Historie 1
Mikrobiologie - úvod
Pro bc. a mgr. studia Doc. MUDr. Jan Šimůnek, CSc.
Ústav preventivního lékařství
22. února 2012
Nejstarší zprávy
► V kontaktu s mikrooorganismy a v konfrontaci s jejich projevy je lidstvo od nepaměti. Někteří autoři uvádějí i pohřební zvyky a pudový strach z mrtvých jako adaptaci na riziko nákazy z mrtvých těl
► Už v antice existovaly úvahy o existenci malých, pouhým okem neviditelných organismů, najdeme je např. u Aristotela
Historie 2
Od antiky po středověk
► Výroba čoček je doložena ve staré Mezopotámii i Egyptě, patrně používány k výrobě přesných šperků
► Ve starém Římě je doloženo používání skleněných koulí k lámání světla - soustředění do jednoho bodu (užívalo se ještě začátkem min. století na venkově)
► Marcus Terrentius Varus (116 - 26 př.n.l.) uvádí představu „pouhým okem neviditelných zvířátek, schopných vyvolat nemoci"
► Ve středověku nastal odklon k „miasmatickým teoriím", kdy nemoci byly přisuzovány škodlivým výparům, miasmatům. Od toho je odvozen i název malárie (= mal aer = škodlivý vzduch)
Historie 3
Pozdní středověk
Athanasius Kirchner (1602 -        Hieronymus Fracastoro (1483
1680) -1553) V období pozdního středověku a na začátku novověku se objevily úvahy, že některé nemoci mohou být způsobeny zárodky, přenášenými vzduchem.
Historie 4
Počátky mikroskopování
Historie 5
Anthoan van Leeuwenhoek (1632 - 1723) sestrojil první prakticky použitelný mikroskop a systematicky jím studoval různé objekty, vč. biologických. Použil také první známou mikrobiologickou půdu: pepřový nálev. O svých pozorováních systematicky informoval britskou Royal Society.
Lazaro Spalanzani (1729 - 1799) navázal na Leeuwenhoeka a podařilo se mu vyvrátit teorii vzniku života samooplozením na úrovni makroorganismů. Podařilo se mu prokázat, že se mikroorganismy rozmnožují, tím naboural poslední baštu stoupenců samooplození Carolus Linnaeus (1707- 1778) měl potíže se zařazením mikroorganismů do svého stěžejního díla „Systema naturae"
Historie 6
Historie 7
Cagniard de la Tour (1777 - 1859) objevil kvasinky v pivě
Theodor Schwann (1810 - 1882) objevil konzervaci masa teplem a skutečnost, že takové maso se nekazí, pokud je k němu přiváděn vzduch skrze do červeného žáru rozžhavené trubky Louis Pasteur (1822 - 1895) řadou prací založil moderní mikrobiologii
Budapešťský porodník Ignác Semmelweis (1818-1865) objevil vztah mezi onemocněním horečkou omladnic a vyšetřováním rodidel rukama znečištěnýma z pitevny
Historie 8
Historie 9
Joseph Lister (1827-1912), později za zásluhy povýšený do šlechtického stavu, objevil antisepsi
Joseph Lister provedl v roce 1865 první antiseptickou operaci pod clonou kyseliny karbolové (= roztok fenolu ve vodě)
Historie 10
► Robert Koch (1843 - 1910), rozvíjel mikrobiologii v Německu. Zavedl kultivaci ve visuté kapce. Objevil sporulaci Bacillus anthracis- původce sněti slezinné. Objevil původce tuberkulózy. Zabýval se barvením mikrobů a mikrofotografií. Zavedl postuláty podmiňující uznání mikroba za původce nemoci:
Kochovy postuláty:
1. Mikrob musí být izolovatelný z většiny případů, alespoň
post mortem
2. Musí být připravitelný v čisté kultuře a pasážovatelný po několik generací
