Ein Überblick über die Mikrobiologie

Was ist die Definition von Mikrobiologie? Was ist die Geschichte und warum ist es in der Medizin so wichtig? Was kann Fakten über Mikroorganismen Sie überraschen?

Das Studium der Mikrobiologie - Definition

Mikrobiologie wird einfach als das Studium von Mikroorganismen definiert, wobei "Mikro" klein bedeutet und "Biologie" sich auf das Studium von Lebewesen bezieht. Die untersuchten Mikroorganismen sind sehr unterschiedlich und das Gebiet der Mikrobiologie ist in viele Teilgebiete unterteilt.
Das Gebiet der Mikrobiologie ist für den Menschen nicht nur wegen der durch diese Mikroben verursachten Infektionskrankheiten von entscheidender Bedeutung, sondern auch, weil "gute" Mikroorganismen notwendig sind, damit wir auf dem Planeten leben können. In Anbetracht der Tatsache, dass die Bakterien in und auf unserem Körper mehr als unsere eigenen Zellen sind, könnte dieses Forschungsgebiet als eines der wichtigsten Wissens- und Forschungsgebiete angesehen werden.

Arten von Mikroorganismen - Einstufung

Mikroorganismen oder "Mikroben" sind kleine Lebewesen. Die meisten dieser Organismen sind mit bloßem Auge nicht zu sehen, und bis zur Erfindung des Mikroskops und der Keimtheorie hatten wir keine Ahnung, wie zahlreich sie sind.
Mikroben kommen fast überall auf der Erde vor. Sie kommen in kochenden Wasserbecken in Yellowstone und in Vulkanschloten in den tiefsten Tiefen des Meeres vor. Sie können in Salzwiesen leben und einige gedeihen in Salzwasser (so viel für die Verwendung von Salz als Konservierungsmittel.) Einige brauchen Sauerstoff, um zu wachsen, andere nicht.
Der "härteste" Mikroorganismus der Welt ist ein so genanntes Bakterium Deinococcus Radio Trans, Ein Bakterium, das, wie der Name schon sagt, Strahlung in einem phänomenalen Ausmaß aushält, aber auch ohne Wasser überleben kann, wenn es starken Säuren ausgesetzt ist und selbst wenn es in ein Vakuum gesetzt wird.

Einstufung von Mikroorganismen in der Mikrobiologie

Es gibt viele verschiedene Arten, wie Wissenschaftler die Millionen von Mikroben in unserer Mitte klassifiziert haben und dabei versucht haben, einen Sinn zu ergeben.
Mehrzellig vs einzellig vs azellig  - Eine der Arten, wie Mikroben klassifiziert werden, besteht darin, ob sie Zellen haben oder nicht und wenn ja, wie viele. Mikroorganismen können sein:

• Mehrzellig - Mit mehr als einer Zelle.
• Unicellular - Mit einer einzelnen Zelle.
• Azellulär - fehlende Zellen wie Viren und Prionen. (Es gab Debatten darüber, ob Viren wirklich Lebewesen sind, da sie nicht außerhalb eines Wirts überleben können, und Prionen werden normalerweise als "infektiöse Proteine" und nicht als Mikroben bezeichnet.)

Eukaryoten gegen Prokaryoten Eine andere Art, wie Mikroorganismen klassifiziert werden, hat mit dem Zelltyp zu tun. Dazu gehören Eukaryoten und Prokaryoten:

• Eukaryoten sind Mikroben mit "komplexen Zellen", die einen echten Zellkern und membrangebundene Organellen aufweisen. Beispiele für Eukaryoten sind Helminthen (Würmer), Protozoen, Algen, Pilze und Hefen.
• Prokaryoten sind Mikroben mit "einfachen Zellen", die keinen echten Kern haben und keine membrangebundenen Organellen haben. Beispiele sind Bakterien.

