Русская школа микробиологов.

Дореволюционная русская школа микробиологов формировалась в институте Л. Пастера. Среди овеянных немеркнущей славой имен отметим старейшину отечественной микробиоло­гии Н. Ф. Гамалея (1859-1949), совместно с И.И. Мечни­ковым создавшим в 1895 г. первую в России бактериоло­гическую лабораторию, оспопрививательный институт в Петрограде (1918), Центральный институт микробиоло­гии и эпидемиологии в Москве и вирусологические лаборатории в 30-х гг. XX в.; С.А. Виноградского, открывше­го нитрифицирующие и азотфиксирующие бактерии; Ф.А. Леша, впервые обнаружившего дизентерийную амебу; П.Ф. Боровского - первооткрывателя возбудите­ля кожного лейшманиоза; Е.И. Марциновского - основа­теля отечественной паразитологии; создателей эпидеми­ологии Д.К. Заболотного и В.К. Высоковича; A.M. Без­редки, положившего начало учению о местном иммуни­тете; бактериологов и иммунологов Г.Н. Габричевского, Л.С. Ценковского, И.Г. Савченко, Л.А. Тарасевича, В.И. Исаева и многих других. Большой вклад в развитие современной микробиологии внесли А.А. Смородинцев, М.П. Чумаков, П.Ф. Здродовский, Л.А. Зильбер, Р.В. Петров.

З адачи и успехи медицинской микробиологии. Глав­ные задачи медицинской микробиологии - профилакти­ка и лечение инфекционных болезней. Выдающиеся от­крытия в микробиологии позволили за полстолетия повсе­местно ликвидировать натуральную оспу, снизить до спо­радических (единичных) случаев широко распространен­ные ранее чуму, туляремию, сыпной и возвратные тифы, анкилостомидоз, мягкий шанкр, малярию, дифтерию, коклюш, полиомиелит, трахому, бешенство, столбняк, корь, лейшманиоз городского типа, тениаринхоз. Боль­шие успехи достигнуты в профилактике клещевого энце­фалита, клещевого возвратного тифа, бруцеллеза, аска­ридоза, но по-прежнему трудна борьба с заболеваемостью острыми кишечными инфекциями, гриппом, туберкуле­зом, другими острыми инфекциями дыхательных путей, вирусными гепатитами. Разработаны эффективные меры пресечения экзотических (завозных) и карантинных ин­фекций, в частности желтой лихорадки. Проводятся ин­тенсивные поиски вакцинопрофилактики и способов ле­чения СПИДа.

Систематика и номенклатура микроорганизмов

Характеристика основных таксонов. Современная сис­тематика, или таксономия (taxis - расположение, поря­док + nomos - закон), микроорганизмов построена по об­щепринятой в биологии иерархической схеме, объединя­ющей в единое целое филогенетически родственные со­подчиненные группы, или таксономические категории (taxare - оценивать), высшими из которых являются царства, подцарства, отделы (типы), последовательно под­разделяющиеся на классы, отряды, семейства, трибы (группы), роды и виды.

В данном ряду систематических категорий основным таксоном (номенклатурной единицей) является вид (species). Дать ему исчерпывающее определение очень трудно. Приближенно под категорией вид подразумевают совокупность происходящей от одного предка скрещиваю­щейся популяции, обладающей общим генофондом, эко­логическим единством и, если исключить некоторые виды бактерий, - репродуктивной изоляцией, т. е. между осо­бями одного вида происходит свободный обмен генами, а между особями разных видов обмен ими невозможен или затруднен.

В составе популяций различают подвиды, штаммы и клоны. Подвид (subspecies) - географически или экологи­чески обособленные популяции, в которых все или боль­шинство особей отличаются одним или несколькими признаками от особей других популяций того же вида. Штамм (stamm - ствол) - культура определенного вида, выделенная из окружающей среды, патологических мате­риалов человека и животных или полученная из музея, а клон (klon - росток) - генетически однородная культура микробов, происходящая из одной клетки.

В зависимости от штаммовых особенностей морфоло­гии микроба, культуральных, биохимических, серологи­ческих (антигенных) свойств, его чувствительности к фа­гу и антибиотикам, степени патогенности различают несколько инфраподвидовых категорий: морфовары, культивары (биовары), хемовары, серовары, фаговары, резис-тенсвары, патовары и подвиды, отличающиеся друг от друга двумя-тремя особо важными признаками. Подобно виду все они отличаются генетической обособленностью и репродуктивной изоляцией.

Кроме того, каждый вид микроорганизмов характери­зуется определенной величиной молярного содержания гуанина и цитозина (Г+Ц) в процентах, которая у патоген­ных бактерий колеблется от 23-27 % (возбудители газо­вой гангрены) до 62-70 % (микобактерии туберкулеза). Большую роль в определении видовой принадлежности играет метод гибридизации нуклеиновых кислот, сущ­ность которого состоит в том, что при смешении одноцепочечных ДНК родственных штаммов микробов образуется полноценная двухцепочечная гибридная молекула.

