Definicija, zgodovina, klasifikacija in zabavna dejstva o mikrobiologiji
Kakšna je opredelitev mikrobiologije? Kakšna je zgodovina in zakaj je to tako pomembno v medicini? Kaj vas lahko presodi o dejstvih o mikroorganizmih?
Študija mikrobiologije - definicija
Mikrobiologija je opredeljena preprosto kot študija mikroorganizmov, z "mikro" pomeni majhno in "biologijo", ki se nanaša na študij živih bitij. Raziskovani mikroorganizmi se zelo razlikujejo in področje mikrobiologije se razdeli na številna podpolja študija.
Področje mikrobiologije je ključnega pomena za človeka, ne samo zaradi nalezljivih bolezni, ki jih povzročajo ti mikrobi, temveč zato, ker so "dobri" mikroorganizmi potrebni za življenje na planetu. Glede na to, da bakterije v in na naših telesih presegajo naše celice, bi bilo to študijsko področje mogoče obravnavati kot eno najpomembnejših področij znanja in študija.
Vrste mikroorganizmov - klasifikacija
Mikroorganizmi ali "mikrobi" so majhne živa bitja. Večina teh organizmov ni mogoče videti s prostim očesom in do izumov mikroskopa in tečajev kalčkov nismo vedeli, kako so obilje.
Mikrobov najdemo skoraj povsod na svetu. Najdemo jih v vrelih bazenih vode v Yellowstoneu in v vulkanskih odrah na najnižjih globinah morja. Lahko živijo v solnih stanjih in nekateri uspevajo v slani vodi (toliko za uporabo soli kot konzervansa ). Nekateri potrebujejo kisik, da raste, drugi pa ne.
Svetovni "najtežji" mikroorganizem je bakterija, imenovana Deinococcus radio trans , bakterije, ki lahko prenesejo sevanja v fenomenalno stopnjo, kot to navaja ime, lahko pa tudi preživi brez vode, ko je izpostavljena močnim kislinam in celo, če se dajo v vakuum.
Klasifikacija mikroorganizmov v mikrobiologiji
Obstaja veliko različnih načinov, na katere so se znanstveniki razvrščali in s tem poskušali razumeti, na milijone mikroorganizmov v naši sredini.
Večcelično vs eničelno vsičelno - Eden od načinov razvrščanja mikrobov je, ali imajo celice ali ne, in če je tako, koliko. Mikroorganizmi so lahko:
- Večcelično - z več kot eno celico.
- Enicelularna - z eno celico.
- Acellular - Lacking celice, kot so virusi in prions. (Razpravljalo se o tem, ali so virusi resnično živi, saj ne morejo preživeti zunaj gostitelja, prioni pa se običajno imenujejo "nalezljive beljakovine" in ne mikrobi.)
Eukarioti vs prokarioti Drug način, kako so mikroorganizmi razvrščeni, je s tipom celice. Ti vključujejo evkarionte in prokariote:
- Eukariti so mikrobi z "kompleksnimi celicami", ki imajo resnično jedro in membransko vezane organele. Primeri evkariontov vključujejo helminte (črve,) protozoje , alge, glive in kvasovke.
- Prokarionti so mikrobi z "preprostimi celicami", ki nimajo resničnega jedra in nimajo organelov, vezanih na membrano. Primeri vključujejo bakterije.
Glavne vrste mikroorganizmov vključujejo - različne vrste mikrobov lahko razdelimo tudi na:
- Paraziti - paraziti so včasih bolj zastrašujoči od drugih mikroorganizmov, vsaj če jih je mogoče videti s prostim očesom. Paraziti vključujejo helminths (črvi), fluktuacije, protozoji in še več. Primeri parazitskih okužb vključujejo malarijo , žardijo in afriško spalno bolezen. Ascariasis (roundworms) so tisti, ki okužijo milijardo ljudi po vsem svetu.
- Gobe (in kvasovke) - Gobe so mikroorganizmi, ki so na nek način podobni rastlinam. Če ste imeli športno stopalo ali okužbo s kvasom, poznate nekaj glivičnih okužb . V to kategorijo spadajo tudi gobe in plesni. Kot bakterije imamo tudi številne "dobre glive", ki živijo na naših telesih in ne povzročajo bolezni.
- Bakterije - V telesu in na telesu imamo več bakterij kot človeške celice, vendar je velika večina teh bakterij "zdrava bakterija". Zaščitijo nas pred okužbami zaradi slabih ali patoloških bakterij in igrajo vlogo pri prebavi naši hrani. Primeri okužb, ki jih povzročajo bakterije, vključujejo tuberkulozo in grlo Strep.
