Как наука борется с бактериями, устойчивыми к антибиотикам. Болезнетворные бактерии в организме человека и методы борьбы

Если вы считаете, что на планете Земля господствует человек, то заблуждаетесь. Хозяевами земли являются крохотные невидимые организмы – вирусы и бактерии . Их биомасса вдвое превышает биомассу всех остальных существ на земле, включая нас с вами, всех мух и слонов. После изобретения в прошлом веке антибиотиков, человек торжествовал победу. Казалось найдено мощное средства для защиты здоровья человека от вирусов и бактерий. Но радость была не долгой. Дело в том, что микроорганизмы способны очень быстро эволюционировать. Если новое человеческое поколение появляется через 25 лет, то микробам достаточно 20 минут. В результате очень быстро возникают бактерии-мутанты на которые не действуют антибиотики.

Отличия вирусов и бактерий

На бытовом уровне люди в большинстве своем не видят разницы между вирусами и бактериями . Бактерии это чаще всего очень маленькие (0,001мм) одноклеточные микроорганизмы с неоформленным ядром и имеющие очень простое строение по сравнению с клетками растений и животных.

Вирус в переводе с латыни означает – яд, он намного меньше бактерии и виден только в электронный микроскоп. Бактерии могут размножаться самостоятельно, вирусы же только в чужой клетке, они не имеют клеточного строения. Вне живых клеток вирусы не активны.

Как организм борется с вирусами и бактериями

Существуют бактерии и вирусы, которые очень опасны для здоровья человека. Они не ощущаются нашими органами чувств. Но если человек обладает здоровым иммунитетом, то организм сам способен защитить себя от вирусов и бактерий.

Первое препятствие на их пути это кожа и слизистая оболочка носа. Внутренние органы также имеют слизистую защитную оболочку, которая удаляет вредные и токсичные элементы и вещества. Желудок, выделяя соляную кислоту предотвращает брожение и убивает гнилостные бактерии.

Если инфекция попадает в кровь, то в работу вступает второй уровень защиты. Бьет тревогу лимфатическая система, что проявляется повышением температуры. Если температура высокая и продолжительная, то это говорит о том, что организму уже трудно бороться с инфекцией.

Еще один уровень защиты человека – иммунная система. это невосприимчивость организма к антигенам (вирусам, бактериям, гнилостным инвазиям).

Как предотвратить инфекцию

Вести и соблюдать правила гигиены. Может показаться смешным, но мытье рук попрежнему остается действенным способом против распространения инфекций. У современного человека в день происходит десятки контактов с другими людьми. Во время праздников и вечеринок их количество увеличивается. Вас могут заразить вирусами или бактериями лишь дотронувшись до одежды. И хотя 100% гарантии защиты не существует, но регулярное и правильное мытье рук (не менее 3 минут, под проточной водой с мылом) , уменьшит вероятность передачи инфекции.

Не все так плохо 🙂

По заверению ученых, мы сами практически целиком состоит из микроорганизмов. Но это не страшно, ведь для триллионов микроскопических организмов наше тело – дом родной. Почему у живого человека зубы портятся, а у мертвого нет. Да потому, что вместе с организмом человека погибают и те микробы, которые портили его зубы. Человеческий организм - источник жизни для бактерий и они кровно заинтересованы продлить нам жизнь.

Профилактика инфекций

Первыми формами жизни на Земле были бактерии. Фотосинтез бактерий появился не менее 2,8 миллиарда лет назад, задолго до появления растений. Ученые определили их как Топег, мы же называем эти одноклеточные организмы «ростками», «бактериями» или даже «жуками». Бактерии окружают нас везде, и почти все живое среди известных нам организмов происходит от бактерий. Наши глаза, нос, уши и вкусовые рецепторы — все связано с этими первыми живыми организмами. Кажется, мало кто из нас осознает, что все мы находимся в симбиозе с бактериями. Хотя нам больше нравится идея эволюции от обезьян, на самом деле мы не более, чем прапрапраправнукы бактерий! Тот факт, что мы не можем переваривать пищу без них, делает еще более забавным и интересным наше постоянное стремление их уничтожить.

С тех пор как микроскопы позволили нам увидеть эти безъядерные одноклеточные организмы, а наука и промышленность убедила нас в их «злых намерениях», мы беспрестанно ищем способы их уничтожения. Но, если мы решили убить их химическим способом или с помощью антибиотиков, оказывается, что таким образом мы … убиваем себя. «Очищая» наши ванные комнаты и кухни химическими веществами, мы создаем неблагоприятные условия для жизни. Несмотря на то, что мы чистим зубы два раза в день, во рту живет больше бактерий, чем людей на Земле. Наше предвзятое отношение к бактериям обречено на неудачу. Бактерии являются основной и наиболее распространенной формой жизни и фактически составляют почти 10% веса нашего тела.

