Contenuto
- Tipi di microrganismi
- Classificazione dei microrganismi in microbiologia
- Storia della microbiologia
- Microrganismi infettivi
- Microrganismi utili per gli esseri umani
- Campi di microbiologia
- Il futuro della microbiologia
Il campo della microbiologia è fondamentale per gli esseri umani, non solo a causa delle malattie infettive causate da questi microbi, ma perché i microrganismi "buoni" sono necessari per vivere sul pianeta. Considerando che i batteri dentro e sul nostro corpo sono più numerosi delle nostre stesse cellule, questo campo di studio potrebbe essere considerato una delle più importanti aree di conoscenza e studio.
Tipi di microrganismi
I microrganismi, o "microbi", sono piccoli esseri viventi. La maggior parte di questi organismi non può essere vista ad occhio nudo, e fino all'invenzione del microscopio e della teoria dei germi, non avevamo idea di quanto fossero abbondanti.
I microbi si trovano quasi ovunque sulla terra. Si trovano in pozze d'acqua bollenti a Yellowstone e nelle bocche vulcaniche nelle profondità più basse del mare. Possono vivere in saline e alcuni prosperano in acqua salata (tanto per usare il sale come conservante). Alcuni hanno bisogno di ossigeno per crescere e altri no.
Il microrganismo "più duro" del mondo è un batterio chiamato Deinococcus radio trans, un batterio che può resistere alle radiazioni a un livello fenomenale come suggerisce il nome, ma può anche sopravvivere senza acqua, esposizione ad acidi forti e anche se posto sotto vuoto.
Classificazione dei microrganismi in microbiologia
Ci sono molti modi diversi in cui gli scienziati hanno classificato, e così facendo, hanno cercato di dare un senso ai milioni di microbi in mezzo a noi.
Multicellulare vs Unicellulare vs Acellulare
Uno dei modi in cui i microbi vengono classificati è in base al fatto che abbiano o meno cellule e, in tal caso, quante. I microrganismi possono essere:
- Multicellulare - Avere più di una cella.
- Unicellulare - Avere una singola cella.
- Acellulare - Mancanza di cellule, come virus e prioni. (I prioni sono generalmente indicati come "proteine infettive" piuttosto che come microbi.)
Eucarioti vs Procarioti
Un altro modo in cui vengono classificati i microrganismi ha a che fare con il tipo di cellula. Questi includono eucarioti e procarioti:
- Gli eucarioti sono microbi con "cellule complesse" che hanno un vero nucleo e organelli legati alla membrana. Esempi di eucarioti includono elminti (vermi), protozoi, alghe, funghi e lieviti.
- I procarioti sono microbi con "cellule semplici" che non hanno un vero nucleo e mancano di organelli legati alla membrana. Gli esempi includono i batteri.
Le principali classi di microrganismi
I diversi tipi di microbi possono anche essere suddivisi in:
- Parassiti: I parassiti a volte sono più spaventosi di altri microrganismi, almeno quando possono essere visti ad occhio nudo. I parassiti includono elminti (vermi), trematodi, protozoi e altri. Esempi di infezioni parassitarie includono la malaria, la giardia e la malattia del sonno africana. È noto che l'ascariasi (nematodi) infetta 1 miliardo di persone in tutto il mondo.
- Funghi e lieviti: I funghi sono microrganismi che in qualche modo sono simili alle piante. I lieviti sono un tipo di fungo. Gli esempi includono il piede d'atleta o altri tipi di infezioni da lieviti, che rientrano tutti nella classe delle infezioni fungine. Questa categoria comprende anche funghi e muffe. Come i batteri, abbiamo anche molti "funghi buoni" che vivono sul nostro corpo e non causano malattie.
- Batteri: Abbiamo più batteri dentro e sul nostro corpo rispetto alle cellule umane, ma la stragrande maggioranza di questi batteri sono "batteri sani". Ci proteggono dalle infezioni da batteri cattivi o patologici e svolgono un ruolo nella digestione del nostro cibo. Esempi di infezioni causate da batteri includono la tubercolosi e la gola di streptococco.