Die Hauptklassen von Mikroorganismen umfassen - Die verschiedenen Arten von Mikroben können auch unterteilt werden in:

• Parasiten - Parasiten sind manchmal furchterregender als andere Mikroorganismen, zumindest wenn sie mit bloßem Auge betrachtet werden können. Zu den Parasiten gehören Helminthen (Würmer), Egel, Einzeller und mehr. Beispiele für parasitäre Infektionen sind Malaria, Giardia und afrikanische Schlafkrankheit. Ascariasis (Spulwürmer) infizieren weltweit eine Milliarde Menschen.
• Pilze (und Hefen) - Pilze sind Mikroorganismen, die in gewisser Weise ähnlich wie Pflanzen sind. Wenn Sie Fußpilz- oder Hefeinfektionen hatten, sind Ihnen einige Pilzinfektionen bekannt. Diese Kategorie umfasst auch Pilze und Schimmelpilze. Wie Bakterien haben wir auch viele "gute Pilze", die auf unserem Körper leben und keine Krankheiten verursachen.
• Bakterien - Wir haben mehr Bakterien in und auf unserem Körper als menschliche Zellen, aber die überwiegende Mehrheit dieser Bakterien sind "gesunde Bakterien". Sie schützen uns vor Infektionen durch böse oder pathologische Bakterien und spielen eine Rolle bei der Verdauung unserer Nahrung. Beispiele für durch Bakterien verursachte Infektionen sind Tuberkulose und Halsentzündung.

• Viren - Viren kommen in der Natur häufig vor, obwohl die meisten Menschen mit Viren vertraut sind, die menschliche Krankheiten verursachen. Viren können auch andere Mikroorganismen wie Bakterien sowie Pflanzen infizieren. Impfungen haben das Risiko einiger furchterregender Krankheiten verringert, aber andere, wie Ebola und das Zika-Virus, erinnern uns daran, dass wir noch nicht begonnen haben, diese Miniaturbedrohungen zu besiegen.
• Prionen - Die meisten Wissenschaftler klassifizieren Prionen derzeit nicht als Mikroorganismen, sondern als "infektiöse Proteine". Das heißt, sie werden oft von Virologen untersucht. Prionen sind im Wesentlichen ein Stück abnormal gefaltetes Protein und erscheinen auf den ersten Blick möglicherweise nicht beängstigend. Doch Prionenkrankheiten wie die Rinderwahnsinnskrankheit gehören zu den am meisten gefürchteten Infektionskrankheiten.

Geschichte der Mikrobiologie

Was wir jetzt über Mikroorganismen wissen und was weiter unten diskutiert wird, ist in der Geschichte relativ neu. Werfen wir einen kurzen Blick auf die Geschichte der Mikrobiologie:
Erstes Mikroskop / erste Mikroorganismen sichtbar gemacht - Der erste große Schritt in der Mikrobiologie erfolgte, als van Leeuwenhoek (1632-1723) das erste Einzellinsenmikroskop herstellte. Durch eine Linse mit einer ungefähren 300-fachen Vergrößerung konnte er zum ersten Mal Bakterien (durch Abkratzen von den Zähnen) sichtbar machen.
Entwicklung der Keimtheorie - Der menschliche Körper wurde von drei Wissenschaftlern als Infektionsquelle erkannt:.

• Dr. Oliver Wendall Holmes stellte fest, dass Frauen, die zu Hause geboren haben, seltener an Infektionen erkranken als Frauen, die in einem Krankenhaus entbunden wurden.
• Dr. Ignaz Semmelweis hat Infektionen mit Ärzten in Verbindung gebracht, die direkt vom Autopsieraum zur Entbindungsstation gingen, ohne sich die Hände zu waschen.
• Joseph Lister führte aseptische Techniken ein, einschließlich des Händewaschens und der Verwendung von Hitze zur Sterilisation.

