Развитие медицинской микробиологии - микробиология с техникой микробиологических исследований
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ МЕДИЦИНСКОЙ МИКРОБИОЛОГИИ
Как и всякая наука, микробиология имеет свою историю. Ее истоки относятся к XVI веку, когда братья Янсены, шлифовальщики стекла, изготовили первый, еще -неусовершенствованный микроскоп (1590). Впервые увидел микробов голландец Антони Левенгук (1632—1723). Он сам изготовил микроскоп, дававший увеличение в 150—300 раз, и с его помощью рассматривал капли воды, слюну, зубной налет и т. п. В этих материалах он обнаружил огромное количество мельчайших существ, которых назвал «живыми зверьками» («animalcula viva»). Свои наблюдения он описал в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком» (1695). Сделанные в ней зарисовки и их описание убеждают нас в том, что Левенгуку удалось впервые увидеть все основные формы микроскопических организмов. Наблюдения Левенгука и положили основание микробиологии.
Однако некоторые микробиологические процессы (скисание молока, приготовление хлеба, приготовление спиртных напитков) были известны человечеству еще задолго до открытия микроорганизмов, хотя причины этих явлений и роль микробов в этих процессах оставались неизвестными в течение ряда столетий.
В истории общего развития микробиологии ведущую роль сыграл давно волновавший человечество вопрос о происхождении заразных болезней. Заразные заболевания были широко распространены с незапамятных времен. Так, оспа — одно из древнейших заболеваний человечества — была в то время самой распространенной в Китае и в Индии. Число обезображенных и искалеченных оспой (рябых и слепых) составляло около 25% всего населения. Страшный след в истории человечества оставила чума. Массовые заболевания производили потрясающие опустошения. В VI веке от чумы погибла половина населения Восточной Римской империи, а в XIV веке в Европе от этого страшного заболевания («черная смерть») умерло 25 млн. человек. Холера с 1818 по 1909 г. унесла 20 млн. человек.
Представление о том, что возбудителями заразных болезней являются живые организмы, начинает впервые формироваться в трудах крупнейших ученых и писателей периода расцвета Древней Греции и Рима (Гиппократ и др.). Однако представление о природе заразных болезней в то время дальше умозрительного признания живой природы возбудителя не пошло.
Последовавшая затем эпоха феодализма в Европе ознаменовалась исключительным распространением заразных болезней (проказа, сыпной тиф, чума и т. д.). Однако это не только не вызывало дальнейшего развития научных представлений о причинах и путях распространения инфекции, а, наоборот, в соответствии с социальным строем эпохи эти понятия были под строгим запретом религии. Лишь эпоха Возрождения и последовавшая за ней промышленная революция XVI— XVIII веков, давшие толчок развитию в Западной Европе физики, химии, естествознания и медицины, создали условия для постепенного накопления более правильных представлений о сущности инфекционных болезней.
Для России XVIII век явился периодом вступления страны на путь быстрого экономического развития. Рост промышленности и торговли, военные реформы, усиливавшиеся связи с Западной Европой и другими странами— все это, естественно, способствовало развитию медицины.
Русское законодательство уже в то время признавало инфекционный характер эпидемических заболеваний и считало, что причиной их служит прилипчивый «яд».
К этому периоду относится деятельность выдающегося русского врача-эпидемиолога и ученого Д. С. Самойловича (1742—1810). Особенно плодотворной была его выдающаяся деятельность по борьбе с чумой. Ои впервые предложил дезинфекцию вещей больных чумой и профилактику этого заболевания. Он упорно пытался обнаружить при помощи микроскопа и описать возбудителя чумы, считая его живым агентом. Его труды были высоко оценены, и он был избран членом многих иностранных академий. Его научные труды переводились на французский, немецкий и другие языки.
В 1796 г. английский врач Эдуард Дженнер нашел верное оружие против оспы: он доказал, что прививка людям коровьей оспы предохраняет их от заболевания натуральной оспой. Открытие Дженнера спасло человечество от тяжелой и грозной болезни. В своей основе метод Дженнера носил эмпирический характер и более 100 лет оставался неразгаданным.
До XIX века развитие микробиологии шло сравнительно медленно. За полтора столетия (с открытия Левенгука) эта наука, хотя и достигла некоторой степени своего развития, но была оторвана от повседневной практической деятельности человека. Это была наука описательная, морфологическая по сути.
