DEFINITIA SI OBIECTUL DE STUDIU AL MICROBIOLOGIEI

DEFINITIA SI OBIECTUL DE STUDIU AL MICROBIOLOGIEI

Microbiologia - ansamblul de discipline, care se ocupa cu studiul microorganismelor unicelulare, invizibile cu ochiul liber, vizibile doar la microscop (ciuperci microscopice, alge, bacterii, virusuri, protozoare)

Microbiologie (micro = mic; bios = viata)

Prin amploarea pe care a luat-o studiul acestora, s-au conturat astazi adevarate ramuri sau stiinte distinctive:

bacteriologia,

- virusologia,

- micologia

In cadrul microbiologiei s-au dezvoltat apoi diverse subramuri:

- microbiologia medicala,

- microbiologia industriala,

- microbiologia alimentara,

- microbiologia agricola,

- microbiologia marina etc.

Cunostintele de microbiologie  ajuta la:

stabilirea diagnosticului etiologic al bolilor infectioase ;

alegerea tratamentului antiinfectios profilactic sau curativ, cel mai adecvat;

- cunoasterea metodelor de profilaxie a bolilor infectioase.

Microbiologia medicala:

• morfologia agentilor microbieni infectiosi
• relatia cu organismul uman si animal
• patogenia
• rezistenta antiinfectioasa
• diagnosticul etiologic al bolilor infectioase
• bazele terapiei antiinfectioase
• bazele profilaxiei antiinfectioase

Microorganismele:

• cele mai vechi, numeroase si diversificate forme de viata pe pamant;
• se afla in mediul inconjurator;
• au rol in descompunerea materiei organice si mentin fertilitatea solului;
• majoritatea sunt utile si numai o parte sunt implicate,in diferite grade, in patologie.

Microorganismele - rol important pe planeta - nu ar exista viata fara ele

Evolutia microbiologiei

Microbiologia a avansat continuu, de la nivelul unei stiinte relativ simple la un nivel care a determinat insemnate progrese in prevenirea, diagnosticul si tratamentul bolilor.

Existenta lor a fost banuita inca din antichitate, cand se contureaza conceptul de contagiozitate

TITUS LUCRETIUS CARUS (98 - 55 i.e.n.) - poetul materialist al Romei

- explica pesta prin "germenii bolii si ai mortii" si nu prin "mania zeilor"

HIPPOCRATE (460-377 i.Ch.) - teoria miasmelor (aer otravit)

HIERONIMUS FRACASTOR (1478 - 1553) - medic, astronom, poet italian

- sustine teoria contagiunii in epidemii de ciuma, variola, sifilis - crede in existenta unor germeni vii care se inmultesc (1546)

Microorganismele au fost descoperite relativ tardiv, dupa anul 1680.

Datorita dimensiunilor mici, cunoasterea existentei lor a trebuit sa astepte descoperirea microscopului.

Zaccharias si Hans Jansen (Middeburg) au fost creditati a fi realizat primul microscop in 1590

- nu pentru studiul microorganismelor

prima persoana care a vazut si a descris microorganisme a fost

Antony van Leeuwenhoek

(1632-1723), un vanzator irlandez de maruntisuri care a vrut sa observe tesatura hainelor.

Microscopul lui, pe care l-a construit singur, a constat dintr-o lentila biconvexa intr-un cadru metalic, cu o marire de pana la 270 de ori. Cu aceste instrumente a examinat apa din balti, tartrul dentar, materiile fecale provenite de la un pacient cu dizenterie etc. A fost mirat sa observe in toate aceste substante, mici organisme sferice in forma de tigara, despirale, unele aflate in miscare rapida, pe care le-a numit 'animalicule'. Desenele pe care le-a facut probeaza ca ceea ce a vazut au fost bacterii, protozoare si alte microorganisme.

Pe parcursul a 40 de ani, van Leeuwenhoek a scris 125 de scrisori traduse in engleza si predate Societatii Regale din Londra, in plus, 27 lucrari au fost  publicate in Memoriile Academiei Franceze de Stiinte.