Keimtheorie - Die beiden Personen, denen die Akzeptanz der Keimtheorie am meisten zugeschrieben wurde, waren Louis Pasteur und Robert Koch:

• Louis Pasteur (1822-1895) - Pasteur wird die Theorie der Biogenese zugeschrieben, die besagt, dass alle Lebewesen eher von etwas als von der vorherrschenden Sichtweise zur Zeit der spontanen Erzeugung stammen. Er behauptete, dass viele Krankheiten durch Mikroben verursacht wurden (anstatt durch Sünde, Gottes Zorn und andere mögliche Ursachen). Er zeigte, dass Mikroorganismen für die Fermentation und den Verderb verantwortlich sind, und entwickelte die Methode, die heute noch als Pasteurisierung bezeichnet wird. Er entwickelte auch Tollwut- und Anthrax-Impfstoffe.
• Robert Koch (1843-1910) - Koch ist der Autor von "Kochs Postulaten" der wissenschaftlichen Reihe von Schritten, die die Keimtheorie bewiesen haben und die seit (mit einigen Überarbeitungen) in wissenschaftlichen Studien verwendet wurden. Er identifizierte die Ursache von Tuberkulose, Anthrax und Cholera.

Seitdem sind einige Sehenswürdigkeiten zu nennen:

• 1892 - Dmitri Iosifovich Ivanoski entdeckte das erste Virus.
• 1928 - Alexander Flemming entdeckt Penicillin.
• 1995 - Die erste mikrobielle Genomsequenz wurde veröffentlicht.

Infektiöse Mikroorganismen

Wenn wir an Mikroorganismen denken, denken die meisten von uns an Krankheiten, obwohl diese kleinen "Käfer" uns insgesamt eher helfen als verletzen. (Lesen Sie weiter unten über "gute Mikroben".)
Bis vor weniger als einem Jahrhundert und gegenwärtig waren Infektionen mit Mikroorganismen an vielen Orten der Welt die häufigste Todesursache. Die Lebenserwartung in den Vereinigten Staaten hat sich im letzten Jahrhundert dramatisch verbessert, nicht nur, weil wir länger leben, sondern vor allem, weil weniger Kinder in der Kindheit sterben.
In den Vereinigten Staaten sind Herzkrankheiten und Krebs die erste und zweithäufigste Todesursache. Weltweit jedoch Infektionskrankheiten. Laut der Weltgesundheitsorganisation sind in Niedriglohnländern weltweit Infektionen der Atemwege die häufigste Todesursache, gefolgt von Durchfallerkrankungen.
Das Aufkommen von Impfungen und Antibiotika sowie, was noch wichtiger ist, sauberem Wasser hat unsere Besorgnis über infektiöse Organismen verringert, aber es wäre falsch, arrogant zu sein. Gegenwärtig sind wir nicht nur mit aufkommenden Infektionskrankheiten, sondern auch mit Antibiotikaresistenzen konfrontiert, und viele Experten sind der Ansicht, dass wir für die nächste Pandemie längst überfällig sind.

Für den Menschen hilfreiche Mikroorganismen - "Gute Mikroben"

Obwohl wir selten darüber sprechen, sind Mikroorganismen in fast jedem Aspekt unseres Lebens nicht nur hilfreich, sondern notwendig. Mikroben sind wichtig in:

• Schutz unseres Körpers vor "schlechten" Mikroben.
• Lebensmittelzubereitung - Von Joghurt bis zu alkoholischen Getränken ist die Fermentation eine Methode, bei der das Wachstum von Mikroben zur Herstellung von Lebensmitteln genutzt wird. Dies ist ein Beispiel, jedoch sind Mikroben für einen Großteil des Lebens der Boden der Nahrungskette
• Aufteilung der Abfälle auf dem Boden und Recycling der darüber befindlichen atmosphärischen Gase. Bakterien können sogar bei schwierigen Abfällen wie Ölverschmutzungen und Atommüll helfen.
• Bakterien in unserem Körper sind für die Produktion von Vitaminen wie Vitamin K und einigen B-Vitaminen verantwortlich. Bakterien sind auch bei der Verdauung äußerst wichtig.
• In der Kryptographie wird sogar nach Möglichkeiten gesucht, wie Bakterien als Festplatte zum Speichern von Informationen verwendet werden können.

