Человек и климат Тем не менее физическое строение человека может быть связано с климатом. В самом деле, многие внешние различия между большими человеческими группами, как мы уже предполагали, обусловлены косвенным влиянием климатических условий. Мы говорим о косвенном

Болезнетворные микроорганизмы Нас окружает невидимый мир микроскопически малых существ. Вирусы, бактерии, грибки живут всюду - в почве и на ее поверхности, в реках, озерах, океанах, воздухе. Многие из них приспособились жить в организме растений, животных и человека,

Химия и микроорганизмы Рассказ о таинствах микробных клеток был бы неполным, если бы не содержал сведений, раскрывающих их химические особенности.Все вещества в природе, входят ли они в состав живых организмов или залегают в глубинах Земли, состоят из основных

Чем питаются автотрофные микроорганизмы? «Приверженцы» фотосинтеза находятся и среди микробов. Кроме зеленых водорослей, ассимилирующих углекислый газ подобно высшим растениям, сюда относятся еще и сине-зеленые водоросли. Это очень непритязательные микроорганизмы,

7. Где живут микроорганизмы? Миллиарды микроорганизмов рассеяны в природе, они окружают нас повсюду… В. Л. Омелянский Биосфера и микроорганизмы Все пространство на земном шаре, населенное живыми организмами, мы называем биосферой. Биосфера охватывает верхнюю часть

Биосфера и микроорганизмы Все пространство на земном шаре, населенное живыми организмами, мы называем биосферой. Биосфера охватывает верхнюю часть земной коры, воды рек, озер, морей, океанов и нижнюю часть атмосферы. В воде она достигает глубины 10 000 м. В почву дальше всех

Микроорганизмы в воде Мы находим их в различных водоемах - стоячих и проточных, мелких и глубоких, горячих и ледяных, соленых и пресных, чистых и загрязненных, в озерах, болотах, морях и океанах. Прибрежные и придонные илы водоемов также богаты микроорганизмами.В морской

Почва и микроорганизмы Почва населена самыми разнообразными обитателями. Зеленые растения своими корнями черпают из почвы минеральные соли. Трудолюбивый крот роет в ней многочисленные туннели, в почве находят приют множество различных червей и насекомых. Широко

8. Микроорганизмы и сельское хозяйство Тяжек был труд твоего землепашца на поле: Три лишь зерна на зерно получал с урожая. Ости одни и колючки подчас пожиная, Пану оброк семикратный он нес, проклиная… Так на груди твоей издавна предки трудились, Вечную муку до ран на руках

Микроорганизмы на службе химии Мы уже знаем о многих областях применения микробов в химии. Знаем, что осуществляемые микробами реакции синтеза превосходят чисто химические реакции. Клетки микроорганизмов создают сложнейшие соединения, о получении которых химики

Чему равен верхний предел температуры, при которой способны жить микроорганизмы? Подавляющее большинство микроорганизмов погибает при нагреве до 50–70 градусов по Цельсию, при более высоких температурах способны жить лишь так называемые термофильные бактерии. В

Человеческое тело, оказывается, почти целиком состоит из микроорганизмов. Однако пугаться прежде времени не стоит, пишет Daily Mail: эти существа – не чужеродные формы жизни. Для триллионов микроскопических жизненных форм человеческий организм является родным домом.

"Мы, по сути, лишь на 10% люди, а все остальное – микробы", – уверяет доктор Рой Д. Слитор из ирландского Института Корка. За четыре года основательного изучения предмета он пришел к выводу о том, что истинная роль бактериальных популяций, проживающих в человеческом организме, незаслуженно умаляется.

Наши взаимосвязи с одноклеточными существами оказались настолько тесными, что прогрессивные ученые теперь рассматривают человека и населяющих его бактерий в качестве единого сверхорганизма. "На сегодняшний день бактерии рассматриваются в качестве виртуального органа, продукты жизнедеятельности которого значительно выше, чем у печени", – объясняет доктор Слитор.

По его данным, в человеческом теле содержится порядка 500 различных видов бактерий. Благодаря их непрестанному размножению в организме взрослого человека проживает около 100 трлн одноклеточных существ – почти в десять раз больше, чем те несколько триллионов клеток, из которых состоит собственно организм человека. К примеру, только в кишечнике содержится почти 2 кг бактерий.

По словам доктора Слитора, бактерии не только наши спутники, но и незаменимые помощники. "Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части носит характер симбиоза, – рассказывает ученый. – Это означает, что в обмен на продовольствие бактерии участвуют в процессах пищеварения, производства витаминов и укрепления нашей иммунной системы". Кроме того, дружественные микроорганизмы защищают хозяина от возбудителей инфекционных заболеваний, сражаясь с "враждебными" бактериями.

Для любителей йогуртов и других "живых" кисломолочных продуктов эта новость, безусловно, хорошая. Однако доктор Слитор предупреждает, что укрепляющие способности "пробиотических" продуктов весьма недолговечны. "Большая часть этих бактерий не задерживаются в нашем организме. Они проходят сквозь тело, не сумев организовать колонию", – с грустью констатирует он. С другой стороны, постоянное употребление такого рода продуктов может способствовать укреплению колоний полезных бактерий. Особенно это касается случаев, когда организм ослаблен приемом антибиотиков.

Однако симбиоз живых организмов, напомним, возможен не только с полезными бактериями, но и с патогенными микробами. Не так давно исследовательская группа из медицинской школы Файнберга при Северо-Западном университете установила, что в геноме возбудителя гонореи, бактерии Neisseria gonorrhoeae найден фрагмент ДНК человека.

А еще раньше ученые выяснили, что бактерии могут стать отличным источником водорода, который можно использовать для экологически чистых и при этом мощных двигателей. Обнаруженный в 1993 г. на побережье Тихого океана в Техасе микроб грозит превратиться в топливо будущего.

Между прочим, некоторые ученые полагают, что самой жизнью мы обязаны микроорганизмам, занесенным из космоса. Ведь даже самая примитивная бактерия несет в своей ДНК около 6 млн бит информации, которые могут быть скопированы в новые организмы. Не исключено, что этот довод учитывали исследователи NASA, год назад решившие снарядить космическую экспедицию, экипажем которой были бы не люди, а, опять же, бактерии.

