تعریف، تاریخ، طبقه بندی و اطلاعات جالب درباره میکروبشناسی
تعریف میکروبیولوژی چیست؟ تاریخ چیست و چرا در پزشکی بسیار مهم است؟ چه چیزی ممکن است در مورد میکروارگانیسم ها شما را متعجب کند؟
مطالعه میکروب شناسی - تعریف
میکروب شناسی به سادگی به عنوان مطالعه میکروارگانیسم ها تعریف شده است، با "میکرو" به معنی کوچک، و "زیست شناسی"، با اشاره به مطالعه چیزهای زندگی است. میکروارگانیسم های مورد مطالعه به طور گسترده ای متفاوت است و زمینه میکروب شناسی به چندین حوزه مطالعاتی تقسیم می شود.
رشته میکروبیولوژی برای انسانها مهم است، نه تنها به علت بیماریهای عفونی ناشی از این میکروبها بلکه به دلیل اینکه میکروارگانیسمهای خوب برای زندگی ما در این سیاره ضروری هستند. با توجه به اینکه باکتری های موجود در بدن ما و بر بدن ما بیشتر از سلول های خودمان هستند، این حوزه مطالعه می تواند یکی از مهم ترین زمینه های دانش و مطالعه باشد.
انواع میکروارگانیسم ها - طبقه بندی
میکروارگانیسم ها یا "میکروب ها" چیزهای کوچک زندگی می کنند. اکثر این موجودات را نمی توان با چشم غیر مسلح دید، و تا زمانی که اختراع میکروسکوپ و تئوری ژرم پستان، ما هیچ نظری نداریم که آنها زیاد است.
میکروب ها تقریبا در همه جای زمین یافت می شوند. آنها در استخر های جوش آب در یلوستون و در دریچه های آتشفشانی در پایین ترین عمق دریا یافت می شوند. آنها می توانند در آپارتمان های نمکی زندگی کنند و برخی از آنها در آب نمک رشد پیدا کنند (برای استفاده از نمک به عنوان یک نگهدارنده ). بعضی نیاز به رشد اکسیژن دارند و دیگران نمی کنند.
"سختترین" میکروارگانیسم در جهان، یک باکتری است که دایانوکوک رادیو ترنس است ، که یک باکتری است که می تواند به علت نامطلوب آن به میزان قابل توجهی مقاومت کند، اما در هنگام تماس با اسیدهای قوی، حتی در هنگام خلاء، می تواند بدون آب زنده بماند.
طبقه بندی میکروارگانیسم ها در میکروب شناسی
روشهای مختلفی وجود دارد که دانشمندان طبقه بندی کرده و تلاش میکردند از میلیونها میکروب در میان ما استفاده کنند.
چند سلولی در مقابل تک سلولی در مقابل زرد - یکی از راه های میکروب ها طبقه بندی شده است که آیا آنها سلول دارند یا نه، و اگر چنین است، چند نفر. میکروارگانیسم ها ممکن است عبارتند از:
- چند سلولی - داشتن بیش از یک سلول.
- تک سلولی - داشتن یک سلول تک.
- Acellular - کمبود سلولها، مانند ویروس ها و پریون ها. (بحث بر سر این است که آیا ویروس ها واقعا زندگی می کنند، چرا که آنها نمی توانند در خارج از یک میزبان زنده بمانند و پیون ها معمولا به عنوان "پروتئین های عفونی" به جای میکروب ها نامیده می شوند).
Eukaryotes vs prokaryotes یکی دیگر از روش های طبقه بندی میکروارگانیسم ها مربوط به نوع سلول است. این شامل یوکاریوت ها و پروکاریوت ها می شود:
- یوکاریوت ها میکروب هایی با "سلول های پیچیده" هستند که دارای هسته واقعی و اندام های متصل به غشا هستند. نمونه هایی از یوکاریوت ها عبارتند از: کرم ها، کرم ها، پروتوایز ها ، جلبک ها، قارچ ها و مخمر ها.
- پروکاریوت ها میکروب هایی با "سلول های ساده" هستند که هسته ای واقعی ندارند و اندام های غدد غشایی ندارند. نمونه هایی از جمله باکتری ها هستند.
