微生物学について
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薬剤師国家試験対策予備校ファーマプロダクト 森田先生の病態学 (十一月 2024)
微生物学の定義は何ですか?歴史は何ですか、そしてなぜそれは医学においてとても重要なのでしょうか?微生物についての事実はあなたを驚かせることがありますか?
微生物学の研究 - 定義
微生物学は単に微生物の研究として定義され、「ミクロ」は小さいことを意味し、「生物学」は生物の研究を指す。研究されている微生物は大きく異なり、微生物学の分野は多くの研究分野に分類されます。
微生物学の分野は、これらの微生物によって引き起こされる感染症のためだけでなく、「良い」微生物が私たちが地球上で暮らすために必要であるために、人間にとって重要です。私たちの体の中や上のバクテリアが私たち自身の細胞を上回っていることを考えると、この研究分野は知識と研究の最も重要な分野の一つと考えることができます。
微生物の種類 - 分類
微生物、または「微生物」は小さな生物です。これらの生物のほとんどは裸眼では見ることができず、顕微鏡と生殖理論の発明まで、それらがどれほど豊富であるかわからなかった。
微生物は地球上のほぼどこにでも見られます。それらはイエローストーンの水の沸騰したプールと海の最も低い深さの火山の通気孔にあります。彼らは塩の干潟に住むことができ、塩水の中で繁栄することができます(塩を防腐剤として使用するためにそんなに多く。)あるものは成長するために酸素を必要とします。
世界で最も過酷な微生物は、 デイノコッカスラジオトランス それは、その名前が示すように驚くほどの程度まで放射線に耐えることができるが、強酸にさらされたとき、そして真空中に置かれたときでさえも水なしで生き残ることができる細菌。
微生物学における微生物の分類
科学者が分類している方法はたくさんありますが、その際に意味のある方法で、何百万もの微生物を分類しています。
多細胞対単細胞vs無細胞 - 微生物を分類する方法の1つは、それらが細胞を持っているかどうか、そして持っているなら、いくつあるかということです。微生物は:
- 多細胞 - 複数の細胞を持つ。
- 単細胞 - 単一細胞を有する。
- 無細胞 - ウイルスやプリオンなどの欠けている細胞。 (ウイルスは宿主の外では生存できず、プリオンは通常微生物ではなく「感染性タンパク質」と呼ばれるため、ウイルスは本当に生き物かどうかについての議論がありました。)
真核生物対原核生物 微生物が分類される別の方法は細胞の種類と関係がある。これらは真核生物と原核生物を含みます:
- 真核生物は、真の核と膜結合オルガネラを持つ「複雑な細胞」を持つ微生物です。真核生物の例には、蠕虫(ワーム)原虫、藻類、真菌、および酵母が含まれる。
- 原核生物は、真核を持たず、膜結合オルガネラを欠く「単純細胞」を有する微生物である。例としては細菌が挙げられる。
主な種類の微生物は - さまざまな種類の微生物は、次のように分類することもできます。
- 寄生虫 - 寄生虫は、少なくとも肉眼で見ることができる場合には、他の微生物よりも恐ろしいことがあります。寄生虫には蠕虫(ワーム)、吸虫類、原生動物などがあります。寄生虫感染症の例には、マラリア、ジアルジア、およびアフリカ睡眠病が含まれます。回虫症(回虫)は、世界中で10億人を感染させるものです。
- 菌類(および酵母) - 菌類は、ある意味で植物と似ている微生物です。あなたが運動選手の足またはイースト菌感染症を患ったことがあるなら、あなたはいくつかの真菌感染症に精通しています。このカテゴリにはキノコとカビも含まれます。バクテリアのように、私達は私達の体に住んでいて病気を引き起こさない多くの「良い菌類」も持っています。
- バクテリア - 私たちの体の中や上には人間の細胞よりも多くのバクテリアがありますが、これらのバクテリアの大部分は「健康なバクテリア」です。それらは私達を悪いか病的な細菌からの感染から私達を保護しそして私達の食物を消化するのに役割を果たす。細菌によって引き起こされる感染症の例には、結核および連鎖球菌性咽頭炎が含まれる。