Компьютерная реконструкция передвижения бактерий в жидкой среде. E.coli использует свои "хвостики" чтобы плавать вверх и вниз.

Увеличенная концептуальная визуализация нескольких бактерии кокки.

Компьютерная реконструкция бактерий (синии и зеленыи) на кожу человека. Многие виды бактерий находятся на коже человека, особенно у потовых желез и волосяных фолликул. Иногда они могут вызвать акне.

На изображении показана палочковидная бактерия. Типичные палочковидные бактерии включают кишечую палочку и бактерии сальмонеллы.

Компьютерная реконструкция цепей бактерий стрептококковой пневмонии. Это овальной формы бактерия является одной из причин пневмонии.

Типичные палочковидные бактерии: кишечная палочка и бактерии сальмонеллы, но есть много других. Эти бактерии имеют жгутики (волосоподобные структуры) на одном конце, которые позволяют им двигаться

Микрофлора ризосферы. Растения являются хорошей средой для обитания микроорганизмов. Корневая система и наземные органы растений обильно населены микроорганизмами. Микрофлору зоны корня принято подразделять на микрофлору ризопланы – микроорганизмы, непосредственно поселяющиеся на поверхности корня, и микрофлору ризосферы – микроорганизмы, населяющие область почвы, прилегающей к корню. Численность микроорганизмов в ризоплане и ризосфере в сотни и даже тысячи раз превышает содержание их в обычной почве.

На численность и групповой состав микрофлоры ризопланы и ризосферы оказывает влияние тип почвы, климатические условия, характер растительного покрова и стадия развития растений. Как правило, в динамике численности микроорганизмов ризопланы и ризосферы наблюдаются два максимума: первый приходится на фазу кущения растений, второй – на фазу цветения и начало плодоношения. Доминируют неспорообразующие бактерии рода Pseudomonas и некоторые микроскопические грибы, бациллы, актиномицеты, клетчаткоразрушающие бактерии, микобактерии. Процессы трансформации веществ в ризосфере обусловливают накопление в ней элементов минерального питания растений. Выделяемые бактериями кислоты способствуют растворению и усвоению растениями труднодоступных соединений, таких, как фосфаты кальция, силикаты калия и магния. Синтезируемые микроорганизмами витамины (тиамин, витамин B12, пиридоксин, рибофлавин, пантотеновая кислота и др.) и ростовые вещества (гиббереллин, гетероауксин) оказывают стимулирующее действие на ростовые процессы растений. Многие сапрофитные бактерии ризосферы являются антагонистами фитопатогенных микробов и выполняют роль санитаров в почве.

Эпифитная микрофлора растений. Микроорганизмы, развивающиеся на поверхности стеблей и листьев растений, получили название эпифитной микрофлоры. Состав эпифитной микрофлоры весьма специфичен. Большинство составляют бактерии Erwinia herbicola. Второе место по численности занимают различные грибы (Penicillium, Mucor, Fusarium и др.). На поверхности многих тропических растений обнаружены азотфиксирующие бактерии рода Beijerinckia, поставляющие азот непосредственно в лист.

Разнообразная и обильная микрофлора находится на поверхности семян. В состав микрофлоры семян обязательно входят неспорообразующие бактерии Pseudomonas, Arthrobacter и Flavobacterium, дрожжи Candida, Rhodotorula, Criptococcus, а также грибы Penicilium, Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Mucor и др. Развитие микроорганизмов на поверхности зерна в значительной мере зависит от влажности и температуры.

Считают, что эпифитная микрофлора образует определенный биологический барьер, препятствующий заражению растительных тканей фитопатогенными микробами.

Фитопатогенные микроорганизмы. Первое место среди фитопатогенных микробов принадлежит грибам, второе место занимают вирусы и бактерии и лишь небольшой процент болезней растений вызывают актикомицеты. Фитопатогенные микроорганизмы активно синтезируют гидролитические ферменты (пектиназы, целлюлазы, протеазы и др.), вызывающие мацерацию растительных тканей и разрушение клеточных оболочек, что приводит к проникновению возбудителя болезни внутрь клетки, нарушают обмен, отравляют токсинами, что приводит ее к гибели.

Источниками заражения растений фитопатогенными микроорганизмами служат почва, вода и многие насекомые. Наибольшую опасность представляют инфицированный семенной материал и остатки больных растений в почве.

Нормальная микрофлора человека и животных. Совокупность микроорганизмов, приспособившихся к жизни в организме человека и животных и не вызывающих каких-либо нарушений физиологических функций макроорганизма, носит название нормальной микрофлоры.

Нормальную микрофлору человека и животных подразделяют на облигатную и факультативную. К облигатной микрофлоре относятся относительно постоянные сапрофитные и условно-патогенные микроорганизмы, максимально приспособленные к существованию в организме хозяина. Факультативная микрофлора является случайной и временной. Она определяется поступлением микроорганизмов из окружающей среды, а также состоянием иммунной системы макроорганизма.

Постоянными обитателями ротовой полости являются стрептококки, лактобациллы, коринебактерии, бактероиды, а также дрожжевые грибы, актиномицеты, микоплазмы и простейшие. К факультативным обитателям относятся энтеробактерии, спорообразующие бактерии и синегнойная палочка. Наличие Escherichia coli является показателем неблагополучного состояния ротовой полости.

Главную роль в поддержании качественного и количественного состава микроорганизмов в ротовой полости играет слюна, содержащая различные ферменты, обладающие антибактериальной активностью.

В желудке человека микроорганизмы почти отсутствуют. Иногда в желудке в незначительном количестве встречаются Sarcina ventriculi, Bacillus subtilis и некоторые дрожжи.

В тонком кишечнике обитает сравнительно мало бактерий (10 2 –10 3), преимущественно аэробные формы. Зато в толстом кишечнике имеется колоссальное количество микробов, включающих более 260 разных видов факультативных и облигатных анаэробов. Основными обитателями толстого кишечника являются бактероиды, бифидобактерии, фекальный стрептококк, кишечная палочка, молочнокислые бактерии. Последние в кишечнике выступают в роли антагонистов гнилостной микрофлоры и некоторых патогенных микробов.