С середины XIX века положение микробиологии резко меняется. Рост промышленности, усовершенствование оптических приборов, развитие естественных наук позволили микробиологам того времени от описания отдельных форм микробов перейти к изучению их физиологии, а следовательно, к глубокому изучению роли микробов в промышленности, сельском хозяйстве, возникновении и распространении инфекционных болезней.
К этому периоду относится замечательная деятельность основателя микробиологической науки французского ученого Луи Пастера (1822—1895).
Со времени Пастера микробиология вступает в новый период своего существования, в период изучения жизнедеятельности микробов и их роли как биохимических агентов в окружающей природе. С этого времени началось быстрое развитие микробиологии как в теоретическом, так и в практическом, направлении.
Пастер доказал, что микробы отличаются друг от друга не только формой, но и жизнедеятельностью. Он получил микроорганизмы в чистых культурах, определил их роль в процессах брожения и доказал, что заразные болезни вызываются различными микробами. Пастером были приготовлены вакцины против сибирской язвы и бешенства, сыгравшие большую роль в борьбе с этими заболеваниями. Работы Пастера о невозможности самопроизвольного зарождения микробов послужили теоретической предпосылкой для развития стерилизации и дезинфекции. Принцип, выдвинутый Пастером, был использован в промышленности, и на его основе возникло производство консервов.
В. Л. Омелянский писал: «С Пастера начинается второй физиологический период в истории микробиологии — период се необыкновенного расцвета. И если Левенгуку с полным основанием приписывается название «отца микрографии», то Пастер был истинным творцом и вдохновителем современной микробиологии, со сказочной быстротой разросшейся в огромную науку».
Открытия Пастера привлекли внимание выдающихся ученых, которые своими трудами способствовали дальнейшему развитию микробиологии. К ним принадлежат И. И. Мечников, Р. Кох, Д. И. Ивановский, С. Н. Виноградский и др.
Немецкий ученый Роберт Кох (1843 —1910) обогатил микробиологию рядом специальных методов, обосновавших микробиологическую технику. Им были введены в лабораторную практику плотные питательные среды (желатина, свернутая сыворотка, картофель), что обеспечило возможность получения изолированных колоний, а следовательно, и выделения одного вида бактерий (чистой культуры) значительно быстрее, чем в эпоху Пастера. Кохом был введен в практику метод окраски микробов анилиновыми красками. В 1882 г. он открыл возбудителя туберкулеза, а в 1883 г.— возбудителя холеры. Вместе с тем в некоторых вопросах микробиологии этот ученый стоял на неправильных позициях. Так, например, он отстаивал реакционное учение о постоянстве и неизменяемости микробных видов и неправильно понимал роль макро- и микроорганизма в развитии инфекционного процесса.
В 1884 г. ученик Коха Ф. Леффлер открыл дифтерийную палочку, а другой его ученик Г. Гаффки — возбудителя брюшного тифа. В Норвегии А. Ганзен (1873) обнаруживает возбудителя проказы, а в Японии С. Китазато — возбудителя столбняка (1885) и чумы (1894). Ученик Пастера Э. Ру и Е. Иерсен доказали (1888), что при дифтерии основные симптомы и тяжесть этого заболевания зависят от выделяемого дифтерийной палочкой ядовитого вещества — токсина. Исходя из этого, Ру во Франции, а Беринг в Германии путем иммунизации лошадей дифтерийным токсином получили антитоксическую противодифтерийную сыворотку, нейтрализующую дифтерийный токсин. Это было замечательным достижением практической микробиологии и привело к значительному снижению смертности детей от дифтерии. В дальнейшем были получены противостолбнячная и противоскарлатинозная сыворотки и сыворотки против токсинов возбудителей газовой гангрены и ботулизма. Так в микробиологической науке появилась одна из интереснейших ее глав «Серотерапия и серопрофилактика инфекционных заболеваний».
Немало замечательных страниц в историю развития микробиологии вписали и русские ученые. Основоположник отечественной микробиологии Л. С. Ценковский (1822—1887) в своей выдающейся работе по систематике микробов указал на место бактерий в системе живых существ и на близость их к сине-зеленым водорослям. Л. С. Ценковский ввел в практику полученную им сибиреязвенную вакцину, которая оказалась не менее эффективной, чем вакцина Пастера.