- ウイルス - ほとんどの人がよく知っているものは人間の病気を引き起こすものですが、ウイルスは本質的に豊富です。ウイルスは、バクテリアなどの他の微生物や植物にも感染する可能性があります。予防接種はいくつかの恐ろしい病気の危険性を減らしました、しかし、そのようなエボラとジカウイルスのような他は、我々がこれらのミニチュアの脅威を征服し始めていないことを思い出させます。
- プリオン - 現時点でほとんどの科学者はプリオンを微生物としてではなく「感染性タンパク質」として分類しています。そうは言っても、それらはしばしばウイルス学者によって研究されています、プリオンは本質的に異常に折り畳まれたタンパク質の一部であり、そして最初は恐ろしいようには見えないかもしれません。それでも、狂牛病のようなプリオン病は、最も恐れられている感染症です。
微生物学の歴史
我々が現在微生物について知っていること、そして以下でさらに議論されることは歴史において比較的新しいことである。微生物学の歴史を簡単に見てみましょう。
最初の顕微鏡/最初の微生物の可視化 - 微生物学の最初の大きなステップは、van Leeuwenhoek(1632-1723)が最初の単レンズ顕微鏡を開発したときに起こりました。およそ300倍の倍率を持つレンズを通して、彼は初めて細菌を視覚化することができました(彼の歯から削り取ることから)。
生殖理論の発展 - 人体は、3人の科学者によって感染源として認識されていました。
- Dr. Oliver Wendall Holmesは、自宅で出産した女性は病院で出産した女性よりも感染症を発症する可能性が低いことを発見しました。
- Ignaz Semmelweis博士は、手を洗うことなく検死室から産科病棟に直接行った医師と感染症を結び付けました。
- Joseph Listerは、手洗いと殺菌のための熱の使用の両方を含む無菌技術を導入しました。
生殖理論 - 生殖理論を受け入れたと最も信じられている2人の人物は、Louis PasteurとRobert Kochでした。
- Louis Pasteur(1822-1895) - パスツールは生物発生の理論に信じられています、すべての生き物は自然発生時の一般的な見解よりもむしろ何かから来ているということに注意してください。彼は、多くの病気が(罪、神の怒り、そして他の潜在的な原因ではなく)微生物によって引き起こされたと主張しました。そして、微生物が発酵と腐敗の原因であることを示しました。彼はまた、狂犬病ワクチンや炭疽菌ワクチンも開発しました。
- Robert Koch(1843-1910) - Kochは、生殖理論を証明し、それ以来科学研究で使用されてきた一連の科学的ステップの「Kochの仮説」の著者です。彼は、結核の原因を特定しました、そしてコレラ。
それ以来、いくつかのランドマークが含まれます:
- 1892年 - Dmitri Iosifovich Ivanoskiが最初のウイルスを発見しました。
- 1928年 - Alexander Flemmingがペニシリンを発見。
- 1995年 - 最初の微生物ゲノム配列が発表されました。
感染性微生物
私たちが微生物について考えるとき、私たちのほとんどは病気について考えるが、これらの小さな「バグ」は私たちを傷つけるよりも全体的に私たちを助ける可能性が高い。 (下記の「良い微生物」について必ずお読みください)
1世紀未満前まで、そして現在、世界の多くの場所で、微生物による感染症が主な死因でした。米国での平均寿命は、私たちが長生きしているためだけでなく、主に子供の頃に死亡する子供が少ないため、前世紀にわたって劇的に改善しました。
米国では、心臓病と癌が現在、死因の第1位と第2位になっています。しかし、世界中で、感染症。世界保健機関(WHO)によると、世界の低経済諸国では、主な死因は呼吸器感染症の低下で、その後に下痢性疾患が続きます。
予防接種と抗生物質、さらにもっと重要なことにきれいな水の出現は、感染性生物に対する私たちの懸念を低下させましたが、それは傲慢であることは間違いないでしょう。現時点で、私たちは新たな感染症だけでなく抗生物質耐性にも直面しており、多くの専門家は私たちが次の流行病には長い間遅れると感じています。
