- •Рецензенты
- •Введение
- •Краткий очерк исторического развития микробиологии
- •Часть первая общая микробиология
- •Глава 1 систематика и классификация микроорганизмов
- •Глава II морфология микроорганизмов
- •Бактерии
- •Микоплазмы
- •Плазматическая мембрана (белые стрелки), базальное тельце жгутика в цитоплазме (черная стрелка).
- •Видны жгутики и ворсинки.
- •Спирохеты
- •Актиномицеты
- •Глава III методы микроскопического исследования микробов
- •Микроскопия в световом, оптическом микроскопе
- •Фазово-контрастная микроскопия
- •Электронная микроскопия
- •Глава IV физиология микроорганизмов
- •Химический состав микроорганизмов
- •Питание и метаболизм микроорганизмов
- •Ферменты
- •Дыхание, или биологическое окисление
- •Рост и размножение микроорганизмов
- •Средах.
- •Глава V культивирование микроорганизмов
- •Культивирование бактерий
- •Методы культивирования и получения чистых культур аэробов
- •Методы культивирования анаэробов
- •Культивирование микоплазм и l-форм
- •Культивирование актиномицетов и грибов
- •Культивирование спирохет и простейших
- •Культивирование риккетсий и вирусов
- •Глава VI распространение микробов в природе
- •Микрофлора воды
- •Микрофлора воздуха
- •Нормальная микрофлора человека
- •Глава VII роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе
- •Круговорот углерода в природе
- •Круговорот азота в природе
- •Нитрификация (в почве)
- •Круговорот серы, фосфора и железа
- •Глава VIII влияние факторов внешней среды на микроорганизмы
- •Физические факторы
- •Химические факторы
- •Биологические факторы
- •Стерилизация
- •Стерилизация сухим жаром или горячим воздухом.
- •Глава IX
- •Важнейшие антибиотики, полученные из грибов и актиномицетов
- •Антибиотики животного происхождения
- •Глава X . Бактериофаг и бактериофагия
- •Взаимодействие фагов и бактерии
- •Лизогения
- •Распространение фагов в природе
- •Практическое использование бактериофага
- •Значение бактериофага как фактора изменчивости бактерий
- •Глава XI генетика микроорганизмов
- •Фенотипическая изменчивость, или модификации
- •Генотипическая изменчивость
- •Мутации
- •Генотипические рекомбинации. Конъюгация
- •Трансформация
- •Трансдукция
- •Эписомы
- •Глава XII инфекция
- •Взаимоотношения микробов и макроорганизма
- •Характеристика микроорганизмов — возбудителей инфекционных заболеваний
- •Роль макроорганизма в инфекционном процессе
- •Течение инфекционного процесса
- •Эпидемический процесс
- •Факторы и механизмы иммунитета
- •Защитная функция воспаления и фагоцитоз
- •Гуморальные факторы защиты
- •Антигены *
- •Антитела
- •IMecTo соединения с антигеном (активная группа)
- •Клеточный иммунитет
- •Антигена.
- •Антител.
- •Теории иммунитета
- •Использование иммунологических реакций
- •Реакция агглютинации
- •Реакция гемагглютинации
- •Реакция преципитации
- •Реакция лизиса
- •Реакция связывания комплемента
- •Метод флюоресцирующих антител
- •Реакция нейтрализации
- •Вакцины и сыворотки, принципы их применения
- •Глава XIV аллергия и анафилаксий
- •Аллергические реакции немедленного типа
- •Анафилаксия
- •Повышенная чувствительность замедленного типа
- •Инфекционная аллергия
- •Лекарственная аллергия
- •Сывороточная болезнь
- •Глава XV микробиологическая лаборатория и ее оборудование
- •Глава XVI методы лабораторной диагностики инфекционных заболевании
- •Часть вторая частная микробиология патогенные кокки
- •Стафилококки
- •Стрептококки
- •Наиболее распространенные серологические группы стрептококка в в природе и их патогенные свойства (по а. С. Лабинской)
- •Пневмококки
- •Менингококки
- •Гонококки
- •Семейство кишечных бактерии
- •Эшерихии
- •1 Печатается в сокращенном виде.
- •Шигеллы
- •Клебсиеллы
- •Холерный вибрион
- •Классификация вибрионов (по Хейбергу)
- •Синегнойная палочка
- •Возбудитель дифтерии
- •(Чашка Петри).
- •Возбудитель листериоза
- •Семейство микобактерий
- •Возбудитель туберкулеза
- •Грамму).