Из окружающего воздуха поступает масса микробов. Большая часть микроорганизмов задерживается в верхних дыхательных путях. Бронхи и альвеолы легких практически стерильны. В составе микрофлоры верхних дыхательных путей содержатся относительно постоянные микробы, представленные стафилококками, коринебактериями, стрептококками, бактероидами, капсульными грамотрицательными бактериями и др. Кроме бактерий в верхних дыхательных путях в течение длительного времени в латентном состоянии могут пребывать некоторые вирусы, в частности, аденовирусы.

Субстратом для питания бактерий на поверхности кожи служат выделения потовых и сальных желез, а также отмирающие клетки эпителия. Наиболее богата микроорганизмами кожа открытых частей тела – рук, лица, шеи. Подавляющая масса микроорганизмов кожи представлена сапрофитными бактериями – стафилококками, бациллами, микобактериями, коринебактериями и дрожжевыми грибами, и только в 5% анализов выделяется условно-патогенный микроб – золотистый стафилококк. При санитарно-бактериологических анализах обнаружение на поверхности кожи Escherichia coli свидетельствует о загрязнении ее фекалиями.

Нормальная микрофлора в организме человека и животных играет важную роль в формировании естественного иммунитета. Облигатные микроорганизмы, продуцирующие вещества типа антибиотиков, молочную кислоту, спирты, пероксид водорода и другие соединения, обладают ярко выраженными антагонистическими свойствами в отношении многих патогенных бактерий. Качественные и количественные нарушения в составе микробной флоры в организме человека получили название дисбактериоза. Дисбактериоз возникает чаще всего в результате длительного приема антибиотиков, а также при хронических инфекциях, радиации и действии экстремальных факторов. Развитие дисбактериоза объясняется подавлением облигатной микрофлоры макроорганизма.

Патогенные микроорганизмы. Патогенными (от греч. patos – болезнь) называются микроорганизмы, способные вызывать заболевания человека, животных и растений.

Степень патогенности выражается вирулентностью бактерий, измеряемой условно принятой единицей DLM (Dosis letalis minima – минимальная летальная доза). Одна DLM равна наименьшему количеству бактерий, способных вызвать в течение определенного времени гибель не менее чем 80–95% лабораторных животных.

Вирулентность связана с образованием экзо- и эндотоксинов, способностью к инвазии (проникновению в организм хозяина), формированием капсульной слизи, а также выделением агрессинов (веществ, подавляю­щих защитные силы организма).

Внедрение патогенных микробов, нарушающих физиологическое равновесие и физиологические функции организма, приводит к развитию инфекции. Общими наиболее типичными признаками инфекции являются воспаление, лихорадка, поражение нервной системы, нарушение сердечно-сосудистой и дыхательной функций, а при некоторых заболеваниях появление накожной сыпи. В ходе инфекционного процесса возбудители из первичного очага могут поступать в кровь и разноситься по всему организму, что приводит к развитию сепсиса. При благоприятном течении инфекционный процесс заканчивается выздоровлением.

Иммунитет. Защита организма от инфекционных и других генетически чужеродных для него агентов (микробов или их токсинов) получила название иммунитета. По происхождению различают врожденный и приобретенный иммунитет. Врожденный иммунитет является одним из видовых генетических признаков организма, передается по наследству. Так, человек невосприимчив к чуме собак и крупного рогатого скота, куриной холере. Животные не поражаются такими инфекциями человека, как гонорея, сифилис, брюшной тиф, скарлатина, корь и др. Врожденный иммунитет является естественной и наиболее совершенной и прочной формой защиты организма, так как он сформировался в процессе эволюции в ходе естественного отбора.

Приобретенный иммунитет формируется в процессе жизни организма и не передается по наследству. Он вырабатывается в организме после перенесенного заболевания или искусственного введения вакцины либо готовых антител. Приобретенный иммунитет является высокоспецифичным.

Одним из механизмов иммунитета является фагоцитоз . Значение фагоцитоза в иммунитете обосновано И.И. Мечниковым. Процесс фагоцитоза заключается в активном поглощении и переваривании чужеродного агента специализированными клетками организма, получившими название фагоцитов. Фагоцитарной активностью обладают микрофаги и макрофаги. К микрофагам относятся гранулоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы). Среди макрофагов различают подвижные (моноциты крови, полибласты, гистиоциты) и неподвижные (клетки селезенки, лимфатической ткани, клетки Купфера печени) клетки.

Процесс фагоцитоза проходит в несколько стадий: 1) приближение фагоцита к чужеродному объекту; 2) захват объекта; 3) внутриклеточное ферментативное переваривание объекта фагоцитом. Фагоцитарная активность организма в значительной мере определяет его сопротивляемость инфекции.

Специфическим механизмом приобретенного иммунитета служит образование антител в ответ на внедрение в организм того или иного антигена. В роли антигенов выступают чужеродные для организма патогенные микробы, их токсины, а также белки, нуклеиновые кислоты, липиды, полисахариды и т.д. Антигены обладают способностью вызывать образование антител и вступать с ними в специфическое взаимодействие.

Антитела представляют собой иммуноглобулины – специфические гетерогенные белки с характерными химическими и биологическими свойствами. Для синтеза иммуноглобулинов необходима кооперация трех типов клеток в организме – Т- и В-лимфоцитов и макрофагов.

Профилактика и терапия инфекционных заболеваний. В профилактике инфекционных заболеваний исключительно важную роль играют вакцины. Термин «вакцина» происходит от латинского слова vaccina, что означает «корова». Первая вакцина против оспы получена в 1796 г.
Э. Дженнером из гнойников на коже руки доярки, ухаживавшей за коровами, больными коровьей оспой. По характеру вакцинного материала различают живые, убитые и химические вакцины.

Живые вакцины применяются для профилактики таких серьезных инфекционных заболеваний, как оспа, полиомиелит, бешенство, корь, паротит, грипп, сыпной тиф, сибирская язва, чума и др.

Убитые вакцины представляют собой суспензию убитых патогенных микроорганизмов в растворе хлорида натрия. Для инактивации вакцинных штаммов микроорганизмов применяют ультрафиолетовое облучение, ультразвук, химические вещества – формалин, фенол, спирт и др. Введение убитых вакцин, как правило, вызывает менее стойкий иммунитет организма.
К эффективно действующим убитым вакцинам относятся вакцины против брюшного тифа, паратифа, холеры, коклюша, клещевого энцефалита и др.

