En översikt över mikrobiologi

Vad är definitionen av mikrobiologi? Vad är historien och varför är det så viktigt i medicin? Vad kan fakta om mikroorganismer överraska dig?

Studien av mikrobiologi - Definition

Mikrobiologi definieras helt enkelt som studien av mikroorganismer, med "mikro" som betyder liten och "biologi", med hänvisning till studien av levande saker. De studerade mikroorganismerna varierar mycket och mikrobiologiområdet är uppdelat i många undersökningsfält.
Mikrobiologins område är kritiskt för människor, inte bara på grund av de smittsamma sjukdomarna som orsakas av dessa mikrober, utan för att "goda" mikroorganismer är nödvändiga för att vi ska kunna leva på planeten. Med tanke på att bakterierna i och på våra kroppar överträffar våra egna celler kan detta område betraktas som ett av de viktigaste områdena kunskap och studie.

Typer av mikroorganismer - Klassificering

Mikroorganismer, eller "mikrober" är små levande saker. De flesta av dessa organismer kan inte ses med blotta ögat, och fram till mikroskopets och kiemteoriets uppfinning hade vi ingen aning om hur rikligt de är.
Mikrober finns nästan överallt på jorden. De finns i kokande bassänger vatten i Yellowstone och i vulkanventilationer vid lägsta djupet av havet. De kan leva i saltlägenheter och vissa trivs i saltvatten (så mycket för att använda salt som konserveringsmedel.) Vissa behöver syre att växa och andra inte.
Världens "hårdaste" mikroorganism kallas en bakterie Deinococcus radio trans, en bakterie som kan motstå strålning i en fenomenell grad som det namnet antyder men kan även överleva utan vatten, när den utsätts för starka syror och även när den placeras i ett vakuum.

Klassificering av mikroorganismer i mikrobiologi

Det finns många olika sätt på vilka forskare har klassificerat, och därmed försökte göra mening, de miljoner mikrober i vår mid.
Multicellular vs unicellular vs acellular - Ett sätt på vilket mikrober klassificeras är huruvida de har celler, och om så är fallet, hur många. Mikroorganismer kan vara:

Multicellular - Med mer än en cell.
Unicellular - med en enda cell.
Acellulär - Bristande celler, som virus och prioner. (Det har diskuterats om virus verkligen lever saker, eftersom de inte kan överleva utanför en värd, och prioner brukar kallas "smittsamma proteiner" snarare än mikrober.)

Eukaryoter vs prokaryoter Ett annat sätt på vilket mikroorganismer klassificeras har att göra med typen av cell. Dessa inkluderar eukaryoter och prokaryoter:

Eukaryoter är mikrober med "komplexa celler" som har en sann kärna och membranbunden organeller. Exempel på eukaryoter innefattar helminter (maskar) protozoer, alger, svampar och jäst.
Prokaryoter är mikrober med "enkla celler" som inte har en sann kärna och saknar membranbundna organeller. Exempel innefattar bakterier.

De viktigaste klasserna av mikroorganismer innefattar - De olika typerna av mikrober kan också brytas ner i:

Parasiter - Parasiter är ibland mer skrämmande än andra mikroorganismer, åtminstone när de kan ses med blotta ögat. Parasiter inkluderar helminths (maskar,) flukes, protozoer och mycket mer. Exempel på parasitiska infektioner är malaria, giardia och afrikansk sömnsjukdom. Ascariasis (roundworms) är de som smittar en miljard människor världen över.
Svampar (och jäst) - Svampar är mikroorganismer som är på vissa sätt liknar växter. Om du har haft idrottare eller en jästinfektion, känner du till några svampinfektioner. Denna kategori innehåller även svamp och mögel. Liksom bakterier har vi också många "bra svampar" som lever på våra kroppar och orsakar inte sjukdom.
Bakterier - Vi har fler bakterier i och på våra kroppar än mänskliga celler, men de allra flesta bakterierna är "friska bakterier". De skyddar oss mot infektion från dåliga eller patologiska bakterier och spelar en roll för att smälta maten. Exempel på infektioner orsakade av bakterier inkluderar tuberkulos och Strep hals.

