Definiția, istoricul, clasificarea și distracția despre microbiologie
Care este definiția microbiologiei? Care este istoria și de ce este atât de important în medicină? Ce pot surprinde faptele despre microorganisme?
Studiul Microbiologiei - Definiție
Microbiologia este definită pur și simplu ca studiul microorganismelor, cu "micro" însemnând mici și "biologie", referindu-se la studiul lucrurilor vii. Microorganismele studiate variază foarte mult și domeniul microbiologiei este împărțit în mai multe sub-domenii de studiu.
Domeniul microbiologiei este esențial pentru ființele umane, nu numai datorită bolilor infecțioase provocate de acești microbi, ci și datorită faptului că sunt necesare "bune" microorganisme pentru a trăi pe planetă. Având în vedere că bacteriile din și din corpul nostru depășesc numeroasele noastre celule, acest domeniu de studiu ar putea fi considerat unul dintre cele mai importante domenii ale cunoașterii și studiului.
Tipuri de microorganisme - Clasificare
Microorganismele sau "microbii" sunt niște lucruri vii mici. Majoritatea acestor organisme nu pot fi văzute cu ochiul liber și până la inventarea microscopului și a teoriei germenilor nu am avut nici o idee cât de abundente sunt.
Microbii se găsesc aproape oriunde pe pământ. Acestea se găsesc în bazine de apă fierbinți de la Yellowstone și în guri vulcanice la adâncimile cele mai mici ale mării. Ei pot trăi în apartamente de sare și unii se pot prospera în apă sărată (atât de mult pentru a folosi sarea ca conservant .) Unii au nevoie de oxigen pentru a crește și alții nu.
Cel mai dificil microorganism din lume este o bacterie numită Deinococcus radio trans , o bacterie care poate rezista la radiații la un nivel fenomenal așa cum sugerează și numele, dar poate supraviețui fără apă, atunci când este expus la acizi puternici și chiar când este plasat într-un vid.
Clasificarea microorganismelor în microbiologie
Există multe moduri diferite în care oamenii de știință au clasificat și încercând să înțeleagă milioane de microbi din mijlocul nostru.
Multicelulare vs. unicelulară vs acellulară - Unul dintre modurile în care microbii sunt clasificați este dacă au sau nu celule și, dacă da, câte. Microorganismele pot fi:
- Multicelulare - având mai mult de o celulă.
- Unicelular - având o singură celulă.
- Acellular - Lipsa celulelor, cum ar fi viruși și prioni. (Au existat dezbateri asupra faptului dacă virușii sunt într-adevăr niște lucruri vii, deoarece nu pot supraviețui în afara unei gazde, iar prionii sunt de obicei denumiți mai degrabă "proteine infecțioase" decât microbi.)
Eukariote vs prokaryotes Un alt mod în care microorganismele sunt clasificate are de a face cu tipul de celulă. Acestea includ eucariote și procariote:
- Eucariotele sunt microbi cu "celule complexe" care au un nucleu adevărat și organele legate de membrană. Exemple de eucariote includ helminții (viermi,) protozoare , alge, fungi și drojdii.
- Procariotele sunt microbi cu "celule simple" care nu au un nucleu adevărat și lipsesc organele legate de membrană. Exemplele includ bacterii.
Principalele clase de microorganisme includ - Diferitele tipuri de microbi pot fi, de asemenea, defalcate în:
- Paraziți - Paraziți sunt uneori mai înfricoșătoare decât alte microorganisme, cel puțin atunci când pot fi văzute cu ochiul liber. Paraziți includ helminți (viermi,) fulgi, protozoare și multe altele. Exemple de infecții parazitare includ malaria , giardia și boala somnului african. Ascariasis (viermi rotunzi) sunt cei care infectează un miliard de oameni din întreaga lume.
- Ciuperci (și drojdii) - Ciupercile sunt microorganisme care sunt în unele moduri similare cu plantele. Dacă ați avut picior sportiv sau o infecție cu drojdie, sunteți familiarizat cu câteva infecții fungice . Această categorie include, de asemenea, ciupercile și mucegaiurile. Ca bacterii, avem de asemenea multe "ciuperci bune" care trăiesc în corpul nostru și nu provoacă boli.
- Bacterii - Avem mai multe bacterii în și pe corp decât celulele umane, dar marea majoritate a acestor bacterii sunt "bacterii sănătoase". Ne protejează împotriva infecțiilor cauzate de bacterii rele sau patologice și joacă un rol în digerarea hranei noastre. Exemple de infecții cauzate de bacterii includ tuberculoza și Strep gât.