Химические вакцины получают извлечением из клеток патогенных микроорганизмов антигенов, обладающих наиболее выраженными иммуногенными свойствами. В качестве химических вакцин практическое применение нашли О-антиген сальмонелл брюшного тифа и паратифов, Vi-антиген сальмонелл брюшного тифа, протективный антиген бацилл сибирской язвы.

К наиболее эффективно действующим относятся ассоциированные вакцины, вырабатывающие иммунитет организма сразу к нескольким заболеваниям. Примером такой ассоциированной вакцины является коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (акдс).

Для лечения инфекционных заболеваний современная медицина располагает арсеналом химических препаратов и антибиотиков.

Различают корпускулярные вакцины, содержащие ослабленные (аттенуированные) или убитые микроорганизмы и вирионы.

Некорпускулярные – содержат продукты химического расщепления микроорганизмов, обезвреженные яды, экзотоксины.

По числу антигенов различают моновакцины и ассоциированные поливакцины.

Синтетические – безбаластные, не обладают побочным токсическим действием, они коньюгируют с Т-зависимыми носителями, введены в адьюванты.

Рекомбинантные – искусственно созданные вакцины на основе рекомбинантных вирусов или микробов-химер, в геномы которых введены гены антигенов (вакцина против оспы и гепатита; вакцина против герпеса, гриппа А и стоматита).

Антиидиотипические вакцины – смесь моноклональных антител (используют гибридомы).

Иммунныесыворотки – жидкая часть плазмы крови без фибриногена: нормальные и иммунные; гомологичные (от человека) и гетерологические (от животных), по целям: диагностические и лечебно-протифилактические (пассивный иммунитет).

Единственное, что спасает человека от заражения палочкой - желудочный сок, убивающий развитие бактерии. Если же споры начали образовываться, сдержать их рост очень тяжело. Они трудно выводятся даже при 10-минутном кипячении. Оптимальные условия для развития палочки ботулизма сохраняются, например, при холодном консервировании. При употреблении заражённой пищи только одного укуса продукта хватит, чтобы заразиться и умереть в течение одного дня. Ни один человек, ни одно животное на планете не имеет иммунитета к ботулизму. Всего один грамм на килограмм массы тела спороносной палочки становится гарантом развития ботулизма и летального исхода. Взрослый слон весит 5,5 тонн, он умрет менее чем за 3 дня при употреблении в пищу 0,005454 мг токсина.

10 фактов о микроорганизмах

1. Микробиологи считают, что на Земле всего 5*10 в тридцатой степени (5 нониллионов) бактерий. 2. Бактерия и бацилла - это одно и то же. Первое слово - греческого происхождения, а второе - латинского. 3. Внешний вид бактерий настолько удачен, что не менялся в течение миллиарда лет. Эволюция бактерий была исключительно внутренней. Этот феномен называется «синдромом Фольксвагена»: внешний вид знаменитого «Фольксвагена-жука» был таким удачным, что его сохраняли почти сорок лет. 4. Согласно идеям креационизма, все живые организмы были созданы во время сотворения мира и не могли появиться потом. Значит, Ной и его семьи должны были болеть чумой, холерой, менингитом, энцефалитом, амебной и бактериальной дизентерией, сыпным и брюшным тифом, сонной болезнью, малярией трехдневной, четырехдневной и тропической, и массой других болезней. Ведь все они оказались в его ковчеге! 5. Существуют бактерии, которые помогают чистить зубы. Ученые из шведского Каролинского института скрестили эти бактерии с обычными йогуртовыми и теперь пытаются сделать трансгенный йогурт, который позволит нам не чистить зубы. 6. Общий вес бактерий, живущих в организме человека, составляет 2 килограмма. 7. Во рту человека около 40 000 бактерий. Во время поцелуя от одного человека другому передается 278 различных культур бактерий. К счастью, 95 процентов из них не представляют опасности. 8. Самая большая бактерия - это открытая в 1999 году Thiomargarita namibiensis («серная жемчужина Намибии»). Она может достигать 0,75 мм в поперечнике. Это больше, чем стандартная точка (1/12 дюйма), равная 0,351 мм. 9. На минных полях Мозамбика живет бактерия, которая питается тринитротолуолом. Открытие может решить проблему разминирования. 10. Дворянские дети, которых приписывали к полкам, уходили в армию с серебряной посудой, что заключало в себе отнюдь не блажь богачей, а вполне прикладное значение: серебро уничтожало бактерии, что спасало юношей от различных массовых инфекционных заболеваний, например, холеры.

Человек на 90% состоит из микробов. Только в кишечнике содержится почти 2 кг бактерий

Человеческое тело, оказывается, почти целиком состоит из микроорганизмов. Однако пугаться прежде времени не стоит, пишет: эти существа - не чужеродные формы жизни. Для триллионов микроскопических жизненных форм человеческий организм является родным домом. «Мы, по сути, лишь на 10% люди, а все остальное - микробы», - уверяет доктор Рой Д. Слитор из ирландского Института Корка. За четыре года основательного изучения предмета он пришел к выводу о том, что истинная роль бактериальных популяций, проживающих в человеческом организме, незаслуженно умаляется. Наши взаимосвязи с одноклеточными существами оказались настолько тесными, что прогрессивные ученые теперь рассматривают человека и населяющих его бактерий в качестве единого сверхорганизма. «На сегодняшний день бактерии рассматриваются в качестве виртуального органа, продукты жизнедеятельности которого значительно выше, чем у печени», - объясняет доктор Слитор. По его данным, в человеческом теле содержится порядка 500 различных видов бактерий. Благодаря их непрестанному размножению в организме взрослого человека проживает около 100 трлн одноклеточных существ - почти в десять раз больше, чем те несколько триллионов клеток, из которых состоит собственно организм человека. К примеру, только в кишечнике содержится почти 2 кг бактерий. По словам доктора Слитора, бактерии не только наши спутники, но и незаменимые помощники. «Это бактериально-человеческое взаимодействие по большей части носит характер симбиоза, - рассказывает ученый. - Это означает, что в обмен на продовольствие бактерии участвуют в процессах пищеварения, производства витаминов и укрепления нашей иммунной системы». Кроме того, дружественные микроорганизмы защищают хозяина от возбудителей инфекционных заболеваний, сражаясь с «враждебными» бактериями. Для любителей йогуртов и других «живых» кисломолочных продуктов эта новость, безусловно, хорошая. Однако доктор Слитор предупреждает, что укрепляющие способности «пробиотических» продуктов весьма недолговечны. «Большая часть этих бактерий не задерживаются в нашем организме. Они проходят сквозь тело, не сумев организовать колонию», - с грустью констатирует он. С другой стороны, постоянное употребление такого рода продуктов может способствовать укреплению колоний полезных бактерий. Особенно это касается случаев, когда организм ослаблен приемом антибиотиков.