- Virus: I virus sono abbondanti in natura, anche se quelli con cui la maggior parte delle persone hanno familiarità sono quelli che causano malattie umane. I virus possono anche infettare altri microrganismi come i batteri e le piante. Le vaccinazioni hanno diminuito il rischio di alcune malattie spaventose, ma altre, come l'Ebola e il virus Zika, ci ricordano che non abbiamo ancora iniziato a sconfiggere queste minacce in miniatura.
- Prioni: La maggior parte degli scienziati in questo momento non classifica i prioni come microrganismi, ma piuttosto come "proteine infettive". Detto questo, sono spesso studiati dai virologi. I prioni sono essenzialmente un pezzo di proteina piegata in modo anomalo e all'inizio potrebbero non sembrare spaventosi. Eppure le malattie da prioni come il morbo della mucca pazza sono alcune delle malattie infettive più temute.
Storia della microbiologia
Quello che ora sappiamo sui microrganismi e che sarà discusso più avanti è relativamente nuovo nella storia. Diamo un breve sguardo alla storia della microbiologia:
Primo microscopio / primi microrganismi visualizzati: Il primo grande passo nella microbiologia avvenne quando van Leeuwenhoek (1632-1723) creò il primo microscopio a lente singola. Attraverso una lente che aveva un ingrandimento di circa 300X, è stato in grado di visualizzare i batteri per la prima volta (dai graffi sui denti).
Sviluppo della teoria dei germi: Il corpo umano è stato riconosciuto come fonte di infezione da tre scienziati:
- Il dottor Oliver Wendall Holmes ha scoperto che le donne che hanno partorito a casa avevano meno probabilità di sviluppare infezioni rispetto a quelle che hanno partorito in ospedale.
- Dr. Ignaz Semmelweis infezioni collegate a medici che sono passati direttamente dalla sala autopsie al reparto maternità senza lavarsi le mani.
- Joseph Lister ha introdotto tecniche asettiche, compreso il lavaggio delle mani e l'utilizzo del calore per la sterilizzazione.
Teoria dei germi: Le due persone più accreditate dell'accettazione della teoria dei germi furono Louis Pasteur e Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895): Pasteur è accreditato con la teoria della biogenesi, osservando che tutti gli esseri viventi provengono da qualcosa piuttosto che dalla visione prevalente al momento della generazione spontanea. Affermò che molte malattie erano causate da microbi (piuttosto che dal peccato, dalla rabbia di Dio e da altre potenziali cause). Mostrò che i microrganismi sono responsabili della fermentazione e del deterioramento e sviluppò il metodo chiamato pastorizzazione ancora usato oggi. Ha anche sviluppato vaccini contro la rabbia e l'antrace.
- Robert Koch (1843-1910): Koch è l'autore dei "postulati di Koch", la serie scientifica di passaggi che hanno dimostrato la teoria dei germi e che è stata utilizzata negli studi scientifici da quando (con alcune revisioni) ha identificato la causa della tubercolosi, dell'antrace e del colera.
Da quel momento, alcuni punti di riferimento includono:
- 1892 - Dmitri Iosifovich Ivanoski scoperto il primo virus.
- 1928 - Alexander Fleming ha scoperto la penicillina.
- 1995 - Viene pubblicata la prima sequenza genomica microbica.
Microrganismi infettivi
Quando pensiamo ai microrganismi, la maggior parte di noi pensa alla malattia, anche se questi piccoli "insetti" hanno più probabilità di aiutarci che ferirci. (Assicurati di leggere di seguito "microbi buoni".)
Fino a meno di un secolo fa, e attualmente, in molti luoghi del mondo, le infezioni da microrganismi erano la principale causa di morte. L'aspettativa di vita negli Stati Uniti è migliorata notevolmente nell'ultimo secolo non solo perché viviamo più a lungo, ma soprattutto perché meno bambini muoiono durante l'infanzia.
Negli Stati Uniti, le malattie cardiache e il cancro sono ora la prima e la seconda causa di morte. Secondo l'Organizzazione mondiale della sanità, nei paesi a basso reddito del mondo, la principale causa di morte sono le infezioni delle vie respiratorie inferiori, seguite dalle malattie diarroiche.
L'avvento delle vaccinazioni e degli antibiotici, più ancora più importante dell'acqua pulita, ha abbassato la nostra preoccupazione per gli organismi infettivi, ma sarebbe sbagliato essere arroganti. Al momento, stiamo affrontando non solo malattie infettive emergenti, ma anche resistenza agli antibiotici.