- •Синим).
- •Стадии деления токсоплазм; д — псевдоциста токсоплазм. Окраска по Романовскому.
- •Гемоглобинофильные бактерии
- •Возбудитель коклюша
- •Возбудитель инфлюэнцы
- •Возбудитель мягкого шанкра
- •Возбудитель туляремии
- •Возбудители бруцеллеза
- •Семейство bacillaceae
- •Возбудитель сибирской язвы
- •Патогенные анаэробы рода клостридий
- •Патогенные спирохеты
- •Трепонемы
- •Боррелии
- •Лептоспиры
- •Риккетсии
- •Возбудитель эпидемического сыпного тифа
- •Возбудитель клещевого риккетсиоза (клещевой сыпной тиф Северной Азии)
- •Возбудитель Ку-лихорадщг
- •Возбудитель орнитоза
- •Возбудитель трахомы
- •Возбудители вирусных заболеваний
- •Поксвирусы
- •Герпесвирусы
- •Вирус ветряной оспы
- •Аденовирусы
- •Миксовирусы
- •Вирус гриппа
- •Рабдовирусы
- •Пикорнавирусы
- •Арбовирусы
- •Актиномицеты
- •Патогенные грибы
- •Патогенные простейшие
- •2 Ядра и более
- •Г амонты
- •1 В периферической крови обнаруживаются только молодые шизонты (кольца) и гамонты.
- •Санитарная микробиология
- •Санитарно-бактериологическое исследование воды
- •Санитарно-бактериологическое исследование воздуха
- •Санитарно-бактериологическое исследование пищевых продуктов
- •Отравление стафилококковым энтеротоксином, отравление ботулиническим экзотоксином
- •Санитарно-бактериологическое исследование смывов с рук и предметов окружающей обстановки
- •Исследование перевязочного и хирургического материала на стерильность
Краткий очерк исторического развития микробиологии
Возникновение и развитие медицинской микробиологии в значительной степени связаны с развитием общей медицины, а также с изучением инфекционных заболеваний. Заразные болезни с их внезапным началом, массовым распространением, высокой смертностью известны очень давно.
Во времена Византийской империи среди народов, населявших бассейн Средиземного моря, за 50 лет умерло от чумы до 100 млн. человек. В средние века «черная смерть», как тогда называли чуму, охватила Европу и Африку. В Европе в начале XV века от чумы погибла почти четверть населения. Люди панически боялись эпидемий, а непонимание причины возникновения заразных болезней заставляло считать их вмешательством сверхъестественных сил.
Однако еще издавна было замечено, что некоторые эпидемии связаны с появлением значительного количества мух. Заболевания малярией сопоставляли с большим числом комаров в болотистых местностях, с нездоровыми испарениями от гнилой воды. Первая миазматическая теория происхождения инфекционных болезней была предложена Гиппократом. Он полагал, что причиной эпидемий является вдыхаемый людьми воздух, насыщенный болезнетворными испарениями — миазмами. Эта теория господствовала много веков и была поколеблена только в XIV столетии, когда возникшая в Европе эпидемия чумы заставила подумать о возможности заражения здоровых людей непосредственно от больных. В 1374 г. впервые в Венеции был издан указ об изоляции подозрительных людей и товаров. В дальнейшем срок изоляции был доведен до 40 дней (quarantina), почему изоляция и получила название «карантин».
Распространение в Европе в средние века сифилиса, сыпного тифа указывало на возможность заражения лю-
ей ДРУГ от дРУга> контактным путем. Вместе с тем на основе миазматической теории происхождения болезней невозможно было разработать эффективные меры борьбы с инфекционными заболеваниями.
Итальянский врач Фракасторо, живший в эпоху Возрождения (XVI век), впервые собрал все сведения, накопленные медициной до него, и попытался стройно изложить теорию «живого контагия» — живой причины заразных болезней (1546). Фракасторо предположил, что наряду с существами, видимыми простым глазом, имеется бесчисленное множество живых «мельчайших и недоступных нашим чувствам частиц», или семян, которые обладают способностью порождать и распространять подобных себе. Они могут поселяться в гнилой воде, рыбе, оставшейся после наводнения, в падали и проникают в человеческий организм, вызывая болезни. Фракасторо различал три пути заражения: через соприкосновение с больным, через соприкосновение с предметами, которые употреблял больной и, наконец, через воздух. При этом каждому виду заражения соответствовал свой особый контагий. Лечение болезни, как полагал Фракасторо, должно быть направлено не только на облегчение страданий больного, но и на уничтожение размножающихся частиц контагия. Фракасторо можно по праву считать одним из основоположников современной науки — эпидемиологии; он не только дал общую теорию «живого контагия», но и разработал систему предохранительных мероприятий, причем некоторые из них применяются и сейчас. Так, чтобы не допустить распространения контагия, больных рекомендовалось изолировать, ухаживать за ними полагалось в специальной одежде. С городом, пораженным эпидемией, прерывалось сообщение. Торговля производилась на специальных заставах, где деньги опускали в уксус, а товары окуривали дымом. Недоставало только одного — увидеть эти контагии.