کلاس های اصلی میکروارگانیسم ها عبارتند از : انواع مختلف میکروب ها نیز می توانند به:
- انگل - انگل گاهی بیش از سایر میکروارگانیسم ها ترسناک است، حداقل زمانی که آنها را با چشم غیر مسلح مشاهده می کنید. انگل ها عبارتند از: کلمنت ها (کرم ها)، فلک ها، پروتوزو ها و موارد دیگر. نمونه هایی از عفونت های انگلی شامل مالاریا ، ژیاردیا و بیماری خواب در آفریقا است. اسکراریوز (کرم گرد) کسانی است که یک میلیارد نفر را در سراسر جهان آلوده می کند.
- قارچها (و مخمرها) - قارچها میکروارگانیسمهایی هستند که به نوعی شبیه گیاهان هستند. اگر ورزشکارها پا و یا یک عفونت مخمر داشته باشند، شما با چند عفونت قارچی آشنا هستید. این دسته شامل قارچ ها و قالب ها نیز می باشد. مانند باکتری ها، ما همچنین دارای بسیاری از قارچ های خوب است که در بدن ما زندگی می کنند و باعث بیماری نمی شوند.
- باکتری - ما باکتری های بیشتری در بدن ما و بر سلول های انسانی بدن داریم، اما اکثر این باکتری ها "باکتری سالم" هستند. آنها ما را در مقابل عفونت باکتری های بد یا پاتولوژیک محافظت می کنند و نقش مهمی در هضم غذا دارند. نمونه هایی از عفونت های ناشی از باکتری شامل سل و گلودرد استروپ است.
- ویروس ها - ویروس ها در طبیعت فراوانی هستند، گرچه آنهایی که بیشتر افراد با آن آشنا هستند، کسانی هستند که باعث بیماری های انسانی می شوند. ویروس ها همچنین می توانند میکروارگانیسم های دیگر مانند باکتری ها و نیز گیاهان را آلوده کنند. ایمن سازی خطر برخی بیماری های ترسناک را کاهش داده است، اما دیگران، مانند ابولا و ویروس زیکا ، به ما یادآوری می کنند که ما این مینیاتوری ها را فتح نکرده ایم.
- پریون ها - اکثر دانشمندان در این زمان پیوندها را به عنوان میکروارگانیسم ها طبقه بندی نمی کنند بلکه به عنوان "پروتئین های عفونی" طبقه بندی می کنند. گفته می شود که آنها اغلب توسط ویروس شناسان مورد مطالعه قرار می گیرند، پریون ها اساسا یک قطعه پروتئین غیر طبیعی هستند و در ابتدا ممکن است ترسناک نباشند. با این حال، بیماری های پریون مانند بیماری گاو دچار برخی از بیماری های عفونی ترسناک می شوند.
تاریخچه میکروبیولوژی
آنچه در حال حاضر در مورد میکروارگانیسم ها می دانیم و مورد بحث قرار داده شده در زیر، نسبتا جدید در تاریخ است. بیایید نگاهی کوتاه به تاریخ میکروبشناسی بیاندازیم:
اولین میکروسکوپ / اولین میکروارگانیسم تجسم - نخستین گام مهم در میکروب شناسی، زمانی رخ داد که ون Leuwenhoek (1632-1723) اولین میکروسکوپ تک لنز را ایجاد کرد. از طریق یک لنز که تقریبا 300X بزرگ شده بود توانست باکتری ها را برای اولین بار تجسم کند (از زخم های دندان هایش).
توسعه تئوری ژرم پستان - بدن انسان به عنوان یک منبع از عفونت توسط سه دانشمند به رسمیت شناخته شد.
- دکتر اولیور وندال هولمز متوجه شد که زنان متولد شده در خانه کمتر از آنکه در بیمارستان منتقل شوند، عفونت را افزایش دهند.
- دکتر ایگناز Semmelweis عفونت را با پزشکان پیوند داد که به طور مستقیم از اتاق کالبد شکافی به بخش زایمان بدون شستن دستانشان رفتند.
- جوزف لیستر تکنیک های آسپتیک را از جمله شستشوی دست و استفاده از حرارت برای استریلیزه معرفی کرد.