Поражение в «борьбе» с одноклеточными организмами спровоцирует чрезмерное использование бактерицидов. Мало того, что многие из этих химических веществ связаны с высокой вероятностью разложения рака и ряда нездоровых и физиологически разрушительных побочных эффектов, наше желание уничтожить эти микроорганизмы в действительности лишь ускоряет процессы их мутации. Генетические модификации бактерий происходят хаотично-за того, что они не имеют ни ядра, ни ДНК. Эта химически вызвана «ряд убийств» ставит эти крошечные, но мощные организмы на эволюционный путь, предопределяет превращение их в супербактерии. Наша перегружена иммунная система начинает функционировать без использования полезных бактерий и становится неспособной справиться с новым химическим нагрузкам. Двойной удар химической атаки и истощения природных защитных механизмов нивелирует реакцию организма на раздражители.

Так из-за стремления убить бактерии действительно можно убить самих себя. Стоит обратить внимание на вторую форму жизни — микроводоросли, или противостою (Царство Простейшие), предка морских водорослей. Они смогли адаптироваться к бактериям. Учитывая, что океан, из которого возникла жизнь, буквально напоминает суп с бактерий, уничтожать одноклеточные организмы новым микроводорослей не было смысла. Если противостою выработала мощную яд для уничтожения всех бактерий, вместе с ними были бы уничтожены и все другие формы жизни, в том числе и сами микроводоросли.

Когда водоросли начали заселять океаны, оказалось, что поверхность воды колонизирована бактериями. Одноклеточные организмы медленно строили биопленку такую ​​же, которую имеет наша система траления, кожа головы и язык. Если колонии бактерий выходят из-под контроля и в бактериальном смысле организуют «кворум», его результатом может стать «решение» хозяйничать в водных просторах.

Как же тогда водоросли справляются с необходимостью конкурировать с бактериями и задачам выжить? Для того чтобы продолжить свое существование как вида, появившийся недавно, морским водорослям необходимо освоить окружающую среду. Красные водоросли (лат. Deliceapulchra), обнаружены между о.Тасмания и Японией, усовершенствовали методы фиксации связи между бактериями. Вместо того чтобы подвергать опасности и пытаться (причем неэффективно) искоренить бактерии, эти водоросли просто научились временно приглушать их. Они производят молекулы, названные «фуранонамы», которые размещаются на рецепторах бактерий и таким образом делают невозможным их способность «услышать» другие одноклеточные организмы такого же рода.

Это блестящее и эффективное решение проблемы. Бактерии используют химические вещества, чтобы «общаться» друг с другом. Так как необходимые рецепторы уже заблокированы молекулами водорослей, они не получают специфических «контактных» молекул, а следовательно, бактерии не обладают «информацией» о местонахождении других членов семьи. В этих условиях бактериям трудно формировать доминирующую биопленку. Даже больше: существуют биопленки, распадаются при отсутствии связи между бактериями для координации совместных действий. Отсутствие биопленки исключает все шансы опасного заражения.

Ученый Питер Штайнберг и его коллега Штаффана Келлеберг, которые совершили прорыв в исследовании красных водорослей (лат. Deliceapulchra) в Университете Нового Южного Уэльса в Сиднее (Австралия), быстро поняли ценность своего открытия: мутации супербактерий, индуцированных человеком, можно было заменить с помощью бактериального контроля по принципу действия морских водорослей! Потенциальные сферы применения такой инновации сразу определили первоочередные этапы исследования.

Тем не менее блокпосты промышленности все еще огромные, потому что борьба с распространением бактерий касается широкого спектра отраслей, включая сети частных домов и коммерческих зданий, транспорта, сельского хозяйства, потребительских товаров, медицинского оборудования и фармацевтических препаратов, которые могли бы воспользоваться этой инновацией. Но использование природных веществ, уничтожающих бактерии и тем самым останавливают процесс их распространения, угрожают основным антибиотическим кошелькам «Большая Фарма», где, наверное, с радостью выпишут любые медикаменты даже при незначительных проблемах со здоровьем. Кроме того, при существующей процедуры утверждения финансовых инвестиций появление на рынке чего на самом деле нового в области медицинских инноваций может продолжаться годами, если не десятилетиями. Если бы не длительные и сложные процедуры правительственного утверждения, фураноны могли бы заменить антибиотики и бактерициды уже сегодня.