Эго сделал 150 лет спустя человек, который жил в 1 олландии, торговал сукном, а в свободное время шлифовал линзы, мастерил микроскопы и рассматривал в них все, что его интересовало. Его звали Антонием ван Левенгуком. Сделанные им микроскопы давали по тем 16ПМ8НаМ довольно сильное увеличение (более чем в по ^ вот одна*Ды, рассматривая под микроско-
м настой перца («почему он обжигает язык, нет литам льчаиших колючек?»), Левенгук увидел в капле на-
стоя великое множество крошечных зверьков. Они быстро двигались и копошились, как муравьи в муравейнике. Все дела были заброшены, и Левенгук начал усердно искать анималькулей (зверушек), как он их назвал, в гнилой воде, тине, в налете с собственных зубов. Он научился различать анималькулей, рисовал их. Изложив свои наблюдения, Левенгук вместе с рисунками отправил их в Лондонское королевское
1723)
Антоний
Ван Левенгук (1632— общество.
Так было поло-
риологии» — печатного органа микробиологов США — украшает медальон с портретом Левенгука в знак благодарности и признания его заслуг.
В конце XVIII века впервые были высказаны смелые предположения о том, что каждая заразная болезнь вызывается особым возбудителем. Русский ученый, военный врач Д. С. Самойлович, участник борьбы с эпидемией чумы в Москве в 1771 —1772 гг., пытался при помощи микроскопических исследований найти возбудителя чумы. Но ему не удалось ввиду несовершенства микроскопов в то время. Д. С. Самойлович показал, что заражение чумой происходит при непосредственном соприкосновении с больным или его вещами. Он впервые предложил производить прививки «заразного ослабленного начала чумы» людям, соприкасающимся с больными.
Конец XVII — начало XIX века в развитии микробиологии можно охарактеризовать как период описательный, собирательный. В это время были открыты и описаны различные микроорганизмы, ученые начали знакомиться с их свойствами. Однако уже и тогда врачи пытались бороться с заразными болезнями человека.
Первым победил тяжелую болезнь — натуральную оспу — сельский врач англичанин Эдуард Дженнер.
3 те времена оспа была широко распространена во многих странах. От нее часто умирали или слепли и оставались калеками на всю жизнь. Дженнер отличался исключительной наблюдательностью; он заметил, что заболевание людей коровьей оспой предохраняет их от заражения натуральной. В 1796 г. Дженнер в присутствии свидетелей и врачей привил 8-летнему мальчику коровью оспу, а через 1'/2 мес — натуральную оспу. Ребенок не заболел, его организм оказался невосприимчивым к оспе. Прививка против оспы получила признание и принесла человечеству одну из величайших побед над страшной болезнью.
Только с помощью прививок оспа в нашей стране была ликвидирована. Одним из первых декретов Советского правительства, подписанным В. И. Лениным, было введение обязательного оспопрививания (1919).
С открытием микроорганизмов возникли новые проблемы. Предстояло решить вопросы: 1) о происхождении микробов, 2) об их природе, 3) о значении микроорганизмов в жизни человека.
Происхождение микроорганизмов. С раскрытием тайны происхождения микроорганизмов связан длительный спор о самозарождении и размножении микробов, который продолжался с начала XVIII и до второй половины XIX века. Мысль о самозарождении живых существ была не нова. С давних времен считали, что некоторые животные могут рождаться не только от себе подобных, но и возникать из неживой материи: лягушки — из ила, мыши — из старого зерна. Однако просто было доказать, что в банке с илом лягушки не возникают (такие опыты ставились в Лондонском королевском обществе), что мухи, вши и другие насекомые происходят от себе подобных, а не самозарождаются. Происхождение микробов оставалось неясным. Казалось, что они возникают «из ничего».
