Definicija, istorija, klasifikacija i zabava o mikrobiologiji
Koja je definicija mikrobiologije? Koja je istorija i zašto je to tako važno u medicini? Šta vas činjenice o mikroorganizmima iznenadjuju?
Studija mikrobiologije - definicija
Mikrobiologija se definiše jednostavno kao proučavanje mikroorganizama, sa "mikro" što znači mala i "biologija", koja se odnosi na proučavanje živih stvari. Studirani mikroorganizmi se u velikoj mjeri razlikuju, a polje mikrobiologije razdvojeno je na mnoga potpolja studija.
Polje mikrobiologije je kritično za ljudska bića, ne samo zbog zaraznih bolesti uzrokovanih ovim mikrobima, već zato što su "dobri" mikroorganizmi neophodni da živimo na planeti. S obzirom na to da bakterije u našim telima i iznad broja naših ćelija, ovo polje studiranja može se smatrati jednim od najvažnijih oblasti znanja i studija.
Vrste mikroorganizama - klasifikacija
Mikroorganizmi ili "mikrobe" su male životne stvari. Većina ovih organizama ne može se videti golim okom, a do pronalaska mikroskopa i teorije klica, nismo imali pojma koliko su oni obilna.
Mikrobi se nalaze skoro bilo gde na zemlji. Nalaze ih u ključnim vodama u Yellowstoneu iu vulkanskim otvore na najnižoj dubini mora. Oni mogu da žive u solnim stanovima, a neki uspevaju u slanoj vodi (toliko za upotrebu soli kao konzervansa ). Nekima treba kiseonik da raste, a drugi ne rade.
Svetski "najteži" mikroorganizam je bakterija zvana Deinococcus radio trans , bakterija koja može da izdrži zračenje do fenomenalnog stepena, kako to podrazumeva ime, ali takođe može preživeti bez vode, kada je izložena snažnim kiselinama, pa čak i kada se nalazi u vakuumu.
Klasifikacija mikroorganizama u mikrobiologiji
Postoji mnogo različitih načina na koji su naučnici klasifikovali, a time i pokušali da smisli milione mikroba u našoj sredini.
Multicellular vs vsicellular vs acellular - Jedan od načina na koji se mikrobi klasifikuju jeste da li imaju ćelije ili ako ne, koliko ih ima. Mikroorganizmi mogu biti:
- Multicellular - Ima više od jedne ćelije.
- Unicellular - Jedna ćelija.
- Acellular - Nedostajuće ćelije, kao što su virusi i prions. (Postojala je debata o tome da li su virusi stvarno žive stvari, jer ne mogu preživjeti izvan domaćina, a prions se obično nazivaju "zaraznim proteinom" umjesto mikrobima.)
Eukarioti protiv prokariota Drugi način na koji se klasifikuju mikroorganizmi ima veze s vrstom ćelije. To uključuje eukariote i prokariote:
- Eukarioti su mikrobi sa "složenim ćelijama" koji imaju istinski nukleus i membrane vezane organele. Primeri eukariota uključuju helminte (crve,) protozoa , alge, gljive i kvasca.
- Prokarionti su mikrobi sa "jednostavnim ćelijama" koji nemaju istinsko jezgro i nemaju organske membrane. Primeri uključuju bakterije.
Glavne klase mikroorganizama uključuju - različite vrste mikroba mogu se razvrstati i na:
- Paraziti - paraziti su ponekad zastrašniji od drugih mikroorganizama, barem kada ih mogu posmatrati golim okom. Paraziti uključuju helminths (crve,) fluktuacije, protozoa i još mnogo toga. Primeri parazitskih infekcija uključuju malariju , gardiju i afričku bol u spavanju. Ascariasis (okrugli crvi) su oni koji zaraze milijardu ljudi širom sveta.
- Gljive (i kvasci) - Gljive su mikroorganizmi koji su na neki način slični biljkama. Ako ste imali nogu ili infekciju kvasca, upoznate sa nekoliko gljivičnih infekcija . Ova kategorija uključuje i pečurke i kalupe. Kao i bakterije, imamo i mnoge "dobre gljive" koje žive na našim telima i ne izazivaju bolesti.
- Bakterije - Imamo više bakterija u našim telima nego na ljudskim ćelijama, ali velika većina ovih bakterija je "zdrava bakterija". Oni nas štite od zaraze od loših ili patoloških bakterija i igraju ulogu u varenju hrane. Primjeri infekcija uzrokovanih bakterijama uključuju tuberkulozu i strep grlo.