Самую большую из известных бактерий можно увидеть невооружённым глазом

Самая большая из известных бактерий - недавно открытый одноклеточный организм, обитающий в кишечном тракте рыбы у острова Ящериц в Квинслэнде. До этого бактерии считались столь мелкими, что их невозможно было увидеть невооруженным глазом. Однако эта новая гигантская бактерия достигает размера газетного дефиса. Доктор Эстер Энгерт, исследователь из Индианского университета в Блумингтоне и одна из тех, кто совершила открытие этой гигантской бактерии, рассказывает: «Бактерия такая большая, что мы можем прикрепить к ней электроды». Бактерию назвали Epulopiscium Fishelsoni, а рыба, в которой она живет, называется Acanthurus Nigrofuscus. Теоретически, если мы съедим эту рыбу, то можем стать домом для огромной бактерии. Однако это не значит, что она задержится в нас надолго. Вполне вероятно, она не сможет выжить в столь большом организме, как человеческий.

10 фактов о ВИЧ и СПИДе

На сегодня вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) - самый изученный из всех вирусов. О ВИЧ опубликовано более 200 тыс. научных статей. За 30 лет мы узнали его строение, эпидемиологию, жизненный цикл, функции его белков и многое другое. Как тут выбрать 10 ключевых фактов? Я постарался охватить все области - от фундаментальной науки до медицины. 1. ВИЧ заражает лимфоциты-хелперы, которые регулируют иммунный ответ. Смерть этих клеток ведет к дерегуляции иммунитета - его чрезмерной активации и одновременно неспособности фокусироваться на патогенных микроорганизмах. 2. ВИЧ наносит удар по иммунной системе в течение первых недель инфекции, но симптомы нарушения иммунитета в среднем проявляются через 8 лет в виде синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД). Это происходит, когда иммунная система, до этого лихорадочно восполняющая потери лимфоцитов-хелперов, истощается и проигрывает борьбу с вирусом. 3. ВИЧ принадлежит к семейству ретровирусов, роду лентивирусов. Частицы ВИЧ содержат геном в виде двух копий РНК, которые вирус превращает в ДНК после проникновения в клетку. Эта ДНК встраивается вирусом в ДНК клетки хозяина и остается там до смерти клетки. 4. Лентивирусы существуют миллионы лет и были найдены у кроликов, кошек, лошадей и ряда африканских обезьян. ВИЧ проник в человеческую популяцию от шимпанзе примерно 100 лет назад в западной Африке. 5. ВИЧ передается через кровь, при сексе или от матери к ребенку при родах. В быту, при поцелуях, укусах и рукопожатиях ВИЧ не передается. Не передается он и комарами. 6. Наиболее надежным способом предотвращения инфицирования ВИЧ при сексе является презерватив. За последние 2 года три новых способа предотвращения ВИЧ показали обнадеживающие результаты: вакцина, прием лекарств до секса и любрикационный гель с лекарствами, но эффективность всех трех пока слишком низка (30–50%), чтобы их можно было вводить в широкое употребление. 7. Было разработано более 20 лекарств, останавливающих репликацию ВИЧ (это больше, чем для любого другого вируса). Лекарства снижают количество вируса в крови до ничтожного уровня и предотвращают СПИД. Также лекарства позволяют предотвратить передачу вируса от матери к ребенку при родах и при грудном вскармливании. 8. Встроившись в ДНК клетки, ВИЧ иногда переходит в латентную форму, которая никак себя не проявляет, а потому ни лекарства, ни иммунная система не могут на него повлиять. В таком виде он может существовать десятки лет. Из-за латентных вирусов лекарства от ВИЧ приходится принимать всю жизнь. В организме переставшего принимать лекарства человека вирус выходит из латентной формы, и болезнь развивается снова. 9. ВИЧ очень гибок генетически, что позволяет ему уходить от иммунного ответа, а также приобретать устойчивость к лекарствам. Для предотвращения устойчивости к лекарствам при лечении их применяют по три одновременно. 10. В мире 33 миллиона человек живут с ВИЧ, из них больше половины - женщины. Несмотря на огромный прогресс в предотвращении ВИЧ-инфекции (во многих странах эпидемия идет на спад) и лечении СПИДа (больше 5 миллионов человек получают лекарства), каждый год 2 миллиона человек умирают от СПИДа, потому что не имеют доступа к лекарствам.

