Важной вехой на рубеже XVI-XVII веков в подтверждении гипотезы микробной природы инфекционных болезней было открытие линз, позволивших сконструировать микроскоп, и увидеть организмы, размеры которых находятся ниже порога чувствительности «невооруженного глаза» и, тем самым, сделать вывод о реальности существования самого факта микромира. По общепризнанному мнению, приоритет в открытии микромира принадлежит Antonie van Leeuwenhoek, который не только сконструировал примитивный микроскоп, но и осуществил точные зарисовки различных видов бактерий. Голландский естествоиспытатель Антоний Ван Левенгук (1632-1723) сделал в конце XVII века весьма важное открытие, обнаружив под микроскопом (который был им лично изготовлен и давал увеличение до 160 раз) различные микроорганизмы в зубном налете, в застоявшейся воде и настое из растений. Так был открыт невидимый глазу мир микробов, многие из которых могли, очевидно, явиться возбудителями болезней. Как свидетельствуют литературные источники, van Leeuwenhoek, не имевший образования, первоначально производил микроскопирование различных жидкостей больше из любопытства, в силу чего, проанализировать открытые им микроскопические объекты он не мог. Конструирование микроскопа, несомненно, оказалось революционным открытием, позволившим человечеству осуществлять поступательное движение в познании природы, однако увидеть - не значит понять. Свои наблюдения Левенгук описал в книге «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком». Но даже и после этого открытия идея о микробах как возбудителях инфекционных болезней долгое время не получала еще необходимого научного обоснования, хотя опустошительные эпидемии неоднократно развивались в различных странах Европы, унося тысячи человеческих жизней.
Исключительно важное практическое значение имели работы английского ученого Эдуарда Дженнера (1749-1823), разработавшего высокоэффективный метод прививок против натуральной оспы.
Выдающийся отечественный врач-эпидемиолог Д. С. Самойлович (1744-1805) доказал заразность чумы при близком соприкосновении с больным и разработал простейшие способы дезинфекции при этом заболевании. Лишь в 40-50-х годах XIX столетия были впервые открыты патогенные для человека микробы.
Таким образом, постепенно, на протяжении конца XVII и начала XVIII века происходило накопление все новых и новых фактов, подтверждающих роль «контагий» в развитии определенной группы заболеваний. Примечательно, что все эти суждения и обобщения на несколько десятилетий предшествовали «золотому веку бактериологии», когда за очень короткий период один за другим были открыты основные возбудители наиболее распространенных инфекционных заболеваний. Невольно даже возникает ощущение, что, когда эти открытия были сделаны, они уже воспринимались как ожидаемые. Принципиально вопрос состоял только в том, кто это сделает первым.
Середина XIX века характеризовалась бурным развитием микробиологии. Великий французский ученый Луи Пастер (1822 - 1895) установил участие микробов в брожении и гниении, т. е. в процессах, постоянно протекающих в природе; он доказал невозможность самопроизвольного зарождения микробов, научно обосновал и ввел в практику стерилизацию и пастеризацию. В соответствии с потребностями пивоваренной промышленности Пастер разработал способы предупреждения «болезней» пива и вина. Работы Пастера объяснили действительное происхождение инфекционных болезней человека, они явились экспериментальной основой асептики и антисептики, блестяще разработанных в хирургии Н. И. Пироговым, Листером, а также их многочисленными последователями и учениками. Огромной заслугой Пастера явилось открытие принципа получения вакцин для предохранительных прививок против инфекционных болезней: ослабление вирулентных свойств возбудителей путем особого подбора соответствующих условий для их культивирования. Пастером были получены вакцины для прививок против сибирской язвы и бешенства. Пастеру принадлежит открытие возбудителей куриной холеры, септицемии, остеомиелита и др. Он разработал метод приготовления вакцин путем искусственного ослабления (аттенуации) вирулентных микробов для профилактики инфекционных болезней - метод, которым пользуются и в настоящее время. Последним и наиболее известным открытием Пастера стала разработка вакцины против бешенства. 6 июля 1885 года первая антирабическая прививка была сделана 9-летнему Иосифу Мейстеру по просьбе его матери. Лечение закончилось успешно, мальчик поправился. 27 октября 1885 года Пастер сделал доклад перед Академией наук о результатах пятилетней работы над изучением бешенства. Весь мир следил за исследованиями и результатами вакцинаций. К Пастеру стали стекаться пациенты, обнадеженные победой над страшной болезнью.
Задолго до появления выдающихся исследований Пастера, осветивших роль микробов в человеческой патологии, наш соотечественник С. С. Андреевский (1786) самоотверженным опытом прививки самому себе содержимого сибиреязвенного карбункула от больного животного доказал, что сибирскую язву у людей и домашних животных вызывает одна и та же причина.
Врачи Одесской городской больницы О. О. Мочуткозский и Г. Н. Минх в 70-х годах XIX века для того, чтобы доказать, что заразное начало при сыпном и возвратном тифах находится в крови больного, впрыснули себе под кожу кровь больных и перенесли затем тяжелое заболевание.