Между тем, существуют другие сферы применения инновации, менее обременены процессами утверждения. В частности, возможность использования инновации в изготовлении и хранении потребительских товаров, в промышленности и сельском хозяйстве представляет огромный потенциал этой технологической платформы. Рассмотрим дезодоранты, которые сегодня изготавливаются из безопасных, на первый взгляд, ингредиентов, включая титан и цинк. Запах тела вызывают бактерии, которые взаимодействуют с потом. Дезодоранты, изготовленные на основе фуранону, уменьшат количество бактерий и таким образом ослабят запах тела.

Где живут бактерии?

Чем питаются и как размножаются?

Что такое бактерия?

Если отношение человека к насекомым понятно сразу, и, например, уничтожение тараканов или борьба с клопами ни у кого не вызывает вопросов, то к бактериям человек относится своеобразно. Все мы знаем, что

многие бактерии вредны. Такие болезни, как тиф, холера, дифтерия, воспаление легких и все инфекции в открытых ранах возбуждаются определенными видами бактерий. Поэтому люди ведут борьбу с этими бактериями. И все же, не будь других бактерий, жизнь на Земле была бы невозможна! Человек размножает некоторые виды бактерий, потому что нуждается в них и использует. Обычно считается, что бактерии стоят на самой низшей ступени в царстве

растений. Каждая бактерия представляет из себя отдельную частицу живой материи без ядра. В среднем их размер составляет около 0,001 мм в диаметре. Некоторые из них настолько малы, что их даже невозможно разглядеть в обычный микроскоп. Бактерии обычно встречаются в трех формах:круглые кокки, бациллы в виде палочек и спиралеобразные спириллы.

Цены на обработку квартир от бактерий

Где живут бактерии?

Бактерии - наиболее распространенная форма жизни на Земле. Это микроорганизмы, их можно рассмотреть только под микроскопом. Бактерия состоит только из одной клетки и имеет свойства как животных, так и растений. Существует по крайней мере две тысячи видов бактерий, и живут они повсюду. Они обитают во рту, носу, кишечнике всех живых существ, включая человека. Другие живут в опавших листьях, мертвых деревьях, останках погибших животных и скелетах. Бактерии живут в пресной и соленой воде, молоке и большинстве продуктов питания.

Они имеются в пыли, почве, сточных водах. Некоторые бактерии используют в качестве пищи такие вещества, как газообразный водород, азот, железо, парафин. Другие бактерии вырабатывают кислоты или газы, ядовитые для человека.

Хотя большинство бактерий погибают при очень высоких температурах, некоторые живут и в жарких средах. Замораживание может приостановить рост бактерий, но не убьет их полностью. Они просто будут неактивны некоторое время. Обнаружены бактерии в замерзших, соляных залежах, которым сотни миллионов лет. Эти бактерии при их исследовании ожили.
Поскольку бактерии выживают практически в любых условиях, значит ли это, что человек подвержен постоянной угрозе с их стороны? К счастью, большинство бактерий или безвредны, или даже полезны для других форм жизни. Бактерии способствуют разложению погибших растений и животных.

Бактерии играют важную роль в пищеварительном процессе человека и животных. Они связаны с пищей и поддерживают жизнь человека. Бактерии необходимы для брожения при производстве определенных продуктов питания, напитков и некоторой промышленной продукции. Однако есть и вредные бактерии, которые необходимо уничтожать, для этого , а также профессиональная санобработка.

Чем питаются?

Все необходимые им вещества бактерии получают из окружающей среды. Для их жизнедеятельности и размножения необходим углерод или диоксид углерода, вода, аммиак, нитраты, различные соединения серы и некоторые другие неорганические вещества. В результате сложной химической реакции бактерии получают из неорганических веществ все необходимые им биохимические продукты.

Как размножаются?

Размножение бактерий совершается путем деления; каждая клетка получает поперечную перегородку и затем распадается на две новые особи. При благоприятных условиях одно деление следует за другим с поразительной быстротой и, не будь факторов, тормозящих развитие бактерий, одна бактерия была бы в состоянии заполнить своим потомством громаднейшие пространства. Размножение продолжается до тех пор, пока в среде, обитаемой бактериями, находится достаточное количество питательного материала.

Бактериология, как часть микробиологии, начала активно развиваться только в конце XIX - начале ХХ века, когда была создана мощная исследовательская техника для микробиологических анализов. Еще более молодая наука - вирусология, причем вирусология растений - это в буквальном смысле наука сегодняшнего дня.

Поражающие растения бактерии характеризуются различными свойствами. Часть из них многоядны, то есть способны поражать многие виды, другие высокоспециализированны и могут поселяться только на организмах определенного вида.