Mikroben erfüllen nicht nur viele Funktionen zum wir - sie sind ein Teil von uns. Es wird angenommen, dass die Bakterien in und auf unserem Körper unsere Zellen um den Faktor 10 zu 1 übertreffen.
Sie haben wahrscheinlich das Neueste über gesunde Ernährung gehört. Zusätzlich zum Essen von Brokkoli und Blaubeeren wird uns jetzt gesagt, dass wir fermentierte Lebensmittel täglich oder zumindest so oft wie möglich essen sollen. Mit Bakterien würde es keine Fermentation geben.
Bei der Geburt haben Babys keine Bakterien in ihrem Körper. Sie erwerben ihre ersten Bakterien, wenn sie die Empfängnisverhütung durchlaufen. (Das Fehlen der Aufnahme von Bakterien im Geburtskanal wird von manchen als Grund dafür angesehen, dass Übergewicht und Allergien bei Babys mit Kaiserschnitt häufiger auftreten.)
Wenn Sie die Nachrichten in letzter Zeit gelesen haben, wurde sogar postuliert, dass die Bakterien in unserem Darm für unsere alltägliche Stimmung verantwortlich sind. lernen, wie man gesunde Darmbakterien hat. Die Untersuchung des Mikrobioms wird nun verwendet, um viele Dinge zu erklären, z. B. warum Antibiotika zu einer Gewichtszunahme führen können.

Bereiche der Mikrobiologie

Innerhalb der Mikrobiologie gibt es verschiedene Bereiche. Ein Beispiel für einige dieser Felder, aufgeschlüsselt nach Art des Organismus, sind:

• Parasitologie - Das Studium der Parasitologie
• Mykologie - Das Studium der Pilze
• Bakteriologie - Die Untersuchung von Bakterien
• Virologie - Das Studium von Viren
• Protozoologie - Das Studium von Protozoen
• Phykologie - Das Studium der Algen
• Immunologie - Das Studium des Immunsystems

Die Bereiche der Mikrobiologie lassen sich auch nach Anwendungsbereichen aufschlüsseln und umfassen ein breites Themenspektrum. Einige Beispiele unter vielen sind:

• Mikrobielle Physiologie (Wachstum, Stoffwechsel und Struktur von Mikroben)
• Mikrobielle Genetik
• Mikrobielle Evolution
• Umweltmikrobiologie
• Industrielle Mikrobiologie (zB Abwasserbehandlung)
• Lebensmittelmikrobiologie (Fermentation)
• Biotechnologie
• Bioremediation.

Die Zukunft der Mikrobiologie

Das Gebiet der Mikrobiologie ist faszinierend und mehr wissen wir nicht. Was wir vielleicht am meisten an Wissen auf diesem Gebiet gewonnen haben, ist, dass es so viel mehr zu lernen gibt.
Mikroben können nicht nur Krankheiten verursachen, sondern auch zur Entwicklung von Medikamenten gegen andere Mikroben (z. B. Penicillin) verwendet werden. Einige Viren scheinen Krebs zu verursachen, während andere als Mittel zur Krebsbekämpfung bewertet werden.
Einer der wichtigsten Gründe für die Menschen, etwas über Mikrobiologie zu lernen, ist der Respekt vor diesen "Kreaturen", die uns weit überlegen sind. Es wird vermutet, dass die Antibiotikaresistenz erhöht wird, wenn nicht nur Antibiotika, sondern auch antibakterielle Seifen unsachgemäß angewendet werden. Und das nur, wenn wir uns die Mikroben ansehen, die wir derzeit erkennen. Angesichts der aufkommenden Infektionskrankheiten und unserer Fähigkeit, auf drei Flügen fast überall auf der Welt zu reisen, besteht ein großer Bedarf an Ausbildung und Vorbereitung von Mikrobiologen.