Virus - Virus är rikliga i naturen, men de flesta människor är bekanta med är de som orsakar mänsklig sjukdom. Virus kan också infektera andra mikroorganismer som bakterier, såväl som växter. Immuniseringar har minskat risken för några skrämmande sjukdomar, men andra, som Ebola och Zika-viruset, påminner oss om att vi inte har börjat erövra dessa miniatyrhinder.
Prions - De flesta forskare vid denna tidpunkt klassificerar inte prioner som mikroorganismer, utan snarare som "smittsamma proteiner". Med detta sagt, studeras de ofta av virologer, Prions är i huvudsak en del av onormalt vikta proteiner och kan inte uppstå skrämmande först. Ännu prionsjukdomar som galna ko-sjukdomar är några av de mest rädda smittsamma sjukdomarna.

Mikrobiologins historia

Vad vi nu vet om mikroorganismer och som kommer att diskuteras nedanför är relativt nytt i historien. Låt oss ta en kort titt på mikrobiologins historia:
Första mikroskop / första mikroorganismer visualiserades - Det första stora steget i mikrobiologi kom när Van Leeuwenhoek (1632-1723) skapade det första, enkla linsmikroskopet. Genom en lins som hade en förstoring av ungefär 300X kunde han visualisera bakterier för första gången (från skrapning av tänderna.)
Utveckling av Germ Theory - Människokroppen kände igen som en källa till infektion av tre forskare:.

Dr Oliver Wendall Holmes fann att kvinnor som föddes hemma var mindre benägna att utveckla infektioner än de som levererade på ett sjukhus.
Dr Ignaz Semmelweis länkade infektioner med läkare som gick direkt från obduktionsrummet till förlossningsavdelningen utan att tvätta händerna.
Joseph Lister införde aseptiska tekniker, inklusive både handtvätt och användning av värme för sterilisering.

Germteori - De två personer som mest godkändes med accepterandet av köttteorin var Louis Pasteur och Robert Koch:

Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteur krediteras biogenessteorin och noterar att alla levande saker kommer från något i stället för den rådande synen vid tidpunkten för spontan generation. Han hävdade att många sjukdomar orsakades av mikrober (snarare än genom synd, Guds vrede och andra potentiella orsaker.) Han visade att mikroorganismer är ansvariga för jäsning och förstörelse och utvecklat den metod som kallas pasteurisering som fortfarande används idag. Han utvecklade också rabies och mjältbrandvacciner.
Robert Koch (1843-1910) - Koch är författaren till "Kochs postulat" den vetenskapliga serien av steg som visade bakterieteorin och som har använts i vetenskapliga studier sedan (med några ändringar.) Han identifierade orsaken till tuberkulos, mjältbrand , och kolera.

Sedan dess har några landmärken blivit:

1892 - Dmitri Iosifovich Ivanoski upptäckte det första viruset.
1928 - Alexander Flemming upptäckte penicillin.
1995 - Den första mikrobiella genomiska sekvensen publicerades.

Smittsamma mikroorganismer

När vi tänker på mikroorganismer, tycker de flesta av oss om sjukdom, även om dessa små "buggar" generellt sett är mer benägna att hjälpa oss än att skada oss. (Se till att läsa om "bra mikrober" nedan.)
Fram för mindre än ett sekel sedan, och för närvarande på många ställen i världen, var infektioner med mikroorganismer den främsta orsaken till döden. Livslängden i Förenta staterna har förbättrats dramatiskt under det senaste århundradet, inte bara för att vi lever längre, men mest för att färre barn dör i barndomen.
I USA är hjärtsjukdomar och cancer nu de första och andra ledande orsakerna till döden. Över hela världen, men smittsamma sjukdomar. Enligt Världshälsoorganisationen, i låga ekonomiska länder världen över, är den främsta orsaken till dödsfall lägre andningsinfektioner följt av diarrésjukdomar.
Tillkomsten av vaccinationer och antibiotika, plus ännu viktigare rent vatten, har sänkt vår oro över smittsamma organismer, men det skulle vara grymt att vara arrogant. Vid den nuvarande tiden står vi inte bara inför infektionssjukdomar, utan antibiotikaresistens, och många experter anser att vi är långa försenade för nästa pandemi.