В дальнейшем развитии микробиологии огромная заслуга принадлежит немецкому ученому Роберту Коху (1843-1910). Разработанные им методы бактериологической диагностики позволили открыть возбудителей многих инфекционных болезней. Имя Роберта Коха принято связывать главным образом с открытием возбудителя туберкулеза. Действительно, более 100 лет назад (24 марта 1882 г.) ученый сообщил о своем открытии, совершившем переворот в современной ему науке. Однако к этому открытию Р. Кох подошел не сразу; оно завершило ряд основополагающих работ, открывших эру медицинской бактериологии. Р. Кох не только выделил сибиреязвенного возбудителя в чистой культуре, не только открыл его способность к образованию стойких спор, но и объяснил, почему вблизи "проклятых холмов" (такие холмы создавались в местах, где зарывали падший от сибирской язвы скот) отмечается смерть многочисленных животных, причина которой долгие годы оставалась непонятной. Доказана триада Генле - Коха, это три положения, лишь на основании которых то или иное инфекционное заболевание можно связать с определенным возбудителем: 1) микроб должен всегда обнаруживаться у больного при данной инфекции и отсутствовать при других; 2) возбудитель каждой инфекции должен быть выделен в чистой культуре в виде хорошо очерченного морфологически микроорганизма; 3) у зараженных чистой культурой животных проявления болезни должны быть аналогичны обнаруженным у исследуемого больного, они обусловливаются числом и распределением микробов. Эти положения неминуемо должны были привести ученого к поискам возбудителей других заразных болезней. Прежде всего ученый нашел питательные среды, на которых можно было выделить чистую микробную колонию. Такими средами оказались предложенный им ранее вареный картофель и изобретенная им позже твердая среда, основу которой составлял желатин. Об инфекционном происхождении чахотки медики думали до Коха. Н. И. Пирогов писал о «заразной миазме» чахотки. Кох применил свой метод посева заразного материала на твердую среду с последующей окраской и дальнейшим заражением выделенной культурой экспериментальных животных. Он исследовал материал более 30 умерших от туберкулеза людей. Чистой культурой было заражено около 200 экспериментальных животных. Под микроскопом изучались бугорки в тканях, которые развивались в результате заражения. Кох не сомневался, что бациллы находятся у всех больных туберкулёзом и у зараженных от людей животных. Но нужно было экспериментально подтвердить, что идентичный возбудитель находится у каждого больного человека и каждого подопытного животного, т. е., что прививка этого возбудителя животному обязательно вызовет тот же туберкулез. После многих неудач, когда на изготовленной им твердой питательной среде палочки не вырастали, пришел успех. Возбудитель туберкулеза вырос на твердой среде из свернувшейся при нагревании кровяной сыворотки. Эксперимент, согласно требованиям, изложенным в знаменитой триаде, был повторен многократно, и каждый раз - с успехом. Стало ясно, что возбудитель туберкулеза найден, но Коху, считавшему, что человек заражается только через вдыхание палочек, нужно было произвести схожий эксперимент: в герметически закрытый ящик с подопытными животными нагнетали воздух с рассеянными живыми туберкулезными палочками. Все экспериментальные животные погибали от туберкулеза. В июле 1884 г. на медицинской конференции в Берлине Кох доложил результаты экспедиции в Индию. Им были обнаружены вибрионы как у людей, заболевших холерой, так и в водах Ганга, куда сбрасывали трупы умерших от холеры. Ученый получил награду в 100 000 марок и почетный орден.
Одновременно с развитием медицинской микробиологии совершенствовались клинические знания врачей. В 1829 г. Шарль Луи детально описал клинику брюшного тифа, выделив это заболевание из группы «лихорадок» и «горячек», в которую объединялись до этого все заболевания, протекавшие с высокой температурой. В 1856 г. из группы «горячечных болезней» был выделен сыпной тиф, в 1865 г. - возвратный тиф. Большие заслуги в области изучения инфекционных болезней принадлежат выдающимся русским профессорам С. П. Боткину, А. А. Остроумову, Н. Ф. Филатову. С. П. Боткин установил инфекционную природу так называемой катаральной желтухи - болезни, известной сейчас под названием болезни Боткина. Он описал клинические особенности брюшного тифа. Его ученик проф. Н. Н. Васильев (1852-1891) выделил в самостоятельную болезнь «инфекционную желтуху» (геморрагический лептоспироз). Замечательный детский врач проф. Н. Ф. Филатов впервые изучил и описал железистую лихорадку-инфекционный мононуклеоз, болезнь, известную в настоящее время под названием болезни Филатова.