- Virusi - Virusi su obilje u prirodi, iako oni kojima većina ljudi upoznaju su oni koji uzrokuju ljudsku bolest. Virusi mogu takođe inficirati druge mikroorganizme kao što su bakterije, kao i biljke. Imunizacije su smanjile rizik od nekih zastrašujućih bolesti, ali drugi, kao što su Ebola i virus Zika , podsećaju na to da mi nismo počeli da osvajamo ove minijaturne opasnosti.
- Prioni - Većina naučnika u ovom trenutku ne klasificira prione kao mikroorganizme, već kao "zarazne proteine". I pored toga, često ih istražuju virolozi, Prions su u suštini deo neobično sklopljenih proteina, i možda se u prvi mah ne pojavljuje zastrašujuće. Ipak, prionske bolesti kao što su bolesti ludih krava su neke od najpouzdanijih zaraznih bolesti.
Istorija mikrobiologije
Ono što sada znamo o mikroorganizmima i o čemu ćemo kasnije razmotriti, relativno je novo u istoriji. Hajde da pogledamo istoriju mikrobiologije:
Prvi mikroskop / prvi mikroorganizmi vizuelizovani - Prvi veliki korak u mikrobiologiji došao je kada je van Leeuwenhoek (1632-1723) stvorio prvi mikroskop za jedno leće. Kroz objektiv koji je imao uvećanje od približno 300X, prvi put je mogao da vizualizuje bakterije (od skrolova sa zuba).
Razvoj teorije germova - Čovekovo tijelo je prepoznato kao izvor zaraze tri naučnika :.
- Dr. Oliver Wendall Holmes je otkrio da je kod žena koje su rodile kod kuće manje šanse da razviju infekcije nego one koje su isporučene u bolnici.
- Dr. Ignaz Semmelweis je povezao infekcije sa lekarima koji su direktno otišli iz obdukcije u porodilište bez pranja ruku.
- Joseph Lister je predstavio aseptične tehnike, uključujući i pranje ruku i korišćenje toplote za sterilizaciju.
Teorija gvožđa - Dvojici koji su najviše zaslužni za prihvatanje teorije gvožđa bili su Louis Pasteur i Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteur se pridržava teorije biogeneze, naglašavajući da sve živote dolaze iz nečeg umjesto prevladavajućeg pogleda u vrijeme spontane generacije. On je tvrdio da su mnoge bolesti prouzrokovane mikrobima (a ne greškom, Božjom ljutnjom i drugim potencijalnim uzrocima). On je pokazao da su mikroorganizmi odgovorni za fermentaciju i kvarenje i razvili metod koji se zove pasterizacija i danas se koristi. Takođe je razvio vakcine protiv besnila i antraksa.
- Robert Koch (1843-1910) - Koh je autor "Kohovih postulata" naučne serije koraka koji su dokazali teoriju bakterija i koji se koriste u naučnim studijama od (sa nekim revizijama.) Identifikovao je uzrok tuberkuloze, antraksa , i kolera.
Od tada nekoliko turističkih destinacija uključuje:
- 1892 - Dmitri Iosifovič Ivanoski otkrio prvi virus.
- 1928. - Alexander Flemming otkrio penicilin.
- 1995. - Objavljena je prva mikrobna genomska sekvenca.
Infectious Microorganisms
Kada razmišljamo o mikroorganizmima, većina nas misli na bolest, iako su te male "bube" u celini vjerovatnije da će nam pomoći nego što nas povrede. (Obavezno pročitajte "dobre mikrobe" ispod.)
Do manje od jednog veka, a trenutno je u mnogim zemljama sveta infekcije sa mikroorganizmima bile vodeći uzrok smrti. Očekivani životni vek u Sjedinjenim Državama dramatično se poboljšao tokom prošlog veka ne samo zato što mi živimo duže, već uglavnom zato što manje dece umire u detinjstvu.
U Sjedinjenim Državama bolesti srca i rak su sada prvi i drugi vodeći uzroci smrti. Međutim, širom sveta, zarazna bolest. Prema podacima Svetske zdravstvene organizacije, u zemljama sa niskim ekonomskim rastom širom svijeta, vodeći uzrok smrti je donja respiratorna infekcija, nakon čega sledi dijareja.
Dosad vakcinacija i antibiotika, plus još važnije čiste vode, smanjio je našu zabrinutost zbog zaraznih organizama, ali bi bilo nemoguće biti arogantno. U sadašnjem vremenu se suočavamo ne samo sa novim zaraznim bolestima, već i sa otporima na antibiotike, a mnogi stručnjaci smatraju da smo dugo propušteni za sledeću pandemiju.