20 фактов о вирусах

Вирусы не являются живыми существами. У них нет клеток, они не умеют преобразовывать пищу в энергию, и без “хозяина” это всего лишь небольшие сгустки химических веществ. Вирусы, наоборот, не являются мертвыми – у них есть гены, они размножаются, для них действуют процессы естественного отбора. Ученые путались обнаружить вирусы до 1892 года, когда русский микробиолог Дмитрий Ивановский доказал, что заражение табачных растений происходит с помощью существ, намного меньших чем бактерии. Эти существа оказались вирусом, а конкретно – вирусом табачной мозаики. Американский биохимик Вендель Стэнли выделил вышеуказанный табачный вирус в чистом виде как игольчатые протеиновые кристаллы, за что получил Нобелевскую премию в 1946 году в области химии. Некоторые вирусы внедряют свою ДНК в бактерию через полые волоски, которые присутствуют у многих бактерий. Слово “вирус” (virus) произошло от латинского слова, означающего “яд” или “грязная жидкость”, что вполне логично для явления, вызывающего лихорадку и простуду. В 1992 году ученые проследили путь источник пневмонии, вспыхнувшей в Англии – оказалось, что это вирус, скрывавшийся внутри амебы, живущей в башнях градирни (охладительной башни). Он был настолько крупным, что вначале ученые приняли его за бактерию. Так называемый мимивирус назван так из-за того, что имитирует поведение и строение бактерии. Некоторые специалисты считают, что он является промежуточным звеном между бактериями и вирусами, другие уверены, что это отдельная форма жизни. Данный вирус характеризуется наиболее объемным и сложным набором ДНК среди всех вирусов. В теле мимивируса более 900 генов, которые кодируют протеины, не использующиеся в других вирусах. Его геном в два раза больше, чем у других известным вирусов и даже бактерий. Есть еще более крупные вирусы под названием мамавирус. Их размеры больше, чем у некоторых бактерий, и эти вирусы также обладают вирусами-спутниками, которые так и называются – Sputnik. Амебы для вирусов являются своеобразными песочницами и бесплатными столовыми – они поглощают крупные объекты в пределах своей досягаемости и являются источником питательных веществ для бактерий, которые внутри амебы обмениваются генами с другими бактериями и вирусами. Вирусы умеют заражать животных, растения, грибки, одноклеточные организмы и бактерии. Мамавирусы вместе со спутником заражают также другие вирусы. Мы все, возможно – результат работы вирусов, так как значительная часть нашего генома содержит “осколки” и целые части вирусов, которые внедрились в наших предков миллионы лет назад, и были “одомашнены”. Многие из образований в наших клетках являются на первый взгляд бесполезными, что объясняется в том числе тем, что это – вирусы, которые благополучно прижились внутри нас на разных этапах эволюции. Большинство из внедренных в наш геном древних вирусов не существуют в природе в наше время. В 2005 году французские ученые начали работу по “воскрешению” одного из таких вирусов. Один из воскрешенных таким образом вирусов под кодовым названием Феникс, оказался нежизнеспособным. Видимо, не все так просто. Некоторые вирусные осколки в нашем геноме, видимо, ответственны за работы автоимунной системы и развитие раковых заболеваний. Самой своей жизнью мы обязаны вирусам – часть из протеинов, закодированных вирусной ДНК в организме матери, “корректируют” имунную систему организма, чтобы она не атаковала эмбрион во время развития. Мы все на Земле являемся дальними родственниками Ученые имеют основания считать, что миллиард лет назад один из вирусов внедрился в клетку бактерии и из этого получилось клеточное ядро, которое впоследствии привело к образованию многообразия флоры и фауны, включая нас с вами.

Зараза побеждает

«Устойчивость к противомикробным препаратам создает угрозу возвращения к “доантибиотиковой эре”», - с паническими интонациями сообщает Всемирная организация здравоохранения. Тот факт, что появляется все больше микробов, которым наплевать на все наши лекарства, беспокоит медиков во всем мире. Это война. С нашей стороны счет идет на сотни миллионов погибших. Но противник потерял гораздо больше - миллиарды миллиардов. Еще недавно казалось, что мы выиграли эту битву. В 30-х годах прошлого века у нас в руках оказалось сокрушающее оружие - эта штука была помощнее, чем порох или атомная бомба. Хрестоматийная история: молчаливый шотландец Александр Флеминг как-то забыл закрыть в своей лаборатории емкость с бактериями. Бардак на рабочем месте был вознагражден Нобелевской премией, ибо к бактериям случайно попала плесень, что завершилось созданием первого антибиотика - пенициллина. В медицине случилась революция. Пневмонию и сифилис стало лечить не намного сложнее, чем насморк. Сейчас всевозможные «-цины» и «-лины» выстроились в ряд на полках аптек. И пока микробы отступают. Но, как это часто бывает, за революцией последовала ползучая контрреволюция. Маленькие тупые организмы, стремящиеся во что бы то ни стало поселиться в нашем симпатичном теле, научились бороться с лекарствами. «Мы живем в эпоху зависимости от антибиотиков и других противомикробных препаратов для лечения состояний, которые несколько десятилетий назад были бы смертельными. Но когда появляется устойчивость к противомикробным препаратам, известная также как лекарственная устойчивость, эти препараты становятся неэффективными», - сообщает Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). Про лекарственную устойчивость известно было давно. Но сейчас ее масштабы упорно ассоциируются со словами «угроза», «кризис» или даже «катастрофа». В нынешнем году самой актуальной проблемой ВОЗ объявила именно эту: теме лекарственной устойчивости посвящен Всемирный день здоровья, который будут отмечать 7 апреля. Вот только один факт из отчетов ВОЗ: «Ежегодно по меньшей мере 25 тысяч пациентов в одном лишь Европейском союзе умирают от инфекций, вызванных бактериями с множественной лекарственной устойчивостью». Бактерии, может быть, и не такие умные, как мы, но зато размножаются быстрее. Количество их поколений, живших после открытия Флеминга, оценивается числом с десятками, если не сотнями нулей. А значит, если появляется хоть один экземпляр-мутант, способный сопротивляться нашим лекарствам, то вскоре он может создать целую армию. Особенно тяжелые бои происходят на территории больниц, где цикл микроб - антибиотик повторяется максимально часто. Палаты и операционные становятся базами для самых закаленных бойцов античеловеческого фронта. Так называемые госпитальные инфекции становится лечить все труднее. В том, что лекарства перестают действовать, виновата не только логика эволюции. ВОЗ обвиняет фармацевтические корпорации в том, что они не торопятся создавать принципиально новые антибиотики, которые смогли бы убивать даже тренированных микробов. Их разработка требует больших денег, а прибыли они приносят не так уж и много: от инфекционных болезней можно быстро вылечиться - гораздо выгоднее делать те лекарства, которые нужно принимать всю жизнь. «Лишь 15 из 167 антибиотиков, находившихся в стадии разработки, имели новый механизм действия, потенциально способный противостоять множественной лекарственной устойчивости», - сообщается в отчете ВОЗ. Если продолжать военную метафору, то противник уже давно обзавелся бронетранспортерами, а его продолжает атаковать пехота с трехлинейками. Другой источник проблемы - неразборчивость врачей и их пациентов. «Высокая темпе-ратура? Болит голова? Уже третий день не проходит?» - этих симптомов достаточно, чтобы доктор или даже сам больной прибег к антибиотику. Но вполне вероятно, что болезнь вызвана вирусом гриппа, который глубоко равнодушен к этому классу лекарств (напомним: антибиотики бесполезны при вирусных заболеваниях!). Легче больному не станет, зато его микробы получат дополнительную тренировку. В некоторых западноевропейских странах даже проходила кампания под лозунгом «Антибиотики не назначаются автоматически». В результате во Франции количество случаев, когда выписывались эти препараты, снизилось на 27%, в Бельгии - на 36%. У нас пока таких кампаний не ведется. И я прошу считать эту колонку своим скромным вкладом в идеологическую борьбу с общим врагом. С микробами.