Mikroorganismer som är användbara för människor - "Bra mikrober"

Även om vi sällan talar om det, är mikroorganismer inte bara användbara men nödvändiga i nästan alla aspekter av våra liv. Mikrober är viktiga i:

Skydda våra kroppar mot "dåliga" mikrober.
Göra mat - Från yoghurt till alkoholhaltiga drycker är jäsning en metod där tillväxten om mikrober används för att skapa mat. Detta är ett exempel, men mikrober är botten i livsmedelskedjan för mycket liv
Fördelning av avfall på marken och återvinning av atmosfäriska gaser ovan. Bakterier kan till och med hjälpa till med svårt avfall som oljeutsläpp och kärnavfall.
Bakterier i våra kroppar är ansvariga för att producera vitaminer som vitamin K och vissa B-vitaminer. Bakterier är också extremt viktiga vid matsmältningen.
Krypteringsfältet ser även på vilka sätt bakterier kan användas som hårddisk för att lagra information.

Inte bara utför mikrober många funktioner för oss-de är en del av oss. Man tror att bakterierna i och på våra kroppar överstiger våra celler med en faktor 10 till 1.
Du har nog hört det senaste i att äta hälsosamt. Förutom att äta broccoli och blåbär, har vi nu blivit tillsagda att äta fermenterade livsmedel dagligen, eller åtminstone så ofta som möjligt. Med bakterier skulle det inte finnas någon jäsning.
Vid födseln har barn inte bakterier i sina kroppar. De förvärvar sina första bakterier när de passerar genom födelsekontrollen. (Bristen på att plocka upp bakterier i födelsekanalen anses av vissa vara orsaken till att fetma och allergier är vanligare hos spädbarn som levereras av C-sektionen.)
Om du har läst nyheterna nyligen har det även blivit postulerat att bakterierna i vår tarm är ansvariga för vår dagliga humör. lära sig hur man har hälsosamma tarmbakterier. Studien av mikrobiomen används nu för att förklara många saker, till exempel varför antibiotika kan leda till viktökning.

Fields of Microbiology

Det finns flera olika fält inom mikrobiologi. Ett exempel på några av dessa fält fördelade på typ av organism innefattar:

Parasitologi - Studien av parasitologi
Mykologi - Studien av svampar
Bakteriologi - Studien av bakterier
Virologi - Studien av virus
Protozoology - Studien av protozoer
Fykologi - Studien av alger
Immunologi - Studien av immunsystemet

Områden för mikrobiologi kan också brytas ned efter omfattning för att inkludera ett brett spektrum av ämnen. Några exempel bland många inkluderar:

Mikrobiell fysiologi (tillväxt, metabolism och struktur av mikrober)
Mikrobiell genetik
Mikrobiell utveckling
Miljömikrobiologi
Industriell mikrobiologi (till exempel avloppsrening)
Matmikrobiologi (jäsning)
Bioteknik
bioremediering.

Mikrobiologins framtid

Fältet för mikrobiologi är fascinerande och det finns mer vi inte vet. Vad vi kanske har fått i kunskapen mest på fältet är att det finns så mycket mer att lära.
Inte bara kan mikrober orsaka sjukdom, men de kan användas för att utveckla läkemedel för att bekämpa andra mikrober (till exempel penicillin.) Vissa virus verkar orsaka cancer, medan andra utvärderas som ett sätt att bekämpa cancer.
En av de viktigaste orsakerna till att människor ska lära sig mikrobiologi är att ha respekt för dessa "varelser" som ligger långt över oss. Det antas att antibiotikaresistens ökar på grund av felaktig användning inte bara av antibiotika utan av antibakteriella tvålar. Och det är bara när vi tittar på mikrober som vi idag känner igen. Med infektionssjukdomar som kommer fram och med vår förmåga att resa mest överallt i världen på tre flygningar, finns det ett stort behov av att mikrobiologer ska utbildas och förberedas.