Theory of Germ - دو نفر که بیشتر با پذیرش نظریه های ژرمنی پذیرفته بودند، لویی پاستور و رابرت کچ بودند:
- لوئیس پاستور (1822-1822) - پاستور با تئوری بیوگرافی در نظر گرفته شده است، اشاره کرد که همه موجودات زنده از چیزی به جای دیدگاه غالب در زمان تولید خود به خود می آیند. وی ادعا کرد که بسیاری از بیماری ها توسط میکروب ها (به جای گناه، خشم خدا و سایر علل احتمالی ایجاد شده است) نشان می دهد که میکروارگانیسم ها مسئول تخمیر و فساد هستند و روش پاستوریزاسیون را که امروزه استفاده می شود، توسعه داده است. او همچنین واکسن های هاری و واکسن آنفولانزا را توسعه داد.
- راکت كوه (1910-1843) - كوه نویسنده كتاب «پیش فرض های كوه» است كه مجموعه ی علمی گام هایی است كه تئوری یك ژن را ثابت می كند و در مطالعات علمی از آن استفاده شده است (با تعدادی از اصلاحات). او علت سل، سیاه زخم را تشخیص داد ، و وبا.
از آن زمان، چندین نشانه شامل موارد زیر است:
- 1892 - دیمیتری یوسفیوویچ ایوانوسکی اولین ویروس را کشف کرد.
- 1928 - اسکندر فلامیمینگ پنی سیلین را کشف کرد.
- 1995 - اولین توالی ژنوم میکروبی منتشر شد.
میکروارگانیسم های عفونی
وقتی ما از میکروارگانیسم ها فکر می کنیم، اکثر ما به بیماری فکر می کنیم، هر چند این "اشکالات" کوچک به احتمال زیاد به ما کمک می کند تا ما را آسیب برساند. (اطمینان حاصل کنید که در مورد "میکروب های خوب" در زیر بخوانید.)
تا کمتر از یک قرن پیش و در حال حاضر، در بسیاری از نقاط جهان، عفونت با میکروارگانیسم ها عامل اصلی مرگ بوده است. امید به زندگی در ایالات متحده در طول قرن گذشته به طرز چشمگیری بهبود یافت نه تنها به این دلیل که ما طولانی تر زندگی می کنیم بلکه بیشتر به این دلیل که کودکان در کودکی می میرند.
در ایالات متحده، بیماری قلبی و سرطان اکنون اولین و دومین علت مرگ است. در سراسر جهان، با این حال، بیماری عفونی است. به گفته سازمان بهداشت جهانی، در کشورهای کم اقتصاد در سراسر جهان، علت اصلی مرگ و میر ناشی از عفونت های تنفسی پایین است و به دنبال آن بیماری های اسهالی است.
ظهور واکسیناسیون و آنتی بیوتیک ها، به علاوه حتی مهمتر از همه، آب تمیز، نگرانی ما را نسبت به ارگانیسم های عفونی کاهش داده است، اما ناسازگار است. در حال حاضر، ما نه تنها بیماری های عفونی ظهور داریم، بلکه مقاومت آنتی بیوتیکی، و بسیاری از کارشناسان احساس می کنند که ما برای مدت زمان طولانی در معرض ابتلا به بیماری همه گیر هستیم.
میکروارگانیسم هایی که برای انسان مفید هستند - "میکروب های خوب"
اگر چه ما به ندرت در مورد آن صحبت می کنیم، میکروارگانیسم ها نه تنها مفید هستند بلکه ضروری در تقریبا هر جنبه ای از زندگی ما هستند. میکروب ها در موارد مهم هستند:
- محافظت از بدن ما در برابر میکروب های "بد".
- غذا خوردن - از ماست به نوشابه های الکلی، تخمیر یک روش است که در آن رشد اگر میکروب ها برای ایجاد غذا استفاده می شود. این یک مثال است، با این حال، میکروب ها در انتهای زنجیره غذایی برای بسیاری از زندگی هستند
- تجزیه زباله ها بر روی زمین و بازیافت گازهای اتمسفر بالا. باکتری ها حتی می توانند با زباله های سنگین مانند نشت نفت و زباله های هسته ای کمک کنند.
- باکتری ها در بدن ما مسئول تولید ویتامین ها مانند ویتامین K و بعضی از ویتامین های B می باشند. باکتری ها نیز در هضم بسیار مهم هستند.
- زمینه رمزنگاری حتی به دنبال راههایی است که باکتری ها را می توان به عنوان یک درایو سخت برای ذخیره اطلاعات استفاده کرد.
