступил сразу во 2-й класс харьковской гимназии, которую окончил с золотой медалью в 1862. Еще гимназистом Мечников посещал лекции по сравнительной анатомии и физиологии в Харьковском университете, занимался микроскопированием, читал естественнонаучную литературу, а также модных в то время Людвига Бюхнера, Якоба Молешотта, Людвига Фейербаха.

По окончании гимназии Мечников поступил на естественное отделение физико-математического факультета Харьковского университета.

Биолог по образованию Мечников был широко известен своими трудами  в области эмбриологии, особенно учением о зародышевых листках, которое создавалось совместно  с  А.О. Ковалевским. Мечников шутливо называл себя «зоологом, заблудившимся в медицине». Так же как у Пастера в работах  ученого большую роль сыграл случай, но это лишь подтверждало  слова Пастера: «Случай одаривает лишь подготовленные умы».

К своему главному научному подвигу -  созданию учения о фагоцитозе – Мечников был подготовлен собственными исследованиями по эмбриологии. Обнаружив внутриклеточный способ пищеварения у примитивных организмов, он открыл его и у высших организмов. Кроме того он нашел, что внутриклеточное  пищеварение может наблюдаться как  в неподвижных, так и подвижных клетках многоклеточных животных. Оставалось выяснить биологический смысл этого явления. Мечников предполагает, что подвижные клетки  должны служить в организме для противодействия  вредным деятелям. Вот как описывает ученый рождение этой идеи: «Я сказал себе, что если мое предположение справедливо, то заноза, вставленная в тело личинки морской звезды, в короткое время окружится налезшими на нее подвижными клетками, подобно тому как это наблюдается  у человека занозившего палец. В крошечном садике я сорвал несколько розовых  шипов и тотчас же вставил их под  кожу великолепных прозрачных, как вода, личинок морской звезды. Я, разумеется, всю ночь волновался в ожидании результата и на другой день с радостью констатировал  удачу опыта. Этот последний и составил основу теории фагоцитоза, разработке которой были посвящены последующие 25 лет моей жизни».

Вскоре исследователь обнаружил, что если прозрачным водным рачкам  - дафниям ввести паразитов – споры грибов, то на них нападают подвижные клетки и переваривают их. В дальнейшем ученый доказал, что у млекопитающих имеются клетки, обладающие способностью к фагоцитозу (внутриклеточному перевариванию микроорганизмов). К таким клеткам он прежде всего отнес лейкоциты – белые кровяные шарики крови. Эти данные полностью противоречили общепринятому в то время взгляду, согласно которому лейкоциты не разрушают микробы, а транспортируют их по организму.

Мечников ставил все более сложные эксперименты. Он обнаружил, что помимо лейкоцитов, которых он назвал микрофагами, в организме млекопитающих  находятся также большие клетки – макрофаги (содержаться в основном печени, селезенке и перерабатывают не только микроорганизмов, но и отмершие клетки собственного организма).

Главными противниками  фагоцитарной теории Мечникова были сторонники так называемой гуморальной теории иммунитета (от латинского гумор – жидкость), которые считали, что основным механизмом иммунитета является не фагоцитоз, а появление в крови  особых клеток – антител, способных обезвредить возбудителя. Кто же победил в этом споре?

В 1908 году Нобелевская премия по медицине была присуждена  одновременно и И.И.Мечникову и Паулю Эрлиху. Победили обе теории которые на первый взгляд исключали друг друга, но на самом деле дополняли. Классический пример  пользы научных споров, пользы борьбы противоположных мнений в науке.

Среди проблем, волновавших Мечникова, была и проблема  продления жизни. Изучая старческие изменения  органов, ученый пришел к выводу, что они сходны с изменениями, наступающими при отравлении.  Изучая микробное обсеменение ЖКТ биолог приходит к выводу «что чем более изобилует кишечник микробами, тем более  становится источником зла, сокращающим существование». Экспериментально вводя животным продукт жизнедеятельности микробов, обычно обитающих  в кишечнике человека. В результате у этих животных возникали болезненные изменения в органах.

И.И.Мечников первым обратил внимание на то огромное значение, которые имеют молочнокислые продукты для здоровья и долголетия людей. Основываясь на многолетних исследованиях и учитывая опыт болгарских долгожителей , у которых йогурт всегда был обязательным  и привычным  молочным продуктом, он разработал  учение о здоровой и длительной жизни, изложенное в книге «Этюды оптимизма»(1907), в которой подчеркивал важную роль молочнокислых бактерий и необходимость питаться  молочнокислыми продуктами. Ученый культивировал микробы, содержащиеся в кислом молоке, и выяснил, что они задерживают развитие вредных микробов.

Мечников является основоположником учения  о  антагонизме микроорганизмов,  которое получило блестящее воплощение  в применении антибиотиков для лечения инфекционных болезней.

Учениками  и сотрудниками И.И.Мечникова были Л.А.Тарасевич, А.М.Безредка и П.В. Циклинская.

Л.А.Тарасевич(1868 – 1927) – один из крупнейших организаторов борьбы с эпидемиям заразных болезней в России. Тарасевич много работал над проблемой    иммунологии и фагоцитоза, изучал заболевания туберкулезом среди калмыков, внедрял практику вакцинации против туберкулеза и кишечных инфекций. Л.А.Тарасевич был прекрасным организатором, объединявшим отечественных микробиологов и эпидимиологов путем  организации научных обществ и съездов.

А.М. Безредко (1870 – 1940) работал в лаборатории Мечникова в Париже после эмиграции из России. Созданное им учение о местном иммунитете актуально до сих пор, а  метод Безредко, определяющий порядок введения лечебных сывороток для предупреждения анафилактического шока используется и сегодня ее значения для здоровья человека, по этиологии

П.В.Циклинская (1859 – 1923)- ученица И.И.Мечникова, первая русская женщина – профессор бактериологии, руководитель кафедры бактериологии Московских высших женских курсов. Ей принадлежат работы по изучению кишечной микрофлоры человека и ее значения для здоровья человека, по этиологии детских поносов.

Используемая литература:

А. Шевелев «Память о будущем. Этюды об иммунитете».

Москва «Советская Россия» 1985

В.М. Жданов, Г.В. Выгодчиков, Ф.М.Ершов

Москва. Изд «Знание» 1967.

В.В. Зверев, М.Н. Бойченко «Медицинская микробиология, вирусология и иммунология»

Москва изд. Группа»ГЭОТАР – Медиа» 2011.

Я.С. Шапиро «Микробиология» Библиотека элективных курсов 10-11 классы

Москва изд. Центр «Вентана – Граф»2008.