Профессор университета в Павии, итальянский аббат Лаццаро Спалланцани проделал простой и остроумный опыт, который показал, что микроорганизмы происходят от себе подобных. Спалланцани поместил в капельку во- Ды один микроб и, наблюдая за ним, увидел, как тот увеличился в размерах, истончился в середине и вскоре Разделился на две сходные особи.
сво >Усский исследователь М. М. Тереховский (1775) в
еи работе «Об анималькулях» показал, что если на-
стой,
содержащий микроорганизмы, подвергнуть
нагреванию и охлаждению, то
«анималькули» погибают и длительное
время не появляются вновь. Француз
Пу- ше и другие ученые опровергали
эти опыты, доказывая, что в прокипяченном
бульоне через некоторое время опять
появляются микроорганизмы. Спор
решила прекратить Французская
академия, назначившая премию тому,
кто докажет истину. Этой премии был
удостоен
Луи
Пастер, который показал, что если
бульон доста- Луи
Пастер (1822—1895) точно
длительно прокипятить, плотно закрыть
и не дать доступа в него микроорганизмам,
находящимся в воздухе, то они в бульоне
не развиваются. Возражения противников,
что кипячение убивает в воздухе над
жидкостью «воспроизводящую силу»,
необходимую для самозарождения, были
также опровергнуты Пастером.
Прокипяченный бульон долгое время
остается прозрачным и микробы в нем не
развиваются, если горлышко колбы
изогнуто так, что пыль, а вместе с ней
и микроорганизмы оседают на его стенках.
Стоит лишь наклонить колбу и слегка
смочить стенки горлышка, как в бульоне
начинают развиваться микробы. Так
окончательно была опровергнута теория
самозарождения (1860).
Природа микроорганизмов. С открытием микроорганизмов возникла необходимость систематики и классификации их. Линней, крупнейший систематик XVIII века, объединил все микроорганизмы в одну группу под названием «хаос». Действительно, растения и животные различаются между собой достаточно четко, в то время как отнести микроорганизмы к одной из групп очень трудно. Тем не менее в конце XVIII века были предприняты попытки классификации микроорганизмов. Вначале они были помещены между животными и растительными организмами (Мюллер, 1786). Зате*м в 1852 г.
Перти предположил, что некоторые микроорганизмы относятся к растительному миру. Кон (1854) на основе сходства внешней формы, роста и размножения вибрионов с низшими водорослями отнес их в группу низших растений (Schizophita). Негели установил, что микроорганизмы, как и грибы, не имеют хлорофилла и питаются за счет разлагающихся органических веществ. Учитывая особенности размножения микроорганизмов (греч. schizo — дробиться), Негели объединил их в особую группу грибов-дробянок (Schizomycetes — шизо- мицеты). Это название сохранилось за бактериями до сих пор.
Геккель в 1866 г. предложил объединить всю группу микроорганизмов собирательным названием «протесты» (греч. protistos — самый первый), которое применяется и в настоящее время.
В основу классификации микроорганизмов Коном и Негели было положено изучение морфологии бактерий. Это привело к появлению в микробиологии двух направлений— мономорфизма и плеоморфизма.
Мономорфисты во главе с Коном считали, что у бактерий, так же как и у других организмов, существует постоянство формы. Как бы ни менялась форма клетки в процессе развития, она всегда возвращается к своей основной типичной. Поэтому среди бактерий можно выделить роды и виды, не переходящие друг в друга, имеющие наследственно закрепленные признаки, которые передаются из поколения в поколение.
Плеоморфисты, возглавляемые Негели, наоборот, считали, что у бактерий нет постоянства формы. Она меняется в зависимости от условий среды: микробы могут быть то шариками, то палочками, то вибрионами. Плеоморфисты полагали, что один и тот же микроб может вызвать инфекционную болезнь или процесс брожения в зависимости от условий существования. Некоторые вообще отрицали самостоятельность бактерий, считая их стадиями развития грибов. Как потом оказалось, многие крайности в учении плеоморфистов были вызваны несовершенством методик культивирования бактерий на питательных средах. Загрязнение их различными видами микробов принималось за разные формы одного и того же микроба. В результате победу одержали мономорфисты. Это сыграло положительную роль в развитии микробиологии, так как дало возможность изучить специфические свойства микробов, в том числе и патогенных, вызывающих заболевания животных и человека.