- Virușii - Virușii sunt abundenți în natură, deși cele mai cunoscute sunt cele care provoacă boli umane. Virușii pot, de asemenea, să infecteze alte microorganisme, cum ar fi bacteriile, precum și plantele. Imunizările au redus riscul unor boli înspăimântătoare, dar altele, cum ar fi Ebola și virusul Zika , ne amintesc că nu am început să cucerim aceste amenințări miniatură.
- Prioni - Majoritatea oamenilor de știință din acest moment nu clasifică prioni ca microorganisme, ci mai degrabă ca "proteine infecțioase". Acestea fiind spuse, ele sunt deseori studiate de virologi, Prionii sunt în esență o bucată de proteine pliate anormal și pot să nu pară înspăimântătoare la început. Cu toate acestea, bolile prionice cum ar fi boala vacii nebune sunt unele dintre cele mai temuți boli infecțioase.
Istoria microbiologiei
Ceea ce știm acum despre microorganisme și care va fi discutat mai jos este relativ nou în istorie. Să aruncăm o scurtă privire asupra istoriei microbiologiei:
Primul microscop / primele microorganisme vizualizate - Primul pas major în microbiologie a apărut atunci când van Leeuwenhoek (1632-1723) a creat primul microscop cu un singur obiectiv. Printr-o lentilă care avea o mărire de aproximativ 300X, a fost capabil să vizualizeze bacteriile pentru prima dată (de la ștergări din dinți).
Dezvoltarea teoriei germenilor - Corpul uman a fost recunoscut ca o sursă de infecție de către trei oameni de știință :.
- Dr. Oliver Wendall Holmes a descoperit că femeile care au dat naștere la domiciliu aveau mai puțină probabilitate de a dezvolta infecții decât cele care au fost livrate într-un spital.
- Dr. Ignaz Semmelweis a legat infecțiile cu medici care au mers direct din camera de autopsie în maternitate fără să-și spele mâinile.
- Joseph Lister a introdus tehnici aseptice, inclusiv spălarea mâinilor și utilizarea căldurii pentru sterilizare.
Teoria gerului - Cele două persoane cele mai creditate cu acceptarea teoriei germenilor au fost Louis Pasteur și Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteurul este creditat cu teoria biogenezei, observând că toate lucrurile vii provin din ceva mai degrabă decât din perspectiva dominantă în momentul generării spontane. El a afirmat că multe boli au fost cauzate de microbi (mai degrabă decât de păcat, de furia lui Dumnezeu și de alte cauze potențiale). El a arătat că microorganismele sunt responsabile pentru fermentație și degradare și au dezvoltat metoda numită pasteurizare folosită astăzi. El a dezvoltat, de asemenea, vaccinuri împotriva rabiei și antraxului.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch este autorul "postulatelor lui Koch", seria științifică a pașilor care au dovedit teoria germenilor și care a fost folosită în studii științifice de când (cu unele revizuiri) a identificat cauza tuberculozei, antraxului și holera.
De atunci, câteva repere includ:
- 1892 - Dmitri Iosifovici Ivanoski a descoperit primul virus.
- 1928 - Alexander Flemming a descoperit penicilina.
- 1995 - A fost publicată prima secvență genomică microbiană.
Microorganisme infecțioase
Când ne gândim la microorganisme, majoritatea dintre noi se gândesc la boală, deși aceste mici "bug-uri" sunt mult mai probabil să ne ajute decât să ne rănească. (Asigurați-vă că citiți mai jos despre "microbii buni" de mai jos.)
Până acum mai puțin de un secol și în prezent, în multe locuri ale lumii, infecțiile cu microorganisme au fost cauza principală a morții. Speranța de viață în Statele Unite sa îmbunătățit dramatic în ultimul secol, nu numai pentru că trăim mai mult, ci mai ales pentru că mai puțini copii mor în copilărie.
În Statele Unite, bolile de inimă și cancerul sunt acum prima și a doua cauză principală de deces. Totuși, la nivel mondial, boala infecțioasă. Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, în țările economice scăzute din întreaga lume, principala cauză a decesului este infecțiile respiratorii inferioare, urmate de boli diareice.
Apariția vaccinărilor și a antibioticelor, plus o apă curată și mai importantă, ne-a redus îngrijorarea față de organismele infecțioase, dar ar fi bine să fim arogant. În momentul de față, ne confruntăm nu numai cu boli infecțioase emergente, ci și cu rezistență la antibiotice, iar mulți experți consideră că suntem mult așteptate pentru următoarea pandemie.
Microorganismele care sunt utile oamenilor - "Microbii buni"
Deși rareori vorbim despre aceasta, microorganismele nu sunt doar utile, ci necesare în aproape fiecare aspect al vieții noastre. Microbii sunt importanți în:
- Protejarea trupurilor noastre împotriva microbilor "răi".