人に役立つ微生物 - 「いい微生物」
私たちがそれについて話すことはめったにありませんが、微生物は役に立つだけでなく、私たちの生活のほぼあらゆる面で必要です。微生物は重要です:
- 「悪い」微生物から身を守る。
- 食べ物を作る - ヨーグルトからアルコール飲料まで、発酵は微生物を使って食べ物を作り出す方法です。これは一例ですが、微生物は生命の大部分において食物連鎖の底辺です
- 地上の廃棄物の分解と上記の大気ガスのリサイクル細菌は、油流出や核廃棄物などの難しい廃棄物にも役立ちます。
- 私たちの体の中のバクテリアは、ビタミンKやいくつかのビタミンBなどのビタミンを生産する責任があります。細菌は消化にも非常に重要です。
- 暗号化の分野では、情報を保存するためのハードドライブとして細菌を使用できる方法についても検討しています。
微生物は多くの機能を果たすだけではありません にとって 私たち - 彼らは私たちの一部です。私たちの体の中や上のバクテリアは私たちの細胞の10倍から1倍も多いと考えられます。
最新の健康的な食事を聞いたことがあるでしょう。ブロッコリーとブルーベリーを食べることに加えて、我々は今や発酵食品を毎日、あるいは少なくともできるだけ頻繁に食べるように言われています。バクテリアでは、発酵はありません。
出生時、赤ちゃんは自分の体に細菌がありません。彼らは避妊を通過するとき彼らは彼らの最初の細菌を獲得します。 (産道で細菌を拾うことができないことが、肥満やアレルギーがCセクションによって分娩される乳児でより一般的である理由であると考える人もいます。)
あなたが最近そのニュースを読んだことがあるなら、私たちの腸の中のバクテリアが私たちの日々の気分の原因であるとさえ仮定されています。健康な腸内細菌を持つ方法を学びます。ミクロバイオームの研究は、抗生物質が体重増加につながる理由など、多くのことを説明するために現在使用されています。
微生物学の分野
微生物学の分野にはいくつかの異なる分野があります。生物の種類によって分類されたこれらの分野のいくつかの例は以下を含みます:
- 寄生虫学 - 寄生虫学の研究
- 菌学 - 真菌の研究
- 細菌学 - 細菌の研究
- ウイルス学 - ウイルスの研究
- 原生動物 - 原生動物の研究
- 植物学 - 藻類の研究
- 免疫学 - 免疫システムの研究
微生物学の分野はまた、広範囲のトピックを含むように範囲によって分類することができます。その中のいくつかの例を次に示します。
- 微生物生理学(微生物の成長、代謝、および構造)
- 微生物遺伝学
- 微生物の進化
- 環境微生物学
- 産業微生物学(例えば排水処理)
- 食品微生物学(発酵)
- バイオテクノロジー
- バイオレメディエーション
微生物学の未来
微生物学の分野は魅力的であり、私たちが知らないことがもっとあります。私たちがおそらくこの分野で最も多くの知識を得たのは、学ぶべきことがもっとたくさんあるということです。
微生物は病気を引き起こすだけでなく、他の微生物と戦うための薬(ペニシリンなど)の開発にも使用できます。他のウイルスは癌と戦う方法として評価されています。
人々が微生物学について学ぶ最も重要な理由の1つは、私たちをはるかに上回っているこれらの「生き物」を尊重することです。抗生物質だけでなく抗菌性石鹸の不適切な使用により、抗生物質耐性が高まると考えられています。そしてそれは私達が現在認識している微生物を見るときだけです。感染症が出現しており、世界のどこにでも3回のフライトで移動することができるため、微生物学者を教育し準備することが強く求められています。
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- テキスト
- Kasper、Dennis L.、Anthony S. Fauci、Stephen L. Hauser。ハリソンの内科の原則。ニューヨーク:Mc Graw-Hill Education、2015年。印刷。
- Smolinska S.、Groeger、D、およびL. O’Mahony。ミクロバイオームの生物学1宿主免疫応答との相互作用 北米の消化器科クリニック. 2017. 4691):19-35.