Значение микроорганизмов в жизни человека. В начале XIX века были открыты микроорганизмы, которые вызывали сбраживание пивного сусла, — дрожжи (1837), а затем описаны паразитические грибы — возбудители болезни шелковичных червей (мускардины) и возбудители парши человека. В середине XIX века появились первые сообщения Поллендера (1849), Брауэлля в России и Давена в Западной Европе о находках неподвижных нитевидных телец в крови животных, больных сибирской язвой. Однако только гениальные работы французского ученого Пастера положили начало развитию современной научной микробиологии.
Луи Пастер, химик по образованию, посвятил свою жизнь изучению микроорганизмов и разработке методов борьбы с заразными заболеваниями. Интересы его были обширны: он изучал процессы брожения (1857) и самопроизвольное зарождение микробов (1860), болезни вина и пива (1865) и болезни шелковичных червей (1868). Он предложил вакцины против сибирской язвы (1881) и предохранительные прививки против бешенства (1885).
Изучая процессы брожения (молочнокислое и маслянокислое), Пастер установил, что они вызываются микроорганизмами. Среди них впервые им были обнаружены анаэробы — микробы, способные жить и размножаться без кислорода. Позднее Пастер открыл анаэробного возбудителя газовой гангрены. Работы Пастера по изучению процессов брожения имели большое практическое значение. Изучая болезни вина и пива, их брожение и скисание, Пастер предложил практические меры, предохраняющие вино и пиво от порчи. Прогревание их при 60—70°С не портило вкуса и предохраняло от скисания. Этот метод, получивший название пастеризации, широко используется и в настоящее время в пищевой промышленности.
Позже, изучая процессы гниения, Пастер пришел к выводу, что и они вызываются микроорганизмами. Открытия Пастера дали возможность знаменитому английскому хирургу Джозефу Листеру проводить противогнилостное лечение ран с помощью местного применения химических средств, а также принять меры к уничтожению микробов в окружающей среде (антисептика и асептика).
работы Пастера по изучению болезни шелковичных червей относятся к 1868 г. Он открыл возбудителя этого заболевания и предложил уничтожать заболевших бабочек и отложенные ими яйца. Эти меры буквально спасли шелководство Франции.
Особенно велики заслуги Пастера в изучении сибирской язвы и бешенства. Пастер доказал, что палочки, обнаруженные в организме погибших от сибирской язве животных, являются возбудителями этой болезни. Ой предложил и способы борьбы с ней, вводя здоровым животным искусственно ослабленную культуру сибиреязвенных бацилл. Материал, используемый для прививок, в честь Дженнера был назван вакциной (от лат. vacca — корова). Введение вакцины создавало в организме животных невосприимчивость к заражению сибиреязвенными бациллами в смертельной дозе.
В конце 1880 г. Пастер посетил госпиталь, где увидел мучения ребенка, погибающего от бешенства. Это произвело тяжелое впечатление на ученого. Начались поиски средства, способного победить болезнь. Почти 5 лет Пастер и его ученики Ру и Шамберлен изыскивали средство, предохраняющее организм укушенного человека от заболевания. Вакцина против бешенства была приготовлена и испйтана вначале на 9-летнем мальчике, покусанном бешеной собакой, а затем на 19 русских крестьянах, прибывших в Париж из Смоленска после укусов бешеным волком. Вакциной служил полученный Пастером из мозга зараженного кролика препарат — «вирус фикс» (fixe — постоянный, фиксированный, вирус-яд). Специально обработанный, он терял свою ядовитость, но приобретал способность предохранять от возникновения заболевания. Работами Пастера по созданию невосприимчивости к инфекционным заболеваниям были заложены основы вакцинопрофилактики заразных болезней, давшей блестящие результаты в настоящее время.
Выдающийся немецкий микробиолог Роберт Кох был современником Пастера. Ему микробиологическая наука обязана совершенствованием методов микробиологической техники: он предложил способы окраски, которые помогли изучить строение многих микробов, использовал осветитель Аббе при микроскопировании, ввел микрофотографирование. Разработанные Кохом методы микробиологических исследований позволили получить возбудителей инфекционных заболеваний в чистой куль
туре, содержащей только один вид микроорганизмов. Это стало возможным при выращивании микроорганизмов на плотных питательных средах, предложенных Кохом. На них можно было получить рост популяции микробов из одной клетки в виде колонии. Появилась возможность изучить физиологические и биохимические свойства микробов одного вида, проверить их способность вызывать заболевания у экспериментальных животных. Все это позволило буквально за 10—20 лет открыть, описать
Кох открыл возбудителя тяжелейшего заболевания человека — холеры, а также возбудителя одного из наиболее распространенных заболеваний— туберкулеза. Кохом был предложен и препарат для его лечения — туберкулин, представляющий продукт жизнедеятельности туберкулезной палочки (микобактерии туберкулеза). К сожалению, он не был эффективен при лечении заболевания. Но и в настоящее время туберкулин Коха применяют для диагностических целей при туберкулезе (пробы Пирке и Манту).