10 неизлечимых болезней

В современной медицине многое было сделано для того, чтобы искоренить и вылечить болезни, но, к сожалению, существует еще много ужасающих болезней, от которых не существует лечения. 1. Геморрагическая лихорадка Эбола Эбола - это вирус семейства филовирусов, который вызывает тяжелую и часто смертельную вирусную геморрагическую лихорадку. Вспышки этого заболевания наблюдались у приматов, таких как гориллы и шимпанзе, и у людей. Болезнь характеризуется сильной лихорадкой, сыпью, и обильным кровотечением. У людей, летальность составляет от 50 до 90 процентов. Название вируса происходит от реки Эбола, находящейся в северном бассейне реки Конго в центральной Африке, где он впервые появился в 1976 году. В тот год вспышки заболевания в Заире и в Судане привели к сотням смертей. Вирус Эбола тесно связан с вирусом Марбург, который был открыт в 1967 году, и оба эти вируса являются единственными представителями филовирусов, которые вызывают эпидемию у людей. Геморрагический вирус распространяется через телесные жидкости и так, как у пациентов часто наблюдается рвота кровью, люди которые ухаживают за пациентом, часто подхватывают болезнь. 2. Полиомиелит Полиомиелит или детский спинномозговой паралич является острым вирусным инфекционным заболеванием нервной системы, которое начинается с общих симптомов таких как высокая температура, головная боль, тошнота, усталость, боль и спазмы в мышцах, за которыми иногда следует более серьезный и постоянный паралич мышц одной или больше конечностей, горла или груди. Больше половины всех случаев полиомиелита встречаются у детей до 5 лет. Паралич, который так часто ассоциируется с болезнью, на самом деле поражает меньше одного процента людей, зараженных вирусом полиомиелита. Только у 5-10 процентов инфицированных людей проявляются вышеупомянутые общие симптомы, и более чем у 90 процентов людей нет никаких признаков заболевания. Для тех, кто заразился полиовирусом, лечения не существует. С середины 20 века каждый год от этого заболевания страдали сотни тысяч детей. Начиная с 1960 годов благодаря широкому распространению вакцины от полиомиелита, полиомиелит был устранен в большинстве стран мира и сейчас является эндемичным только в нескольких странах Африки и Южной Азии. Каждый год около 1000-2000 детей остаются парализованными от полиомиелита. 3. Красная волчанка Красное волчанка является аутоиммунным заболеванием, которое приводит к хроническому воспалению в разных частях тела. Существует три основные формы волчанки: дискоидная красная волчанка, системная красная волчанка и лекарственная волчанка. Дискоидная волчанка поражает только кожу и, как правило, не включает внутренние органы. Она характеризуется сыпью или различными участками покраснения, покрытых серовато-коричневыми чешуйками, которые могут появляться на лице, шее и голове. Примерно в 10 процентах случаев у людей с дискоидной волчанкой, болезнь разовьется в более тяжелую системную форму волчанки. Системная красная волчанка является наиболее распространенной формой этой болезни. Она может поразить практически любой орган или структуру тела, особенно кожу, почки, суставы, сердце, желудочно-кишечный тракт, мозг и серозные оболочки. И, несмотря на то, что системная волчанка может поразить любую область тела, большинство людей испытывают симптомы только в нескольких органах. Кожная сыпь может напоминать ту, что присутствует при дискоидной волчанке. Также известно, что редко кто из людей имеет одинаковые симптомы. Это заболевание весьма разнообразно по своей природе и отмечается периодами, когда болезнь становиться активной, и периодами, когда симптомы не так очевидны. 4. Грипп Грипп является острой вирусной инфекцией верхних и нижних дыхательных путей, которая характеризуется высокой температурой, ознобом, общим чувством слабости, болями в мышцах, а также разного рода болезненностью в области головы и живота. Грипп вызывается несколькими штаммами вирусов семейства Ortomyxoviridae, которые подразделяются на типы A,B и C. Три основных типа, как правило, вызывают похожие симптомы, хотя они никак не связаны антигенно. Так, если вы инфицированы одним типом, это не дает иммунитета против других типов. Типы вирусов А приводят к крупным эпидемиям гриппа, а тип В вызывает небольшие локальные вспышки, тогда как вирусы типа С, как правило, не являются причиной заболевания у людей. Между периодами пандемии, вирусы проходят постоянную быструю эволюцию (процесс, называемый антигенная изменчивость) в ответ на натиск иммунитета у людей. Периодически, вирусы гриппа проходят крупные эволюционные изменения за счет приобретения новых сегментов генома от другого вируса гриппа, фактически становясь новым подтипом, от которого нет иммунитета. 5. Болезнь Кройтфельдта-Якоба Болезнь Кройтфельдта-Якоба является редким фатальным дегенеративным заболеванием центральной нервной системы. Она встречается во всем мире и проявляется с вероятностью один случай на миллион, при этом среди определенных групп населения, таких как ливийские евреи, уровень заболеваемости несколько выше. Заболевание чаще всего встречается среди взрослого населения в возрасте от 40 до 70 лет, хотя были и случаи среди молодых людей. И мужчины и женщины страдают от него в равной степени. Начало заболевания, как правило, характеризуется неясными психиатрическими и поведенческими изменениями, за которыми следует прогрессивная деменция, сопровождающаяся нарушением зрения и непроизвольными движениями. От болезни не существует лечения, и она, как правило, имеет фатальный исход в течение года от начала симптомов. Впервые болезнь была описана в 1920 году немецким неврологом Ганцом Герхардом Кройтфельдом и Альфонсом Якобом. Болезнь Кройтфельдта-Якоба схожа с другими нейродегенеративными заболеваниями, такими как куру, которое встречается среди людей, и почесуха, встречающееся среди овец. Все три заболевания являются типами передающейся губчатой энцефалопатии из-за характерной губчатой структуры нейронного разрушения, при котором ткани мозга будто наполнены дырами. 