Universitatea din Utrecht pretinde ca detine in muzeu unele dintre microscoapele

originale ale lui Leeuwenhoek

descoperirea microorganismelor - teoria "generatiei spontane" - "in diferite substante minerale sau organice lipsite de orice urme de viata pot lua nastere microorganisme sau chiar vietuitoare mai dezvoltate"

Teoria "generatiei spontane"combatuta de de:

- Redi

- Spallanzani

- Pasteur

LAZZARO SPALLANZANI

calugar, matematician, naturalist italian, profesor la universitatea din Pavia

combate teoria "generatiei spontane" - in lichidul fiert si mentinut in vas ermetic inchis nu reapar microbii

descopera existenta bacteriilor

sporogene si anaerobe

LOUIS PASTEUR

parintele microbiologiei; chimist si medic;

demonstreaza ca bacteriile si ciupercile nu

se nasc spontan ci din parinti, se inmultesc

si pot fi omorate;

pune bazele sterilizarii;

introduce conceptul si metodica

lucrului aseptic;

Fundamenteaza teoria biologica a fermentatiilor:

- fermentatia se datoreaza unor microbi;

- fiecare tip de fermentatie - cauzat de o specie de microbi (specificitatea proceselor fermentative);

- stabileste natura biologica a bolilor bauturilor

fermentate.

Utilizeaza pasteurizarea - metoda incalzirii

diferentiate (bazele microbiologiei industriale)

creeaza termenii de "aerobioza" si

"anaerobioza";

demonstreaza legatura cauzala dintre microb

si boala;

studiaza bolile viermilor de matase si bolile vitei de vie, aratand ca sunt produse de microbi;

indica masuri de prevenire a acestor infectii.

Pune bazele stiintifice ale profilaxiei bolilor

infectioase:

- prin studiul "holerei gainilor", agentul patogen devine "avirulent" prin invechirea culturii, iar

agentul "avirulent" inoculat la gaina sanatoasa

confera rezistenta fata de holera

realizeaza vaccinul anticarbunos (antrax)

- realizeaza vaccinul antirabic (1885-Joseph Meister)

ROBERT KOCH

Medic de tara

Parintele scolii germane de microbiologie;

Studiaza boala carbunoasa

Descopera metodele de cultivare

pe medii solide

Metoda de colorare a preparatelor microscopice

Descopera vibrionul holeric, bacilul tuberculozei si alergia in tuberculoza

1905 - premiul Nobel pentru fiziologie si medicina

Postulatele lui Koch

• microorganismul sa se gaseasca constant in organismul bolnavilor ce prezinta aceleasi semne de boala
• sa poata fi cultivat si sa dea culturi cu aceleasi caractere
• cu aceste culturi sa se poata reproduce boala experimental la animal, de la care sa se izoleze acelasi microb

Microbiologia romaneasca

Victor Babes (1854-1926) - intemeietorul microbiologiei romanesti

studii la Budapesta, Viena, Berlin, Paris

prof. de bacteriologie la Bucuresti

1885 - publica la Paris, impreuna cu Victor Cornil, primul tratat de bacteriologie din lume

granulele metacromatice la bacilul difteric (corpusculii Babes-Ernst)

peste 40 de specii microbiene si doua specii de protozoare din genul Babesiella

studiul turbarii, leprei, tuberculozei, pelagrei

vaccinarea antirabica, seroterapia antirabica si antidifterica

organizeaza primul institut de cercetari medicale din Romania, "Institutul Victor Babes" si primele laboratoare de igiena si bacteriologie din tara.

SCOALA ROMANEASCA DE MICROBIOLOGIE

I. Cantacuzino

D. Ionescu-Mihaesti

M. Ciuca

Al. Slatineanu

P. Condrea

D. Combiescu

M. Nasta

M. Negut

CARACTERELE GENERALE ALE BACTERIILOR

Prin notiunea de microb sau microorganism sunt definite grupe foarte variate de vietuitoare, de dimensiuni foarte mici, invizibile cu ochiul liber, cu o structura si organizare relativ simpla, situate pe trepte de evolutie de regula unicelulara sau subcelulara.

Din categoria acestora fac parte virusurile, bacteriile, ciupercile microscopice (inclusiv cele cu o organizare pluricelulara nediferentiata), precum si algele microscopice si protozoarele.