3. Po pasážování musí u laboratorních zvířat nebo dobrovolníků vyvolat stejné onemocnění
Historie 11
Paul Ehrlich (1854-1915) a Sahachiro Hata (1873 -1938) objevili „preparát 606", organickou sloučeninu arsenu, na jejímž základě vzniklo komerční chemoterapeutikum Salvarsan
Historie 12
Eric Hoffmann (1868 - 1959) a Fritz Schaudinn (1871 - 1906) objevili původce syfilidy a Schaudinn ho pro obtížnou barvitelnost nazval Treponema pallidum (pallidus = bledý)
Historie 13
Jules Bordet (1870- 1961) stál na prahu objevu komplementu
August von Wassermann (1871 - 1906) vyvinul komplementfixační imunologickou metodu k detekci latentní infekce syfilidou, která se pod názvem Bordet -Wassermannova reakce (BWR) používala do nedávna u nás a ledaskde je užívána dosud
Fritz Schaudinn
Historie 14
Historie 15
Julius Wagner von Jauregg (1857- 1940) objevil příznivé účinky malarické horečky na nemocné syfilidou
Dodnes se v Rakousku k Jaureggovi hlásí
Historie 16
Historie 17
Niels Ryberg Finsen (1861 -1904) objevil pozitivní účinky UV záření přírodního původu i z umělých zdrojů (obloukové lampy) na některé kožní infekce, především kožní tuberkulózu a zvýšení odolnosti organismu proti tuberkulóze v souvislosti s opalováním.
Finsenovy lampy a klimatická léčba tuberkulózy se používají dodnes
Almroth Wright (1861 - 1947) zavedl řadu očkovacích a imunologických technik (St. Mary's Hospital, Londýn)
Alexander Flemming (1881 -1955) na tomtéž pracovišti objevil penicilin, za objev byl povýšen do šlechtického stavu
Historie 18
Historie 19
Ilja lljič Mečnikov (1845 -1916) objevil fagocytózu a zabýval se vedle mikrobiologie i rozvíjením imunologie
Martinus von Beijerinck (1851 -1931) objevil virus tabákové mozaiky
Historie 20
► Daniel Carleton Gajdusek (1923 - 2008) studoval onemocnění domorodců na Nové Guinei kuru a objevil novou kategorii původců infekcí, kterou nazval „pomalé virý'
Jeho objev dovedl do konce Stanley Ben Prusiner <^= (*1942) objevem prionů
Užití mikrobů v potravinářství 1
Kvašení
Není úplně jasné, zda jako první technologie bylo objeveno kvašení mléčné nebo alkoholické. Obě technologie jsou zvládnuty lidstvem od prehistorie a využívají je přírodní národy, mající proto vhodné podmínky.
Kvašení (kynutí) těsta je pozdějšího původu. Někteří odborníci vykládají zmínku v Bibli (Exodus), že se Židé měli zásobit na útěk z Egypta nekvašeným chlebem, jako důkaz toho, že technologie kynutí těsta a výroby pečiva z něj byla v té době ještě ne zcela zvládnutá a dávala nejisté výsledky.
Užití mikrobů v potravinářství 2
Předmět mikrobiologie
Do souvislosti s mikrobiologickým rizikem jsou dávány některé způsoby porážky zvířat.
Další fermentační technologií je výroba sýrů, její vyšší stupeň je výroba plísňových sýrů (camembertský typ patrně od starověku, rocquefortský od středověku). Kosmova kronika zmiňuje plesnivý sýr, z kontextu není jasné, zda se jednalo o zkaženou nebo záměrně připravenou potravinu. V současné době je k výrobě potravin používána řada organismů, vč. GMO. Nejnovější technologií jsou probiotické kultury.
Některé technologie se v průběhu času ztratily (omáčka z fermentovaných ryb ve starém Římě), nebo zůstaly omezeny jen na určitá území (fermentovaná vejce).
