Bakteriologia

Bakteriologia jest działem i specjalnością biologii zajmującą się badaniem morfologii , ekologii , genetyki i biochemii bakterii oraz wielu innych aspektów z nimi związanych. Ten podział mikrobiologii obejmuje identyfikację, klasyfikację i charakterystykę gatunków bakterii. Ze względu na podobieństwo myślenia i pracy z mikroorganizmami innymi niż bakterie, takimi jak pierwotniaki , grzyby i wirusy , istnieje tendencja do rozszerzania dziedziny bakteriologii jako mikrobiologii. Terminy były dawniej często używane zamiennie. Jednak bakteriologię można sklasyfikować jako odrębną naukę.

Skaningowa mikrografia elektronowa Escherichia coli, powszechnego ludzkiego patogenu i organizmu badawczego .

Przegląd

Płytka agarowa z bakteriami rozsiewanymi metodą pasmową.

Definicja

Bakteriologia to nauka o bakteriach i ich związku z medycyną. Bakteriologia wyewoluowała od lekarzy, którzy musieli zastosować teorię zarazków , aby rozwiązać obawy związane z rozprzestrzenianiem się chorób w szpitalach w XIX wieku. Identyfikacja i scharakteryzowanie bakterii związanych z chorobami doprowadziło do postępu w bakteriologii patogennej . Postulaty Kocha odegrały rolę w identyfikacji związków między bakteriami a określonymi chorobami. Od tego czasu bakteriologia odegrała rolę w pomyślnych postępach w nauce, takich jak szczepionki bakteryjne, takie jak anatoksyna błonicza i anatoksyna tężcowa . Bakteriologię można badać i stosować w wielu poddziedzinach związanych z rolnictwem , biologią morską , zanieczyszczeniem wody , genetyką bakterii , weterynarią , biotechnologią i innymi.

Bakteriolodzy

Bakteriolog to mikrobiolog lub inny wyszkolony specjalista w dziedzinie bakteriologii . Bakteriolodzy są zainteresowani badaniem i poznawaniem bakterii, a także wykorzystywaniem swoich umiejętności w warunkach klinicznych. Obejmuje to badanie właściwości bakterii, takich jak morfologia, ekologia, genetyka i biochemia, filogenetyka, genomika i wiele innych dziedzin związanych z bakteriami, takich jak testy diagnostyczne chorób. Mogą również pracować jako naukowcy medyczni, naukowcy weterynarii lub technicy diagnostyczni w miejscach takich jak kliniki, banki krwi, szpitale, laboratoria i szpitale dla zwierząt. Bakteriolodzy pracujący w dziedzinie zdrowia publicznego lub badań biomedycznych pomagają opracowywać szczepionki do użytku publicznego.

Historia

Antonie van Leeuwenhoek , pierwsza osoba, która obserwowała bakterie za pomocą mikroskopu .

Louis Pasteur w swoim laboratorium , obraz A. Edelfeldta w 1885 roku

Pomnik Kocha w Berlinie

Bakterie zostały po raz pierwszy zaobserwowane przez holenderskiego mikroskopistę Antoniego van Leeuwenhoeka w 1676 roku przy użyciu jednoobiektywowego mikroskopu własnego projektu. Następnie opublikował swoje obserwacje w serii listów do Royal Society of London . Jego obserwacje obejmowały także pierwotniaki, które nazwał animalcules . Niemiecki Ferdinand Cohn zaczął badać bakterie w 1870 roku i jest również uważany za twórcę bakteriologii, ponieważ jako pierwszy sklasyfikował bakterie na podstawie ich morfologii .

Louis Pasteur wykazał w 1859 r., że mikroorganizmy powodują proces fermentacji i że ten wzrost nie jest spowodowany spontanicznym wytwarzaniem ( drożdże i pleśnie , powszechnie związane z fermentacją, nie są bakteriami, ale raczej grzybami ). Wraz ze swoim rówieśnikiem Robertem Kochem Pasteur był wczesnym orędownikiem teorii zarazków wywołujących choroby . W latach 1880-1881 Pasteur wyprodukował dwie udane szczepionki dla zwierząt przeciwko chorobom wywoływanym przez bakterie. Uznano znaczenie bakterii, ponieważ doprowadziło to do badań nad zapobieganiem chorobom i ich leczeniem za pomocą szczepionek. Badania Pasteura doprowadziły Ignaza Semmelweisa i Josepha Listera do zbadania znaczenia zdezynfekowanych rąk w pracy medycznej.

W latach czterdziestych XIX wieku obserwacje i idee Semmelweisa dotyczące technik sanitarnych zostały odrzucone, a jego książka na ten temat potępiona przez środowisko medyczne ze względu na jej konflikt z dominującą wówczas teorią i praktyką humoryzmu . Po publikacjach Listera, które wspierały mycie i higienę rąk teorią zarazków, lekarze zaczęli dezynfekować ręce w latach siedemdziesiątych XIX wieku; obowiązkowe mycie rąk zostało włączone do powszechnej praktyki zdrowotnej dopiero w latach 80. XX wieku.

Odkrycie związku mikroorganizmów z chorobami nastąpiło później w XIX wieku, kiedy niemiecki lekarz Robert Koch wprowadził naukę o mikroorganizmach, w tym bakteriach, do dziedziny medycyny. Koch, pionier mikrobiologii medycznej, pracował nad cholerą , wąglikiem i gruźlicą . W swoich badaniach nad gruźlicą Koch ostatecznie udowodnił teorię zarazków, za co otrzymał Nagrodę Nobla w 1905 roku. W postulatach Kocha określił kryteria sprawdzania, czy organizm jest przyczyną choroby , i te postulaty są nadal stosowane. Zarówno Koch, jak i Pasteur odegrali rolę w poprawie antyseptyki w leczeniu. W latach 1870-1885 wprowadzono nowoczesne metody techniki bakteriologicznej poprzez zastosowanie barwników oraz metodę rozdzielania mieszanin organizmów na szalkach z pożywkami.

Chociaż od XIX wieku wiadomo było, że bakterie są przyczyną wielu chorób, to aż do XX wieku nie było dostępnych skutecznych metod leczenia przeciwbakteryjnego . W 1910 roku Paul Ehrlich opracował pierwszy antybiotyk, zmieniając barwniki, które selektywnie barwiły Treponema pallidum — krętka wywołującego kiłę — w związki, które selektywnie zabijały patogen. Ehrlich otrzymał w 1908 roku Nagrodę Nobla za swoją pracę nad immunologią i był pionierem w stosowaniu barwników do wykrywania i identyfikacji bakterii, a jego praca była podstawą barwienia Grama i Ziehla-Neelsena .

Duży krok naprzód w badaniach nad bakteriami nastąpił w 1977 r., kiedy Carl Woese uznał, że archeony mają oddzielną linię ewolucyjną od bakterii. Ta nowa taksonomia filogenetyczna pochodzi z sekwencjonowania rybosomalnego RNA 16S i podzieliła prokarioty na dwie domeny ewolucyjne jako część systemu trzech domen .