Из отечественных микробиологов всемирную известность приобрел И. И. Мечников (1845—1916). Этот «поэт микробиологии», как его образно назвал Шарль Николль, оставил глубокий след в науке и заслуженно считается одним из основоположников медицинской микробиологии наряду с Пастером и Кохом. Он является творцом фагоцитарной теории иммунитета и автором многочисленных работ по инфекции и иммунитету. Много внимания уделял И. И. Мечников выяснению причин преждевременной старости и научному обоснованию способов борьбы за долголетие человека.
И. И. Мечников разработал учение об антагонизме микробов, которое в дальнейшем послужило теоретической основой для получения антибиотиков — препаратов, успешно применяемых для лечения многих инфекционных заболеваний. Ему принадлежат блестящие работы по экспериментальному сифилису, туберкулезу и холере.
Являясь выдающимся биологом, И. И. Мечников установил возможность применения законов Дарвина в области микробиологии. Как материалист он высоко держал знамя русской науки, всегда стоял в авангарде прогрессивных ученых и всю свою жизнь выступал против реакции. Он превыше всего ставил интересы своей родины и до конца дней своих неутомимо работал на
благо народа. Он оставил после себя огромное научное наследство и большое число учеников (Ж. Борде, А. М. Безредка, М. Бюрне, Л. А. Тарасевич и др.). Память о И. И. Мечникове как выдающемся русском ученом глубоко чтут не только в нашей стране, но и за рубежом.
В 1875 г. Ф. А. Леш при исследовании кровянистых испражнений больного хронической дизентерией обнаружил возбудителя этой болезни — дизентерийную амебу. В 1887 г. М. И. Афанасьев впервые открывает возбудителя инфлюэнцы, А. В. Григорьев — возбудителя дизентерии (1891). В 1898 г. П. Ф. Боровский открыл возбудителя пендинской язвы.
Всему миру известно имя русского ботаника Д. И. Ивановского (1864—1920), впервые открывшего фильтрующиеся вирусы, основоположника современной вирусологии. Изучая так называемую мозаичную болезнь табака, Д. И. Ивановский на основании многочисленных опытов сделал вывод, что открытый им возбудитель представляет собой живой мельчайший организм, невидимый при самых сильных увеличениях микроскопа- он проходит через мелкопористые фильтры, не пропускающие других микробов, и не растет на обычных питательных средах. Таким образом, Д. И. Ивановский впервые открыл новую форму существования неклеточных структур — вирусов (от латинского слова virus — яд). В 1892 г. на заседании Академии наук в Петербурге он сделал сообщение об открытом им болезнетворном агенте. Своим открытием Д. И. Ивановский положил начало новой отрасли микробиологии &ldquo-— вирусологии.
Нашему соотечественнику С. Н. Виноградскому (1856—1953) принадлежит выдающаяся роль в создании почвенной микробиологии. С именем С. Н. Виноградского неразрывно связано учение о нитрификации как почвенном микробиологическом процессе, вызываемом последовательной деятельностью открытых им нитрифицирующих бактерий. Своими блестящими исследованиями он доказал участие микробов в круговороте веществ в природе.
С именем Г. Н. Габричевского (1860—1907) связано открытие стрептококка при скарлатине и введение в практику профилактических прививок против этой болезни. Г. Н. Габричевский оставил ценные исследования почти во всех разделах микробиологии. Он был основателем первого бактериологического института в Москве и может по праву считаться первым ученым, который занялся обстоятельным изучением и производством вакцин и сывороток в дореволюционной России.
Выдающийся микробиолог нашей родины почетный академик Н. Ф. Гамалея (1859—1949) является автором большого числа классических работ и многих руководств по вопросам микробиологии. Этому крупнейшему ученому принадлежит ряд оригинальных исследований по важнейшим вопросам теории и практики микробиологии.
Под руководством И. И. Мечникова II. Ф. Гамалея участвовал в создании в Одессе первой бактериологической станции в России и второй в мире после парижской пастеровской станции.