Co spadá do mikrobiologie
► priony (loni připraveny GMO priony)
► viry (obojí je hraniční, protože tč. není považováno za živé)
► prokaryonta (= archea, bakterie, sinice, prochlorofyta)
► jednobuněčná eukaryonta, vícebuněčná netvořící makroskopické struktury
► parazité (především mikroskopická stádia, jako vajíčka a larvy), především červi a členovci
► různé zaměnitelné objekty (např. různá stádia hlenek, spermie apod.)
Takže i k takovéto kauze může být přizván mikrobiológ...
Kontakt mikroorganismu s makroorganismem 2
Typy průběhu
► typický, proběhnou všecna stádia
► abortívni stádium nespecifických príznaku přejde do rekonvalescence
► inaparentní, rekonvalescence naváže na inkubační dobu, pozná se pouze laboratorními testy, tím, že se od něj někdo další nakazil, nebo pozdními následky
Kontakt mikroorganismu s makroorganismem 4
Grafická představa
Pohybuje-li se v pásmech A a B, běží inkubační doba, v pásmu C běží stádium nespecifických, v pásmu D specifických príznaku.
Kontakt mikroorganismu s makroorganismem 6 Grafická představa_
Úzdrava může být ad integrum (návrat do A), se subklinickými následky (zůstane v pásmu B) - často příznivé - imunita, s nespecifickými (zůstane v pásmu C) nebo specifickými (zůstane v pásmu D) následky.
Kontakt mikroorganismu s makroorganismem 1
Průběh ve fázích
► inkubační doba
► stádium nespecifických příznaků
► stádium specifických příznaků
► ukončení choroby
► úzdrava ad integrum
► úzdrava s defektem (včetně nosičství) •■ smrt
IDM9M|M|> 1
Kontakt mikroorganismu s makroorganismem 3
Grafická představa
Organismus se pohybuje z pásma zdraví (A), před pásmo subklinických příznaků (B), pásmo nespecifických klinických příznaků (C), specifických klinických příznaků (D), až případně ke smrti (E).
IDM9M|M|> 1
Kontakt mikroorganismu s makroorganismem 5
Grafická představa
Pokud zůstane jen v pásmu B, dojde pouze k serokonverzi, pokud v pásmu C dojde k abortivnímu průběhu.
IDM9M|M|> 1
Významné internetové zdroje 1
► http://www.med.muni.c z/index.php? id=2 37
Stránka s materiály našeho ústavu, mikrobiologie se týkají starší a novější verze textu o plísních a mykotoxinech, mikrobiologie GIT a stránky o prevence salmonelóz
► http://www.microbiologytext.com/index.php?
moduie=Book&func=toc&book_id=4 on line učebnice mikrobiologie na netu
► http://bioinfo.bact.wisc.edu/Bact 330/
Bact330homepage Rozcestník ke dvěma následujícím textům a dalším menším zdrojům
Významné internetové zdroje 2
Významné internetové zdroje 3
► http://www.textbookofbacteriology.net/
kt_toc. html On line učebnice bakteriologie
► http://www.gsbs.utmb.edu/microbook/
chxxx. htm za „XXX" dosazujeme čísla 001 - 100. On line učebnice mikrobiologie
► http://portal.med.muni.cz/clanek-313-
mikrobioiogie-on-iine. html Mikrobiologický atlas katedry mikrobiologie naší fakulty
► http://vfu-www.vfu.cz/mikrob-atlas/ Main.html Atlas potravinářské mikrobiologie VFU Brno
► http://botany.nátur.cuni.c z/pdf/kubatova/
Hlavní adresář atlasu mikroskopických hub Dr. Kubátové z botaniky na pražské přírodovědecké fakultě (jednotlivé dokumenty jsou v .pdf)
► Dva významné česky psané internetové vědecké časopisy, kde najdete občas i relevantní články o mikrobiologii: http://www.scienceworld.cz/ http://www.osel.cz/