Каждый вид микроорганизмов, исключая вирусы, в соот­ветствии с правилами биноминальной (двойной, бинарной) номенклатуры обозначается двумя латинскими словами, например Mycobacterium tuberculosis, Mycoplasma pneumoni­ae, Plasmodium vivax, Candida albicans. Первое слово, начи­нающееся с заглавной буквы, указывает на родовую принад­лежность вида, второе - конкретно определяет вид. Назва­ния подвидов и биоваров триноминальны: Klebsiella pneumo­niae subspecies ozenae, Vibrio cholerae биовар eltor. Порядки и семейства пишутся тоже прописными буквами с окончания­ми -ales (порядок) и -сеае (семейство): Rickettsials и Rickettsiaceae, Mycoplasmatales и Mycoplasmataceae. Назва­ние различным таксономическим категориям дают по имени авторов, впервые описавших типовой штамм, либо по опре­деляющему признаку, свойству, главному критерию вида.

Объекты изучения. Основными объектами изучения микробиологии служат самые низшие эукариоты (парази­тические грибки и простейшие), прокариоты (бактерии, риккетсии, хламидии и микоплазмы), а также вирусы.

Общая организация и размножение микробов. Эукари­оты, т. е. клетки с подлинными ядрами (karyon), подоб­ны клеткам растений и животных. Они имеют поверхност­ную мембрану и внутриклеточную систему элементарных мембран, составляющих эндоплазматический ретикулум и комплекс Гольджи. В цитоплазме эукариот содержатся оформленное ядро (ядра), митохондрии, рибосомы и ряд других органелл. Клеточная стенка эукариот имеет раз­ный характер строения и степень выраженности, которые нередко зависят от стадии или фазы развития. Размножа­ются простые эукариоты половым и бесполым путем.

Прокариоты - клетки, не имеющие отграниченного ядра (pro — предшественники ядерных), внутриклеточных систем элементарных мембран и митохондрий, а некото­рые — лишены также клеточной стенки. Размножаются амитотически: простым поперечным делением или почко­ванием.

Вирусы - микроорганизмы неклеточной структуры, являющиеся генетическими паразитами, репродукция которых внутри клеток происходит с помощью энергооб­менных систем клетки-хозяина.

Классификация царства прокариот по определителю Берги

Виды прокариот идентифицируют (распознают) по оп­ределителю Д. Берги (Bergeys Manual of Determinative Bacteriology-9), изданному в 1994 г., в котором по струк­туре клеточной оболочки и отношению к окраске по мето­ду Грама выделено четыре основных отдела (главных таксона): 1 — Gracilicutes (тонкостенные, окрашивающиеся грамотрицательно в розовый цвет), 2 - Firmicutes (толс­тостенные, окрашивающиеся грамположительно в фиоле­товый цвет), 3 - Tenericutes (лишенные оболочек) и 4 -Mendosicutes (с дефектными оболочками), как правило, окрашивающиеся грамотрицательно.

Отделы определителя Берги, в свою очередь, подразде­ляются на группы. Так, грацилокуты включают 1-16-ю группы, фирмикуты - 17-29-ю, тенерикуты представле­ны одной 30-й, а мендозикуты - 31-39-й группами. В сос­таве этих групп выделено более 200 родов прокариот, распределенных по семействам, подгруппам, изредка -порядкам (Rickettsiales) и классам {Mollicutes).

При этом детальному описанию видов предшествует обобщенная характеристика наиболее ярких признаков и отличий, используемых в их идентификации, как-то: 1) отношение к кислороду - аэробы - анаэробы, оксигенные - аноксигенные; 2) отношение к источникам энер­гии и питательных веществ — хемотрофы - фотоаутотро-фы, хемоорганотрофы - фотоорганотрофы, диссимилиру-ющие сульфат или сероредуцирующие бактерии; 3) осо­бенности морфологии - спирохеты, палочки и кокки, эн-доспорообразующие - неспорообразующие, подвижные -неподвижные палочки, почкующиеся, образующие - не­образующие плоды и пр.

Подавляющее большинство прокариот - сапрофитические неболезнетворные виды, в частности это все виды 5 групп мендозикут. Патогенные для человека и живот­ных виды встречаются в составе 13 групп среди различ­ных родов и семейств: Leptospira, Borrelia, Treponema (гр. 1); Campylobacter, Helicobacter, Spirillum (гр. 2); Bordetella, Brucella, Francisella, Legionella, Moraxella, Neisseria, Pseudomonas (rp. 4); Escherichia, Klebsiella, Morganella, Proteus, Salmonella, Shigella, Yersinia, Vibrio, Haemophillus, Pasteurella (rp. 5); Bacteroides, Fusobacterium (rp. 6); Veilonella (rp. 8); сем. Rickettsiaceae, Bartonellaceae и Chlamydiaceae (rp. 9); Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus (rp. 17); Bacillus, Clostridium (rp. 18); Erysipelotrix, Listeria (rp. 19); Actinomyces, Corynebacterium (rp. 20); Mycobacterium (rp. 21); Nocardia (rp. 22); Mycoplasma, Ureaplasma (rp. 30).