- Virusi - Virusi so bogati v naravi, čeprav tisti, ki jih večina ljudi pozna, so tisti, ki povzročajo človeško bolezen. Virusi lahko okužijo tudi druge mikroorganizme, kot so bakterije in rastline. Imunizacije so zmanjšale tveganje nekaterih zastrašujočih bolezni, drugi pa nas opozarjajo, da še nismo začeli osvajati teh miniaturnih groženj.
- Prioni - večina znanstvenikov v tem času ne razvrsti prionov kot mikroorganizmov, temveč kot "kužne proteine". To so rekli, pogosto jih preučujejo virologi. Prions so v bistvu kos nenormalno zloženih beljakovin in se na začetku ne smejo pojavljati zastrašujoče. Vendar so prionske bolezni, kot je bolezen norih krav, nekatere najbolj bojne nalezljive bolezni.
Zgodovina mikrobiologije
Zdaj vemo o mikroorganizmih in o katerih bomo razpravljali še spodaj, je v zgodovini relativno nov. Na kratko si oglejmo zgodovino mikrobiologije:
Prvi mikroskop / prvi mikroorganizmi vizualizirani - Prvi pomemben korak v mikrobiologiji je prišel, ko je van Leeuwenhoek (1632-1723) ustvaril prvi mikroskop z eno lečo. Skozi lečo, ki je imela približno 300-kratno povečavo, je prvič mogla vizualizirati bakterije (od strganja z zob.)
Razvoj teorije zarodij - Človeško telo je bilo znan kot vir okužbe treh znanstvenikov :.
- Dr. Oliver Wendall Holmes je ugotovil, da imajo ženske, ki so rodile doma, manj možnosti za nastanek okužb kot tistih, ki so prenehali v bolnišnici.
- Dr. Ignaz Semmelweis je povezal okužbe z zdravniki, ki so šli neposredno iz obdukcijske sobe v porodnišnico brez umivanja rok.
- Joseph Lister je uvedel aseptične tehnike, vključno z ročnim pranjem in uporabo toplote za sterilizacijo.
Teorija germ - Dva najbolj priznana priznanja teorije zarodka so bili Louis Pasteur in Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteur se pripisuje teoriji biogeneze, pri čemer ugotavlja, da vse živo bitje izhajajo iz nečesa in ne prevladujočega pogleda v času spontane generacije. Trdil je, da so številne bolezni povzročili mikrobi (namesto greha, Božja jeza in drugi potencialni vzroki). Pokazal je, da so mikroorganizmi odgovorni za fermentacijo in kvarjenje ter razvili metodo pasterizacijo, ki se še danes uporablja. Razvil je tudi cepivo proti steklini in antraksu.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch je avtor "Kochovih postulatov" znanstveni niz korakov, ki so dokazali teorijo kalčkov in ki se je uporabljal v znanstvenih študijah od (z nekaterimi revizijami). Ugotovil je vzrok tuberkuloze, antraksa , in kolere.
Od takrat je nekaj mejnikov:
- 1892 - Dmitri Iosifovič Ivanoski je odkril prvi virus.
- 1928 - Alexander Flemming je odkril penicilin.
- 1995 - Objavljeno je bilo prvo mikrobno genomsko sekvenco.
Infektivni mikroorganizmi
Ko razmišljamo o mikroorganizmih, večina od nas misli na bolezen, čeprav te majhne "hrošči" na splošno bolj verjetno pomagajo nam kot nas poškodujejo. (Preberite o "dobrih mikrobih" spodaj.)
Do manj kot stoletja in zdaj v mnogih krajih sveta so bili okužbe z mikroorganizmi vodilni vzrok smrti. Pričakovana življenjska doba v Združenih državah se je v zadnjem stoletju dramatično izboljšala ne samo zato, ker živimo dlje, temveč predvsem zato, ker v otroštvu umre manj otrok.
V Združenih državah so srčne bolezni in raka zdaj prvi in drugi vodilni vzrok smrti. Vendar po vsem svetu so nalezljive bolezni. Po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije je v najnižjih gospodarskih državah po vsem svetu glavni vzrok smrti nižje okužbe dihal, ki ji sledijo bolezni diareje.
Začetek cepljenj in antibiotikov ter še pomembnejša čista voda je zmanjšala našo zaskrbljenost nad nalezljivimi organizmi, vendar bi bilo neutemeljeno biti arogantno. Trenutno se ne soočamo le z novimi nalezljivimi boleznimi, temveč z odpornostjo na antibiotike in mnogi strokovnjaki menijo, da smo že pozno za naslednjo pandemijo.