Microrganismi utili per gli esseri umani
Anche se ne parliamo raramente, i microrganismi non sono solo utili ma necessari in quasi ogni aspetto della nostra vita. I microbi sono importanti in:
- Proteggere il nostro corpo dai microbi "cattivi".
- Fare il cibo: dallo yogurt alle bevande alcoliche, la fermentazione è un metodo in cui la crescita dei microbi viene utilizzata per creare cibo. Questo è un esempio, tuttavia, i microbi sono il fondo della catena alimentare per gran parte della vita.
- La scomposizione dei rifiuti a terra e il riciclaggio dei gas atmosferici soprastanti. I batteri possono persino aiutare con rifiuti difficili come fuoriuscite di petrolio e rifiuti nucleari.
- Produrre vitamine come la vitamina K e alcune vitamine del gruppo B. I batteri sono anche estremamente importanti per la digestione.
- Archiviazione delle informazioni: il campo della crittografia sta anche esaminando i modi in cui i batteri possono essere utilizzati come disco rigido per archiviare le informazioni.
Non solo i microbi svolgono molte funzioni per noi-sono parte di noi. Si pensa che i batteri dentro e sul nostro corpo siano più numerosi delle nostre cellule di un fattore 10 a uno.
Probabilmente hai sentito le ultime novità sul mangiare sano. Oltre a mangiare broccoli e mirtilli, la maggior parte degli esperti di salute consiglia di mangiare cibi fermentati ogni giorno, o almeno il più spesso possibile. Senza batteri, non ci sarebbe fermentazione.
Alla nascita, i bambini non hanno batteri nel corpo. Acquisiscono i primi batteri mentre attraversano il canale del parto. (Alcuni ritengono che la mancanza di esposizione batterica attraverso il canale del parto sia la ragione per cui l'obesità e le allergie sono più comuni nei bambini partoriti con taglio cesareo.)
Se hai letto le notizie di recente, è stato persino ipotizzato che i batteri nelle nostre viscere siano responsabili del nostro umore quotidiano. Lo studio del microbioma viene ora utilizzato per spiegare molte cose, ad esempio perché gli antibiotici possono portare ad un aumento di peso.
Campi di microbiologia
Esistono diversi campi nel campo della microbiologia. Un esempio di alcuni di questi campi suddivisi per tipo di organismo include:
- Parassitologia: Lo studio della parassitologia
- Micologia: Lo studio dei funghi
- Batteriologia: Lo studio dei batteri
- Virologia: Lo studio dei virus
- Protozoologia: Lo studio dei protozoi
- Ficologia: Lo studio delle alghe
I campi della microbiologia possono anche essere suddivisi per ambito per includere un'ampia gamma di argomenti. Alcuni esempi tra i tanti includono:
- Fisiologia microbica (crescita, metabolismo e struttura dei microbi)
- Genetica microbica
- Evoluzione microbica
- Microbiologia ambientale
- Microbiologia industriale (ad esempio, trattamento delle acque reflue)
- Microbiologia alimentare (fermentazione)
- Biotecnologia
- Biorimedio
Il futuro della microbiologia
Il campo della microbiologia è affascinante e ce ne sono altre che non sappiamo. Quello che forse abbiamo acquisito maggiormente nella conoscenza sul campo è che c'è molto di più da imparare.
Non solo i microbi possono causare malattie, ma possono essere utilizzati per sviluppare farmaci per combattere altri microbi (ad esempio, la penicillina). Alcuni virus sembrano causare il cancro, mentre altri sono in fase di valutazione come un modo per combattere il cancro.
Uno dei motivi più importanti per cui le persone imparano a conoscere la microbiologia è avere rispetto per queste "creature" che ci superano di gran lunga. Si pensa che la resistenza agli antibiotici sia aumentata a causa di un uso improprio non solo di antibiotici ma anche di saponi antibatterici. E questo è solo quando guardiamo i microbi che attualmente riconosciamo. Con l'emergere di malattie infettive e con la nostra capacità di viaggiare quasi ovunque nel mondo su tre voli, c'è un grande bisogno che i microbiologi siano istruiti e preparati.