Русский ученый-биолог Илья Ильич Мечников внес огромный вклад в развитие микробиологии и иммунологии. Он создал фагоцитарную теорию иммунитета. Мечников показал, что одним из важнейших механизмов защиты человека от проникших в его организм болезнетворных микробов является клеточная защита. Так, например, при воспалении белые кровяные тельца — лейкоциты — захватывают и пожирают микробов, проникших в ткани человеческого организма. Мечников назвал эти клетки фагоцитами (от греч. phagos — пожирающий, Kytos — клетка). Разработке и доказательству фагоцитарной теории иммунитета Мечников посвятил 25 лет жизни. За создание учения об иммунитете он был удостоен первой Нобелевской премии.
Много внимания уделял Мечников проблеме старения
организма. Он полагал, что гнилостные микробы, живущие в толстом кишечнике человека, отравляют организм ядовитыми продуктами своей жизнедеятельности, Мечников предлагал и способы, позволяющие отдалить старость. Они были основаны на использовании антагонизма среди микробов. Чтобы избежать поступления ядовитых продуктов в организм, Мечников предлагал заменить гнилостную флору кишечника другой, полезной для организма, например МОЛОЧНО- И И. Мечников (1845—1916) кислыми бактериями, которые находятся в простокваше. Несмотря на то что проблема старения организма оказалась намного сложнее, чем это полагал Мечников, идея использовать один вид микроба в борьбе против другого (антагонизм) принесла существенные плоды. Она получила блестящее воплощение в применении антибиотиков для лечения инфекционных болезней. Антагонизм микробов используется в настоящее время при изготовлении из различных микробов биопрепаратов (ко- либактерин, бифидобактерии и др.) для лечения кишечных заболеваний.
болеваний человека. В 1868 г. Обермейер открыл спирохету — возбудителя возвратного тифа. Шаудин и Гофман в 1905 г. описали бледную спирохету — возбудителя сифилиса. Открытия следовали одно за другим. В 1875 г. в Петербурге Ф. А. Леш открыл дизентерийную амебу — возбудителя амебной дизентерии. Это повлекло за собой открытие возбудителей различных заболеваний среди простейших. Через 5 лет после работы Леша французским военным врачом Лавераном в крови больных малярией был открыт возбудитель этого заболевания. Англичанин Росс, итальянец Грасси и русский ученый В. Я- Данилевский доказали, что переносчиком возбудителя малярии от больного человека к здоровому являются комары. В 1898 г. П. Ф. Боровский описал возбудителя кожного лейшманиоза, оказавшегося жгутиковым простейшим, а Брюс открыл патогенных трипаносом. Большой вклад в науку был внесен Д. Л. Романовским, предложившим специальные методы окраски препаратов крови и простейших организмов. Это позволило детально изучить морфологию малярийного паразита. В 1901 г. Н. С. Соловьев в Томске установил, что простейшие бала нтидии вызывают у человека тяжелое поражение кишечника — балантидиаз.
Пути открытия и изучения некоторых возбудителей, например риккетсий, были поистине драматичными. Заболевания сыпным тифом известны давно, однако долго не удавалось найти их возбудителя и установить пути заражения здорового человека от больного. В 1876 г. русский исследователь О. О. Мочутковский неоднократно вводил себе кровь сыпнотифозного больного, после чего заболел сыпным тифом. Этот героический опыт показал, что возбудители при сыпном тифе находятся в крови больного человека. Однако было неясно, как они проникают в организм человека. За 2 года до опытов Мочут- ковского профессор Киевского университета Г. Н. Минх, заразив себя кровью больного возвратным тифом, установил, что возбудители его находятся в крови. Он впервые высказал мысль о переносе возбудителей сыпного и возвратного тифа кровососущими насекомыми, в частности вшами. Это предположение блестяще подтвердил в 1909 г. Шарль Николь. В экспериментах на обезьянах он доказал, что переносчиком сыпнотифозной инфекции является платяная вошь. В этом же году Риккетс обнаружил возбудителя сыпного тифа в Америке, а Провачек —
в Европе. В честь исследователей, умерших от сыпного Тифа при изучении его, возбудитель был назван рик- кетсией Провачека.