- Efectuarea alimentelor - De la iaurt la băuturi alcoolice, fermentația este o metodă în care creșterea, dacă microbii sunt folosiți pentru a crea alimente. Acesta este un exemplu, cu toate acestea, microbii sunt partea de jos a lanțului alimentar pentru o mare parte din viață
- Defalcarea deșeurilor la sol și reciclarea gazelor atmosferice de mai sus. Bacteriile pot ajuta chiar și cu deșeuri dificile, cum ar fi deversările de petrol și deșeurile nucleare.
- Bacteriile din corpul nostru sunt responsabile de producerea de vitamine cum ar fi vitamina K și unele vitamine B. Bacteriile sunt, de asemenea, extrem de importante în digestie.
- Domeniul criptografiei se uită chiar la modurile în care bacteriile pot fi folosite ca unitate de stocare a informațiilor.
Nu numai că microbii îndeplinesc multe funcții pentru noi, ci fac parte din noi. Se crede că bacteriile din și în corpul nostru depășesc numărul celulelor cu un factor de 10 la 1.
Probabil ați auzit cele mai recente mâncăriri sănătoase. În plus față de consumul de broccoli și afine, acum ni se spune să mănânce alimente fermentate zilnic sau cel puțin cât de des posibil. Cu bacterii, nu ar exista fermentație.
La naștere, bebelușii nu au bacterii în corpul lor. Ei își achiziționează primele bacterii în timp ce trec prin controlul nașterii. (Lipsa de colectare a bacteriilor în canalul de naștere este considerată de unii ca fiind motivul pentru care obezitatea și alergiile sunt mai frecvente la copiii transmiși de secțiunea C).
Dacă ați citit știrea în ultima vreme, chiar a fost postulat că bacteriile din intestinul nostru sunt responsabile de starea noastră de zi cu zi. aflați cum să aveți bacterii intestinale sănătoase . Studiul microbiomei este acum folosit pentru a explica multe lucruri, cum ar fi de ce antibioticele pot duce la creșterea în greutate.
Domenii de microbiologie
Există mai multe domenii diferite în domeniul microbiologiei. Un exemplu de unele dintre aceste domenii defalcate pe tipuri de organism include:
- Parazitologie - Studiul parazitologiei
- Mycology - Studiul fungilor
- Bacteriologie - Studiul bacteriilor
- Virologia - Studiul virusilor
- Protozoologie - Studiul protozoarelor
- Phycology - Studiul algelor
- Imunologie - Studiul sistemului imunitar
Domeniile de microbiologie pot fi, de asemenea, defalcate pe domeniul de aplicare pentru a include o gamă largă de subiecte. Câteva exemple printre multe includ:
- Fiziologia microbiană (creșterea, metabolismul și structura microbilor)
- Genetica microbiană
- Evoluția microbiană
- Microbiologie de mediu
- Microbiologia industrială (de exemplu tratarea apelor reziduale)
- Microbiologie alimentară (fermentație)
- Biotehnologie
- Bioremediere.
Viitorul microbiologiei
Domeniul microbiologiei este fascinant și există mai multe lucruri pe care nu le știm. Ceea ce am câștigat probabil în cunoașterea cel mai mult în domeniu este că există mult mai mult de învățat.
Nu numai că microbii pot provoca boli, dar pot fi utilizați pentru a dezvolta medicamente pentru combaterea altor microbi (de exemplu, penicilina). Unii viruși par să provoace cancer, în timp ce alții sunt evaluați ca o modalitate de combatere a cancerului.
Unul dintre cele mai importante motive pentru care oamenii să învețe despre microbiologie este să aibă respect pentru aceste "creaturi" care ne depășesc cu mult. Se crede că rezistența la antibiotice este crescută datorită utilizării incorecte nu numai a antibioticelor, ci și a săpunurilor antibacteriene. Și asta este doar atunci când ne uităm la microbii pe care îi recunoaștem în prezent. Odată cu apariția bolilor infecțioase și cu capacitatea noastră de a călători cel mai mult oriunde în lume pe trei zboruri, există o mare nevoie ca microbiologii să fie educați și pregătiți.
> Surse
- > Kasper, Dennis L., Anthony S. Fauci și Stephen L. Hauser. Principiile de medicină internă ale lui Harrison. New York: Mc Graw-Hill Education, 2015. Imprimare.
- > Smolinska S., Groeger, D. și L. O'Mahony. Biologia Microbiomei 1: Interacțiunile cu răspunsul imun gazdă. Clinici de gastroenterologie din America de Nord . 2017, 4691): 19-35.