6. Диабет Сахарный диабет является нарушением углеводного обмена, характеризующийся нарушением способности организма производить или реагировать на инсулин, и, тем самым, поддерживать нужный уровень сахара в крови. Существует две основные формы диабета. Сахарный диабет 1-го типа, раньше назывался инсулинозависимый диабет и ювенильный диабет, и он обычно возникает в детстве. Это аутоиммунное заболевание, при котором иммунная система человека, страдающего диабетом, производит антитела, которые разрушают бета-клетки, производящие инсулин. Так как организм больше не может производить инсулин, требуются ежедневные инъекции гормона. Сахарный диабет 2-го типа или инсулиннезависимый диабет обычно проявляется после 40 лет, и становиться более распространенным по мере увеличения возраста. Он возникает из-за вялой секреции инсулина поджелудочной железой или снижения реакции в клетках-мишенях, выделяющих инсулин. Он связан с наследственностью и ожирением, особенно ожирением верхней части тела. Люди с диабетом 2-го типа могут контролировать уровень сахара в крови с помощью диеты и упражнений, а также инъекций инсулина и других лекарств. 7. СПИД (ВИЧ) СПИД или синдром приобретенного иммунодефицита является передаваемой болезнью иммунной системы, которая вызвана ВИЧ (вирусом иммунодефицита). ВИЧ атакует медленно, разрушая иммунную систему, защитную систему организма против инфекций, что делает человека восприимчивым различным инфекциям и определенным злокачественным новообразованиям, что, в конце концов, ведет к смерти. СПИД - это конечная стадия ВИЧ инфекции, во время которой возникают смертельные инфекции и опухоли. ВИЧ/СПИД распространился в 1980-х годах, особенно в Африке, откуда по предположениям он взял свое начало. Распространению способствовало несколько факторов, включая рост урбанизации, и дальних путешествий в Африку, международные переезды, изменение сексуальной морали и внутривенное употребление наркотиков. Согласно отчету ООН за 2006 год по ВИЧ/СПИД, около 39,5 миллиона людей живут с ВИЧ, около 5 миллионов людей заражаются ежегодно и около 3 миллионов умирают от СПИДа ежегодно. 8. Астма Бронхиальная астма является хроническим заболеванием дыхательных путей, при котором воспаленные дыхательные пути склонны сжиматься, вызывая эпизоды удушья, затрудненное дыхание, кашель и стеснение в груди, которые варьируются по тяжести от легкой до угрожающей жизни. Воспаленные дыхательные пути становятся сверхчувствительными к разнообразным стимулам, включая пылевые клещи, шерсть животных, пыльца, загрязнение воздуха, сигаретный дым, лекарства, погодные условия и физические упражнения. При этом стресс может усугубить симптомы. Астматические эпизоды могут начаться внезапно или может потребоваться несколько дней, прежде чем они разовьются. Несмотря на то, что первый эпизод может проявиться в любом возрасте, половина случаев возникает у детей до 10 лет, при этом она чаще возникает у мальчиков, чем у девочек. Среди взрослых уровень заболеваемости у женщин и мужчин примерно одинаковая. Когда астма развивается в детстве, она чаще связанна с унаследованной восприимчивостью к аллергенам, таким как пыльца, пылевые клещи, шерсть животных, которые вызывают аллергическую реакцию. У взрослых, астма также может развиться в ответ на аллергены, но вирусные инфекции, аспирин и упражнения могут также вызвать болезнь. Также у взрослых с астмой часто наблюдаются полипы и синусит. 9. Рак Рак относится к группе из более чем 100 различных заболеваний, характеризующихся неконтролируемым ростом аномальных клеток в организме. Рак поражает одного из трех человек, родившихся в развитых странах, и является одной из основных причин заболевания и смерти во всем мире. Несмотря на то, что рак был известен еще с древних времен, существенные улучшения в лечении рака были сделаны в середине 20-го века, в основном с помощью своевременной и точной диагностики, хирургии, лучевой терапии и химиотерапевтических препаратов. Такие достижения привели к снижению смертности от рака, а также стали основанием для оптимизма в лабораторных исследованиях при выяснении причин и механизмов болезни. Благодаря постоянному прогрессу в клеточной биологии, генетике и биотехнологии, исследователи сейчас обладают фундаментальными знаниями о том, что происходит в раковых клетках и у больных раком, что способствует дальнейшему прогрессу в предотвращении, диагностике и лечении болезни. 10. Простуда Простуда - это острое вирусное заболевание, которое начинается в верхних дыхательных путях, иногда распространяется на нижние отделы и может вызвать вторичные инфекции в глазах или среднем ухе. Простуду могут вызвать более 100 вирусов, включая вирус парагриппа, гриппа, респираторный синцитиальный вирус, реовирусы и другие. Однако самой частой причиной считаются риновирусы. Термин простуда ассоциируется с ощущением холода или воздействием холодной окружающей среды. Изначально считалось, что простуду вызывает переохлаждение, но исследования показали, что это не так. Простуду подхватывают при контакте с инфицированными людьми, а не от холода, охлажденных мокрых ног или сквозняков. Люди могут быть носителями вируса и не испытывать симптомы. Инкубационный период обычно короткий, составляя от одного до четырех дней. Вирусы, начинают распространяться от инфицированного человека до того, как появятся симптомы и распространение достигает пика во время симптоматической фазы. Существует такое разнообразие вирусов, взывающих простуду, что человек практически не может выработать иммунитет к простуде. На сегодняшний день не существует лекарств, которые бы существенно сократили продолжительность болезни, а большая часть лечения направлена на то, чтобы смягчить симптомы.