Многоядные бактерии вызывают мокрые гнили картофеля, капусты, лука и других овощных культур, корневой рак плодовых деревьев; специализированные - способствуют появлению бактериального рака томатов, кольцевой гнили и черной ножки картофеля, от которых ботва картофельного растения увядает и погибает. Эти же одноклеточные организмы служат причиной развития бактериальной пятнистости фасоли, томатов, капусты, бактериоза пшеницы, проса, ячменя и прочих зерновых культур. Именно они обусловливают и развитие бактериального ожога плодовых деревьев, гоммоза хлопчатника и иных болезней.

Бактерии могут поселяться в отдельных органах той или иной культуры, вызывая местные поражения (корневые гнили, сосудистые поражения, паренхиматозные гнили и ожоги), однако бактериальная болезнь может охватывать и сразу все растение, результатом чего является гибель всех его частей.

Один из самых широко распространенных химических способов борьбы с бактериальным загрязнением - применение различных антисептиков. Действие их двояко: одни антисептики попросту убивают клетки бактерий, нарушая в них какую-либо существенную реакцию обмена веществ, другие оказывают так называемое бактериостатическое действие, то есть приостанавливают дальнейшее деление клеток.

Как уже говорилось, природа бактерий как специфических одноклеточных организмов, начала активно изучаться только с конца позапрошлого века, и основные исследования на этот счет были выполнены лишь в середине прошлого столетия. Но применяли антисептики еще до того, как ученые поняли роль микробов в переносе загрязнения. Так, в 30-е годы XIX века русский фармацевт А. П. Нелюбин использовал для обеззараживания хлорную известь, а в 60-е годы английский врач Дж. Листер ввел в хирургическую практику в качестве антисептика карболовую кислоту (то есть разбавленный раствор фенола).

Научное обоснование свойств антисептиков как средств, убивающих именно микроорганизмы (в основном бактерии), было сделано в последней четверти позапрошлого века крупнейшими учеными: Л. Пастером, Р. Кохом и И. И. Мечниковым.

Наиболее широко в качестве бактерицидных препаратов используют такие дезинфицирующие средства, как фенол, сулему, этиловый спирт, формалин, перекись водорода, и газообразные вещества - окись этилена, бромистый этил, сернистый газ.

Антисептики чаще всего воздействуют на отдельные типы молекул, слагающих тело бактериальных клеток. Фенол денатурирует белки, формалин «сшивает» нуклеиновые кислоты, спирт способствует нарушению цитоплазматических мембран. В результате цитоплазма клеток коагулирует, сморщивается. Такие клетки теряют способность размножаться и, в конце концов, гибнут.

Но только антисептиками не ограничивается список веществ, используемых в борьбе с патогенными бактериями. По мере того как биохимики выясняли детали развития бактерий, открылись новые возможности в применении более специфических веществ, избирательно влияющих на какие-то вполне определенные реакции их обмена веществ. Конечно, такая избирательность действия позволила значительно эффективнее уничтожать вредные бактерии, причем часто на более ранних стадиях развития болезней.

Среди новых типов бактерицидов следует прежде всего назвать антибиотики.

Они действуют более специфично, чем антисептики, влияют на определенные цепи реакций обмена и, блокируя их, останавливают обмен клеток, результатом чего опять-таки оказывается смерть бактериальных клеток.

Еще большей изощренности и умения требует борьба с вирусными заболеваниями. Сегодня в сельском хозяйстве вместо побежденных ржавчины и головни все чаще начинают встречаться всевозможные мозаики и желтухи, вызываемые вирусами растений. Число обнаруживаемых каждый год новых вирусов не уменьшается, что ярко свидетельствует о том, что мы еще далеки от полного ознакомления даже с арсеналом вирусных болезней, не говоря уже об арсенале средств борьбы с ними.

До трети всего картофеля, собираемого сейчас в мире, ежегодно гибнет от вирусных заболеваний, приводящих к гниению картофеля в хранилищах. Недаром такое развитие получил метод выращивания безвирусного картофеля из культуры стерильных клеток.

Огромный урон приносили вирусы зерновым культурам, в том числе пшенице. Такие болезни, как закукливание злаков, вызываются специфическими вирусами.

Но, пожалуй, именно в отношении вирусов химические средства борьбы развиты слабо, и большое значение здесь придается чисто биологическим методам. Их задача - либо поставить барьеры на пути распространения самих вирусов (кстати, очень легко переносимых с соком больных растений, с остатками зараженных растений и т. п.), либо придать сортам генетически обусловленную устойчивость к ним. Правда, ведется работа и по созданию специфических химических средств борьбы с вирусными частицами - вирусоидов или вироцидов. Однако пока эффективных, дешевых и непоражающих сами растения препаратов еще не создано. Это - дело будущего.