^ тельной среде не было, а сок оставался заразным после ^ фйльтрации его через фильтры. Ивановский (1892) пришел к выводу, что болезнь табака вызывается мельчайшим агентом, который проходит через мельчайшие поры фильтра и не растет на питательных средах. Датский ботаник Мартин Бейеринк, также изучавший болезнь табака, назвал вновь открытое вещество вирусом, определив его как «жидкое живое заразное начало». История изучения вирусов начинается только после 1932 г., когда американский биохимик Стенли заинтересовался загадочными невидимками. Стенли, изучая биохимическими методами сок, полученный из больных листьев табака, установил, что вирусы имеют белковую природу. Оставив колбу, содержащую вирусный белок, в холодильнике, Стенли с удивлением обнаружил, что вирусный белок способен кристаллизоваться. Эффект кристаллизации был ошеломляющим и Стенли надолго отказался от мысли, что вирус — живое существо. Он считал, что это белковые ферменты, способные увеличиваться в количестве по мере Р°ста организма. Исследуя белок вирусов, английские биохимики Боуден и Пири показали, что он является Фосфопротеином, а в дальнейшем установили, что виру- ^ы> как и все живые организмы, содержат нуклеопротеи-
Увидеть вирус удалось лишь после того, как стали
доступными для исследования электронные микроскопы. Это позволило изучить форму вирусов, их строение и структуру. В наше время были изучены также процессы размножения вирусов, отличающиеся от размножения других микроорганизмов.
В начале XX века были найдены вирусы у бактерий (бактериофаги), а позднее у актиномицетов (актинофа- ги). Вирусы оказались возбудителями многочисленных и часто очень тяжелых заболеваний человека. Полагают, что они могут быть также причиной возникновения некоторых опухолей.
Однако не только изучение причин болезней и их переносчиков волновало ученых. Они вели поиски новых профилактических и лечебных средств, позволяющих успешно бороться с инфекционными болезнями: 1) химиотерапевтических препаратов и антибиотиков, оказывающих действие на возбудителей инфекций, 2) вакцинных препаратов, предохраняющих человека от заболевания, 3) иммунных лечебных сывороток для лечения инфекционных болезней.
Учение об иммунитете и его практическое применение. В борьбе с инфекционными болезнями огромное значение имеет невосприимчивость к ним человека — иммунитет. В 1898 г. Пауль Эрлих создал первую гуморальную теорию иммунитета. Этому предшествовали опыты Беринга и Китазато, которые в 1890 г. установили, что в крови больного дифтерией появляются противоядия, которые защищают организм от ядов дифтерийной палочки. Авторы назвали их антителами, а поскольку они находятся в крови, теория невосприимчивости Эрлиха получила название гуморальной (от лат. humor — жидкость). Разработка И. И. Мечниковым клеточной теории иммунитета позволила в дальнейшем установить, что невосприимчивость к инфекционным заболеваниям — иммунитет — обеспечивается7 тесным взаимодействием клеточных и гуморальных факторов защиты. В борьбе с инфекционными заболеваниями искусственное создание невосприимчивости в организме человека имеет огромное значение. Тот факт, что человек становится иммунным после перенесенной болезни, был известен давно. Именно народные наблюдения были положены Дженнером в основу иммунизации против оспы. Пастеру принадлежит заслуга научного обоснования и разработки метода искусственного повышения невосприимчивости к инфек-
ционным заболеваниям и создания вакцин против сибирской язвы и бешенства. В России большую работу по совершенствованию прививок против бешенства проделал
М.
П. Чумаков
За прошедшие десятилетия с начала XX века были достигнуты колоссальные успехи в поисках вакцинных препаратов,
Цредохраняющих человека от заболевания. Созданы вакцины против многих важнейших инфекций человека и животных и среди них особенно эффективные живые вакцины — аттенуированные — из ослабленных бактерий и вирусов. С успехом используются живые вакцины против чумы (М. П. Покровская, Н.Н.Жуков-Вережников, Е. И. Коробкова), сибирской язвы (Н. Н. Гинзбург), туляремии (Н. А. Гайский, Б. Я. Эльберт), бруцеллеза (П. А. Вершилова), разработанные советскими учеными. На примере создания и применения вакцины против полиомиелита можно проследить, какое огромное значение имеет использование вакцинных препаратов для снижения и ликвидации инфекционных заболеваний.