Mikroorganizmi koji su korisni ljudima - "Dobri mikrobi"
Iako retko pričamo o tome, mikroorganizmi nisu samo korisni, već su neophodni u skoro svakom aspektu naših života. Mikrobi su važni u:
- Zaštita naših tela od "loših" mikroba.
- Pravljenje hrane - od jogurta do alkoholnih pića, fermentacija je metoda u kojoj se rast mikroba koristi za kreiranje hrane. Ovo je jedan primer, međutim, mikrobe su dno lanca hrane za veći deo života
- Raspoređivanje otpada na zemlji i recikliranje atmosferskih gasova iznad. Bakterije mogu čak pomoći u teškim otpadima kao što su razlivanje ulja i nuklearni otpad.
- Bakterije u našim tijelima su odgovorne za proizvodnju vitamina kao što su vitamin K i neki vitamini B. Bakterije su takođe izuzetno važne u varenju.
- Polja kriptografije čak i gleda na načine na koje se bakterije mogu koristiti kao čvrsti disk za čuvanje informacija.
Ne samo da mikrobi obavljaju mnoge funkcije za nas - oni su deo nas. Smatra se da bakterije u telu i na našim telima prevazilaze naše ćelije sa faktorima od 10 do 1.
Verovatno ste čuli najsavremenije u ishrani. Pored jedenja brokolija i borovnica, sada nam je rečeno da svakodnevno jedemo fermentisanu hranu ili barem koliko je moguće često. Sa bakterijama ne bi bilo fermentacije.
Kod rođenja, bebe nemaju bakterije u svojim telima. Oni stiču svoje prve bakterije dok prolaze kroz kontrolu rađanja. (Nedostatak uzimanja bakterija u kanalu za porođaj smatra se od strane nekih razloga zbog kojih je gojaznost i alergije češća kod beba koju isporučuje C-deo.)
Ako ste pročitali vest u poslednje vreme, čak je i pretpostavljeno da su bakterije u našoj hrabrosti odgovorne za naše svakodnevne raspoloženja. naučite kako imati zdrave bakterije . Studija mikrobijuma se sada koristi da objasni mnoge stvari, kao što je zašto bi antibiotici mogle dovesti do povećanja telesne težine.
Polja mikrobiologije
U oblasti mikrobiologije postoji nekoliko različitih oblasti. Primer nekih od ovih polja raspoređenih po vrstama organizma uključuje:
- Parazitologija - Studija parazitologije
- Mycology - Studija gljivica
- Bakteriologija - Studija bakterija
- Virologija - Istraživanje virusa
- Protozoologija - Studija protozoa
- Fikologija - Studija algi
- Imunologija - Studija imunog sistema
Oblasti mikrobiologije se takođe mogu razvrstati po obimu i obuhvatati širok spektar tema. Nekoliko primjera među mnogima uključuje:
- Mikrobiološka fiziologija (rast, metabolizam i struktura mikroba)
- Mikrobiološka genetika
- Mikrobna evolucija
- Mikrobiologija životne sredine
- Industrijska mikrobiologija (na primjer, tretman otpadnih voda)
- Mikrobiologija hrane (fermentacija)
- Biotehnologija
- Bioremedijacija.
Budućnost mikrobiologije
Polje mikrobiologije je fascinantno i postoji još ne znamo. Ono što smo možda stekli u znanju najviše na terenu je da postoji mnogo više da naučimo.
Ne samo da mikrobi mogu prouzrokovati bolesti, već se mogu koristiti za razvoj lekova u borbi protiv drugih mikroba (na primer, penicilina.) Pojedini virusi su uzrok raka, dok se drugi procenjuju kao način za borbu protiv raka.
Jedan od najvažnijih razloga za ljude koji se upoznaju sa mikrobiologijom jeste poštovanje ovih "stvorenja" koje daleko nadmašuju. Smatra se da se otpor antibiotika povećava zbog nepravilne upotrebe ne samo antibiotika već i antibakterijskih sapuna. A to je samo kada posmatramo mikrobe koje trenutno prepoznajemo. Sa pojavom zaraznih bolesti i sa našom sposobnošću da putujemo najviše bilo gdje u svijetu na tri leta, postoji velika potreba da se mikrobiolozi obrazuju i pripremaju.
> Izvori
- > Kasper, Denis L .., Anthony S. Fauci, i Stephen L .. Hauser. Harrisonovi principi interne medicine. New York: Mc Graw-Hill Education, 2015. Štampa.
- > Smolinska S., Groeger, D. i L. O'Mahony. Biologija mikrobioma 1: interakcije sa imunološkim odgovorom domaćina. Gastroenterološke klinike Severne Amerike . 2017. 4691): 19-35.