Privite in ansamblu, aceste vietuitoare au insa trasaturi distinctive de restul lumii vii, ele fiind situate pe trepte inferioare de evolutie si organizare.

Ca atare, s-a propus sa fie incadrate in sistematica intr-un regn distinct, regnul Protista.

Regnul cuprinde doua increngaturi: Protozoa (cu sens de primele animale si Protophyta (cu sens de primele plante).

Bacteriile formeaza in sistematica clasa Schizomycetes (Naegeli, 1857) sau Bacteria (Cohn, 1872).

Sunt vietuitoare foarte heteromorfe, larg raspandite in natura, constituind o parte importanta a biosferei.

Cele mai multe sunt saprofite (sapros-putrid) si au rol covarsitor in circulatia complexa a materiei in natura.

Din imensitatea lumii bacteriene, un numar relativ restrans de specii au evoluat spre o viata parazitara, devenind patogene pentru om, animale si plante.

Desi foarte mult diversificate, bacteriile sunt definite prin cateva caracteristici generale, ca un grup distinct de vietuitoare.

Ecologic, bacteriile sunt considerate pe drept vietuitoare ubicvitare.

Ele se gasesc in natura raspandite peste tot, de la suprafata Terrei pana in adancul oceanelor, din zonele cele mai aride pana in lumea gheturilor vesnice.

Pe fondul marii lor plasticitati s-au adaptat la conditii foarte variate de mediu si viata.

Numeroase grupe specializate de bacterii traiesc in sol, altele in apele de suprafata (dulci, saline, sulfuroase, feruginoase, termale etc.) si in apele marine etc.

Unele bacterii traiesc, ca flora epifita sau comensala, pe pielea si mucoasele omului si animalelor, dar mai ales in anumite compartimente ale tubului digestiv.

Un numar relativ restrans de specii au devenit parazite pentru organismele animale sau vegetale, la care produc boli specifice

Bacteriile au rol important in natura.

Pe fondul autotrofismului si heterotrofismului lor, intervin activ si in proportii nebanuite in procese foarte variate de sinteza si degradare a materiei.

Sunt responsabile de numeroase transformari geochimice, dar mai ales de realizarea proceselor de putrefactie a cadavrelor vegetale si animale, in cursul carora materia organica macromoleculara, inaccesibila sub aceasta forma plantelor, este degradata si mineralizata, putand astfel reintra in circuitul biogen.

Multe specii bacteriene intervin activ in degradarea diferitelor deseuri de natura organica, indeplinind astfel un rol major in depoluarea mediului ambiant.

Bacteriile sunt:

• vietuitoare unicelulare, foarte heteromorfe,
• cu dimensiuni cuprinse intre 0,1-15 µm.
• celula este protejata de un perete (membrana ) cu o structura rigida, care confera fiecarei specii o forma caracteristica.

Se disting patru tipuri morfologice principale. coc, bacil, vibrion, spirochet.

Structura si organizarea endocelulara sunt relativ simple, definind bacteriile ca vietuitoare procariote.

Unitatea morfo-biologica a celulei este protoplastul, formatiune care cuprinde toate organitele endocelulare, delimitate la exterior de membrana citoplasmatica.

Masa citoplasmatica este densa si aparent omogena, fara o structura bine definita. Dintre organitele citoplasmatice, la bacterii lipsesc mitocondriile.

Aparatul nuclear este, de asemenea, putin individualizat.

El este lipsit de membrana nucleara si de o structura interna propriu-zisa.

Intregul aparat nuclear este format de fapt dintr-un singur filament de ADN dublu catenar, foarte lung, cu numeroase super-rasuciri si plieri.

Capetele sale sunt legate, alcatuind un cromozom unic, care, dupa derulare, are o configuratie circulara.

Totalitatea genelor care alcatuiesc cromozomul celulei bacteriene se gasesc sub o forma unica.

O asemenea organizare genetica are profunde implicatii biologice, la bacterii lipsind fenomenele de dominanta si recesivitate a caracterelor, iar modificarile genetice produse prin mutatii sau recombinari genetice exprimandu-se imediat la descendenti.

Ansamblul acestor caracteristici deosebesc fundamental bacteriile, respectiv vietuitoarele procariote, de vietuitoarele eucariote a caror organizare endocelulara este mult mai evoluata.