Работа по получению прививочного материала против детского паралича (полиомиелит) была начата более 50 лет назад. Однако более активная разработка вакцины стала проводиться лишь в последние десятилетия, когда в странах Европы и Америки число этих заболеваний резко возросло. Первая эффективная вакцина была создана Солком из убитых вирусов полиомиелита. Она ищроко использовалась для прививок детям и молодым лк>дям в различных странах. Но трудность введения вакцины (шприцем под кожу) и получение недостаточно напряженного иммунитета заставили искать более эффективные методы повышения ^восприимчивости. Вто
рая, более эффективная вакцина против полиомиелита была создана другим американским ученым — Сэбиным, приготовившим ее из живых, но ослабленных вирусов. Эта вакцина, которую вводили через рот, была испытана в 1954—1958 гг. в США, Голландии, Мексике и Чехословакии, поскольку в эти годы число заболеваний полиомиелитом резко возросло. Однако полное признание вакцина Сэбина получила лишь после того, как в СССР были проведены массовые прививки ею в 1959—1960 гг. За 2 года было привито 77 млн. человек, причем 72 млн. из них — в возрасте до 20 лет. За разработку методов борьбы с полиомиелитом и внедрение их в практику М. II. Чумакову и А. А. Смородинцеву была присуждена Ленинская премия.
В результате открытия антител Берингом и Ру были получены противодифтерийные антитоксические сыворотки, которые с успехом использовались для лечения дифтерии.
Это величайшее открытие было оценено Нобелевской премией 1908 г. Оно позволило получить высокоэффективные антитоксические сыворотки против токсинов
возбудителей столбняка, дифтерии, газовой гангрены, ботулизма и спасти жизнь тысяч больных.
Химиотерапевтические препараты. Для лечения инфекционных заболеваний эти препараты стали широко использоваться после того, как Эрлих получил свой знаменитый препарат «606» — сальварсан, обладающий значительной эффективностью в отношении спирохеты — возбудителя сифилиса. Эрлих, бывший основоположником химиотерапии, мечтал о стерилизующей терапии, полном уничтожении болезнетворных микробов в организме человека. В 1935 г. Гергард Домагк, испытав огромное количество сульфаниламидных препаратов, открыл пронтозил (красный стрептоцид), который оказался эффективным средством борьбы с инфекциями, вызываемыми кокками. Болезни, возбудителями которых были стрептококки, стафилококки, гонококки и протекающие подчас очень тяжело (например, сепсис — заражение крови), стали излечимы. Это открытие положило начало эре сульфаниламидных препаратов. В Советском Союзе в 1937 г. был получен белый стрептоцид и в Англии синтезирован сульфидин, также активный в отношении кокков и особенно пневмококков. В дальнейшем был изучен механизм действия сульфаниламидных препаратов. Оказалось, что по своим химическим и структурным свойствам они очень близки к парааминобензойной кислоте, представляющей нормальный продукт обмена у бактерий. Сульфаниламид в результате своего сходства с этой кислотой присоединяется вместо нее к ферментам, которые выключаются из обмена веществ бактериальной клетки. Нарушение обмена веществ приводит к прекращению роста, размножения бактерий и к их гибели.
Александр
Флеминг (1881—1955)
с посевом стафилококка заросли плесенью и там, где она выросла, колонии микробов светлели и растворялись. Флеминг заинтересовался удивительной плесенью. Оказалось, что она убивает стафилококков, стрептококков, дифтерийные палочки, возбудителей сибирской язвы. Плесень, которая принадлежала к виду Penicil- lium notatum, выделяла антибиотические вещества, губительно действующие на микроорганизмы. Позже это вещество было названо пенициллином. Однако только много лет спустя был получен препарат пенициллина, применяемый для лечения. Открытие пенициллина повлекло за собой разработку и открытие новых антибиотиков, позволивших перейти в широкое наступление против болезней, причинявших значительный вред человечеству на протяжении многих веков. Были открыты стрептомицин, сыгравший большую роль в борьбе с туберкулезом, ауреомицин — средство против сыпного тифа, левомицетин — против брюшного тифа, тетрациклины — антибиотики с широким спектром действия. Каждый год создается много новых препаратов антибиотиков, среди которых выбирают наиболее эффективные. Большой вклад в открытие антибиотиков, их изучение и внедрение в практику внесли советские ученые 3. В. Ермольева, Н. А. Красильников и Г. Ф. Гаузе.