Ближайшим учеником И. И. Мечникова был выдающийся ученый Л. А. Тарасезич (1868—1927)—микробиолог и патолог. Л. А. Тарасевичу принадлежат исследования в различных областях медицинской микробиологии. Его исследования о гемолизинах имели большое значение в развитии учения о роли ретикулоэндотелиальной системы в иммунитете и учения об анафилаксии. Ряд работ Л. А. Тарасевича посвящен вопросам профилактики различных инфекций.
Им была организована (1918) станция по контролю сывороток <и вакцин, преобразованная в 1919 г. в Институт контроля сывороток и вакцин (ныне Государственный контрольный институт медицинских биологических препаратов имени Л. А. Тарасевича).
В истории советской медицины почетное место занимает академик Д. К. Заболотный (1866—1929) —выдающийся микробиолог, эпидемиолог и организатор советского здравоохранения. Всю свою жизнь Д. К. Заболотный посвятил борьбе с чумой, холерой, сифилисом. Им написано более 200 научных работ по этиологии, эпидемиологии и профилактике этих заболеваний.
Деятельность русских микробиологов всегда отличалась большой самоотверженностью, готовностью жертвовать собой во имя науки. К этой замечательной плеяде русских врачей принадлежат Г. Н. Миих, О. О. Мочутковский И. А. Деминский, В. Хавкин и многие другие.
Г. Н. Минх (1836—1896) провел смелый эксперимент, заразив себя кровью больного возвратным тифом. Этот опыт дал ему возможность высказать свои соображения о роли насекомых в передаче тифов, что было подтверждено только через 40 лет.
О. О. Мочутковский (1845—1903) повторил опыт Г. Н. Минха, заразив себя кровью больных сыпным и возвратным тифами. Этими опытами он доказал, что заразное начало тифов находится в крови.
И. А. Деминский (1864—1912) погиб, заразившись чумой при вскрытии суслика, пойманного в степи. Своей смертью он доказал идентичность чумы сусликов чуме человека.
Русский врач В. Хавкин посвятил свою жизнь борьбе с самыми страшными заболеваниями — холерой и чумой. В. Хавкин, пренебрегая опасностью заражения, провел вакцинацию среди населения Индии приготовленной им вакциной против холеры и спас тысячи жизней, а полученную им противочумную вакцину сначала испытал на себе. За последние десятилетия микробиология достигла новых успехов в изучении структуры и жизненных функций микроорганизмов, их изменчивости и наследственности, в познании законо
мерностей развития инфекции и иммунитета, в микробиологии и иммунологии ряда инфекционных заболеваний. В успешном решении этих проблем заслуга наших микробиологов Г. А. Надсона. В. В. Сукнева, Н. Н. Жуков-Вережникова, В. Д. Тимакова, П. Ф. Здродовского, Г. П. Калины, М. Н. Лебедевой и др. Плановыми исследованиями и упорным трудом коллективов научно-исследовательских институтов и лабораторий под руководством отечественных ученых Н. А. Красильникова, 3. В. Ермольевой, Г. Ф. Гаузе, В. С. Деркача, X. X. Планельеса, П. Н. Кашкина, М. Н. Лебедевой, Л. М. Якобсон, Б. П. Токина и др. были получены, изучены и внедрены в практику новые антимикробные препараты (антибиотики различного происхождения, химиотерапевтические препараты).
Успешно решается поставленная советским здравоохранением задача по уменьшению и полной ликвидации ряда инфекционных заболеваний (дифтерии, малярии, полиомиелита, кори и др.)
С запуском искусственных спутников земли впервые в истории мировой науки у нас возникла космическая микробиология.
В Советском Союзе медицинская микробиология, как и всякая другая наука, преследует одну цель — служение трудовому народу, содействие успеху его мирного созидательного труда на пути построения коммунистического общества. Эта целевая установка в области микробиологии, определяющая направление и пути дальнейшего ее развития в нашей стране, резко отличается от направления работ, ведущихся в странах капитализма, где идет подготовка к бактериологической войне. Бактериологическое оружие было уже применено американцами (США) в войне против свободолюбивого корейского народа.
Советская микробиология открывает богатые перспективы для дальнейшего изучения многих вопросов как общей, так и частной микробиологии. Решение этих вопросов, неустанный труд на благо народа является основным содержанием работы и почетнейшей задачей советских микробиологов.