Mikroorganizmi, ki so koristni za ljudi - "Dobri mikrobi"
Čeprav redko govorimo o tem, mikroorganizmi niso le v pomoč, temveč so potrebni v skoraj vseh vidikih našega življenja. Mikrobi so pomembni za:
- Zaščita naših teles pred "slabimi" mikrobi.
- Izdelava hrane - od jogurta do alkoholnih pijač je fermentacija metoda, v kateri se rast, če se mikrobi uporabljajo za ustvarjanje hrane. To je en primer, vendar so mikrobi dno prehranjevalne verige za večino življenja
- Razčlenitev odpadkov na tleh in recikliranje atmosferskih plinov zgoraj. Bakterije lahko celo pomagajo pri težkih odpadkih, kot so razlitje nafte in jedrski odpadki.
- Bakterije v naših telesih so odgovorne za proizvodnjo vitaminov, kot so vitamin K in nekateri vitamini B. Bakterije so tudi zelo pomembne pri prebavi.
- Področje kriptografije obravnava tudi načine, kako se bakterije lahko uporabljajo kot trdi disk za shranjevanje informacij.
Ne samo, da mikrobi opravljajo veliko funkcij za nas - so del nas. Menijo, da bakterije v in na naših telesih presegajo naše celice s faktorjem od 10 do 1.
Verjetno ste slišali najnovejše v zdravo prehranjevanju. Poleg tega, da jedo brokoli in borovnice, nam je zdaj rečeno, da dnevno jedo fermentirano hrano ali vsaj tako pogosto, kot je to mogoče. Pri bakterijah ne bi bilo fermentacije.
Ob rojstvu otroci v svojih telesih nimajo bakterij. Pridobijo svoje prve bakterije, ko gredo skozi kontrolo rojstva. (Pomanjkanje zbiranja bakterij v rodnem kanalu nekateri menijo, da je debelost in alergije pogostejša pri dojenčkih, ki jih dobi C-oddelek.)
Če ste v zadnjem času prebrali novice, je celo domnevno, da so bakterije v naših črevesjih odgovorne za današnje razpoloženje. naučiti se imeti zdrave črevesne bakterije . Študija mikrobioma se zdaj uporablja za razlago mnogih stvari, na primer, zakaj lahko antibiotiki privedejo do povečanja telesne mase.
Področja mikrobiologije
Na področju mikrobiologije obstaja več različnih področij. Primer nekaterih teh polj, razčlenjenih po vrsti organizma, vključujejo:
- Parazitologija - študija parazitologije
- Mikologija - študija gliv
- Bakteriologija - Študija bakterij
- Virologija - preučevanje virusov
- Protozoologija - Študija protozoa
- Fikologija - Študija alg
- Imunologija - Študija imunskega sistema
Področja mikrobiologije se lahko razčlenijo tudi po obsegu, da vključujejo številne teme. Med nekaj primeri med njimi so:
- Mikrobna fiziologija (rast, metabolizem in struktura mikrobov)
- Mikrobna genetika
- Mikrobni razvoj
- Okoljska mikrobiologija
- Industrijska mikrobiologija (na primer obdelava odpadne vode)
- Mikrobiologija hrane (fermentacija)
- Biotehnologija
- Bioremediacija.
Prihodnost mikrobiologije
Področje mikrobiologije je fascinantno in še več ne poznamo. Tisto, kar smo morda najbolj pridobili na znanju na terenu, je, da se lahko veliko bolj naučimo.
Ne samo, da lahko mikrobi povzročijo bolezni, ampak jih je mogoče uporabiti za razvoj zdravil za boj proti drugim mikrobom (na primer, penicilin.) Nekateri virusi povzročajo raka, drugi pa se ocenjujejo kot način za boj proti raku.
Eden od najpomembnejših razlogov, zakaj se ljudje naučijo o mikrobiologiji, je spoštovanje teh "bitij", ki so veliko večje od nas. Menijo, da je odpornost proti antibiotikom povečana zaradi nepravilne uporabe ne samo antibiotikov, temveč tudi antibakterijskih mila. In to je le, če pogledamo na mikrobe, ki jih trenutno prepoznamo. Z nastajajočimi nalezljivimi boleznimi in z našo sposobnostjo, da potujemo po večini kjerkoli na svetu na treh letih, obstaja velika potreba po izobrazbi in pripravi mikrobiologov.
> Viri
- > Kasper, Dennis L .., Anthony S. Fauci in Stephen L .. Hauser. Harrisonova načela notranje medicine. New York: Mc Graw-Hill Education, 2015. Natisni.
- > Smolinska S., Groeger, D. in L. O'Mahony. Biologija mikrobioma 1: interakcije z imunskim odzivom gostitelja. Gastroenterološke klinike v Severni Ameriki . 2017. 4691): 19-35.