نه تنها میکروب ها عملکرد بسیاری را برای ما انجام می دهند بلکه بخشی از ماست. تصور می شود که باکتری های موجود در بدن ما و در بدن ما با تعداد 10 تا 1 برابر سلول های ما هستند.
شما احتمالا شنیده اید که غذا خوردن سالم است. به علاوه خوردن بروکلی و زغال اخته، ما در حال حاضر گفته شده است که غذاهای رژیمی را روزانه مصرف کنیم یا حداقل تا آنجا که امکان دارد. با باکتری، هیچ تخمیری وجود نخواهد داشت
در هنگام تولد نوزادان باکتری در بدن خود ندارند. آنها باکتری های اولیه خود را از طریق کنترل زایمان عبور می دهند. (کمبود باکتری ها در کانال تولد بعضی از آنها به دلیل این است که چرا چاقی و آلرژی بیشتر در نوزادان تحویل شده توسط بخش C بیشتر است.)
اگر اخیرا اخبار را خواندید، حقیقتا تصور می شود که باکتری هایی که در روده ما هستند، مسئول روزمرگی ما هستند. یاد بگیرید چگونه باکتری سالم روده داشته باشید . مطالعه میکروبیوم اکنون مورد استفاده برای توضیح چیزهای زیادی است، از جمله اینکه چرا آنتی بیوتیک ها سبب افزایش وزن می شوند.
زمینه های میکروبیولوژی
در حوزه میکروبیولوژی چند زمینه مختلف وجود دارد. یک مثال از برخی از این زمینه ها بر اساس نوع ارگانیسم تقسیم شده است:
- انگل شناسی - مطالعه انگل شناسی
- قارچ - مطالعه قارچ
- باکتریولوژی - مطالعه باکتری ها
- ویروس شناسی - مطالعه ویروس ها
- پروتوزولژی - مطالعه پروتوزوئید
- فیزیولوژی - مطالعه جلبکها
- ایمونولوژی - مطالعه سیستم ایمنی بدن
زمینه های میکروب شناسی نیز می تواند به وسیله محدوده گنجانده شود تا گستره وسیعی از موضوعات را شامل شود. چند مثال در میان بسیاری از موارد عبارتند از:
- فیزیولوژی میکروبی (رشد، متابولیسم و ساختار میکروب ها)
- ژنتیک میکروبی
- تکامل میکروبی
- میکروبیولوژی محیطی
- میکروبیولوژی صنعتی (به عنوان مثال، درمان فاضلاب)
- میکروبیولوژی مواد غذایی (تخمیر)
- بیوتکنولوژی
- بیولوژیک
آینده میکروب شناسی
زمینه میکروبیولوژی جذاب است و بیشتر ما نمی دانیم. چیزی که ما شاید بیشترین دانش را در این زمینه بدست آوریم این است که یادگیری بسیار بیشتر است.
میکروب ها نه تنها می توانند باعث بیماری شوند، بلکه می توانند برای تولید مواد مخدر برای مبارزه با میکروب های دیگر (مثلا پنی سیلین) استفاده شوند. بعضی از ویروس ها باعث ایجاد سرطان می شوند، در حالی که دیگران به عنوان راهی برای مبارزه با سرطان مورد ارزیابی قرار می گیرند.
یکی از مهمترین دلایل اینکه مردم در مورد میکروب شناسی یاد بگیرند احترام به این "موجودات" است که به مراتب بیش از ما نیست. فکر می کنم که مقاومت آنتی بیوتیکی به دلیل استفاده نادرست از آنتی بیوتیک ها، بلکه از صابون های ضد باکتری افزایش می یابد. و این تنها زمانی است که به میکروب هایی که در حال حاضر تشخیص می دهیم نگاه می کنیم. با بیماری های عفونی در حال ظهور و با توانایی ما برای سفر در بیشتر نقاط جهان در سه پرواز، نیازمندیهای زیادی وجود دارد که میکروب شناسان باید آموزش ببینند و آماده شوند.
> منابع
- > کاستر، دنیس L ..، آنتونی S. Fauci، و استفان L .. Hauser. اصول پزشکی داخلی هریسون. نیویورک: تحصیلات مک گراو هیل، چاپ سال 2015.
- > Smolinska S.، Groeger، D.، و L. O'Mahony. زیست شناسی میکروبیوم 1: تعامل با پاسخ ایمنی میزبان. درمانگاههای گوارش شمال امریکا . 2017. 4691): 19-35.