Успешно развивалась и эпидемиология. Благодаря И. И. Мечникову (1845-1916) и многим другим исследователям в конце прошлого столетия было создано стройное учение об иммунитете (невосприимчивости) при инфекционных болезнях. Открытое И. И. Мечниковым в 1882-1883 гг. явление фагоцитоза, положившее начало учению об иммунитете, открыло перспективу в профилактике и лечении инфекционных болезней. Эти открытия позволили разработать и применить в клинике серологические исследования (реакции агглютинации, преципитации и др.) для лабораторной диагностики инфекционных болезней. Большая заслуга в развитии иммунологии и теории инфекции принадлежит Н. Ф. Гамалея (1859-1949), открывшему также явления бактериофагии.
Открытие все новых возбудителей инфекционных болезней продолжалось в течение XVIII—XX столетий и продолжается в наше время. Конец XIX в. ознаменовался открытием вирусов. В 1892 г. русский ботаник Д. И. Ивановский (1864—1920) открыл новый мир микробов — царство вирусов (от лат. Virus — яд). Наличие мельчайших частиц, проходящих через бактериальные фильтры и вызывающих специфические поражения, Д. И. Ивановский обнаружил при изучении мозаичной болезни табака. Затем были открыты многие вирусы, поражающие человека, животных, растения и бактерий. В первой половине XX в. оформилась самостоятельная дисциплина — вирусология, занимающаяся изучением вирусов.
Открытие и появление новых видов бактерий, вирусов, грибов, простейших, а также изменение патогенных свойств уже известных микробов вполне закономерно, так как, с одной стороны, совершенствуются методы микробиологии по их выявлению, индикации и идентификации, а с другой — представители микромира эволюционируют в соответствии с общими законами биологии и генетики. Только за последние 20—30 лет открыто новых или выявлено измененных вариантов известных уже микробов порядка трех десятков. Все они объединены в группу эмерджентных, т. е. опасных непредсказуемых инфекций. Так, открыты вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ), вирусы геморрагических лихорадок (Марбург, Ласса, Эбола и др.), патогенные бактерии, вызывающие болезнь легионеров, лихорадку Лайма, коронавирусы, вызывающие атипичную пневмонию и др.
Наиболее богата открытиями в области иммунологии была первая половина и середина XX в. В это время были открыты основные формы реагирования иммунной системы и основные факторы иммунитета.
В 1900 г. Р. Кох открыл такую форму реагирования иммунной системы, как гиперчувствительность замедленного типа; в 1902—1905 гг. Ш. Рише, Ж. Портье, Г. П. Сахаров описали гиперчувствительность немедленного типа; обе эти формы реагирования легли в основу учения об аллергии (К. Пирке, 1906). В 1950-х годах открыта толерантность (терпимость, устойчивость) к антигенам (П. Медовар, М. Гашек), а также иммунологическая память (Ф. Вернет и др.). Явления, связанные с иммунологической памятью (быстрый эффект образования антител при повторном введении антигена), впервые обнаружил российский врач М. Райский уже в 1915 г. Многочисленные исследования в середине XX в. были посвящены изучению лимфоцитов, их роли в иммунитете.
В это же время была изучена структура иммуноглобулинов (Р Портер и Д. Эдельман), открыты интерферон (А. Айзеке и Ж. Линдеман), ин-терлейкины и другие иммуномодуляторы.
Иммунология в середине XX в. оформилась как самостоятельная наука, имеющая свои цели и задачи в области медицины, свою структуру и классификацию.
Развитие во второй половине XX в. молекулярной биологии, генетики, биотехнологии, генной и белковой инженерии, цитологии и других наук дало новый толчок к развитию микробиологии и иммунологии, особенно молекулярных и генетических аспектов этих наук. В этот период была расшифрована молекулярная структура многих бактерий и вирусов, строение и состав их генома, структура антигенов и антител, факторов патогенности бактерий и вирусов, а также факторов иммунной защиты (комплемент, интерферон, иммуномодуляторы и др.).
Генная инженерия в области иммунологии позволила получать вакцинные и диагностические препараты (вакцина против гепатита В, ВИЧ-инфекции и др.). Успешно решается проблема создания синтетических вакцин на основе антигенов или их детерминант, конъюгированных с полимерными носителями и адъювантами, а также живых векторных вакцин, полученных генно-инженерным способом. Открыты и используются в инфекционной и неинфекционной патологии различные иммуномодуляторы эндогенного и экзогенного происхождения для коррекции иммунного статуса. Разрабатывается иммуногенетика, целью которой является генопрофилактика и генотерапия иммунодефицитов. Широкое применение в микробиологии нашла генодиагностика (полимеразная цепная реакция).
Большую эволюцию претерпела химио- и антибиотикопрофилактика, и терапия инфекционных болезней. Создано, в том числе новейшими методами биотехнологии, большое количество противовирусных и антибактериальных препаратов.
Достижения в микробиологии обеспечивают успехи в борьбе с инфекционными болезнями, и открывают новые пути и методы диагностики и терапии неинфекционных болезней.
Отдел в Звениговском районе филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Марий Эл в Волжском районе»
Заведующая бактериологической лабораторией Абросимова А. А., фельдшер-лаборант Давыдова Л.Ф.