Un aperçu de la microbiologie
L'étude de la microbiologie - définition
La microbiologie se définit simplement comme l’étude des micro-organismes, le mot "micro" signifiant petite et la "biologie" faisant référence à l’étude du vivant. Les micro-organismes étudiés varient considérablement et le domaine de la microbiologie est divisé en plusieurs sous-domaines d’étude..Le domaine de la microbiologie est essentiel pour l'homme, non seulement à cause des maladies infectieuses causées par ces microbes, mais aussi parce que de "bons" micro-organismes sont nécessaires pour vivre sur la planète. Considérant que les bactéries dans et sur notre corps sont plus nombreuses que nos propres cellules, ce domaine d'étude pourrait être considéré comme l'un des domaines de connaissance et d'étude les plus importants.
Types de microorganismes - Classification
Les microorganismes, ou "microbes", sont de petits êtres vivants. La plupart de ces organismes ne peuvent être vus à l'œil nu et, jusqu'à l'invention du microscope et de la théorie des germes, nous n'avions aucune idée de leur abondance..Les microbes se trouvent presque partout sur la planète. On les trouve dans des flaques d'eau bouillante à Yellowstone et dans des cheminées volcaniques aux profondeurs les plus basses de la mer. Ils peuvent vivre dans des cuvettes de sel et certains prospèrent dans de l'eau salée (tant pour l'utilisation du sel comme agent de conservation.) Certains ont besoin d'oxygène pour se développer et d'autres non..
Le microorganisme le plus «résistant» au monde est une bactérie appelée Deinococcus radio trans, une bactérie qui peut résister aux radiations à un degré phénoménal comme son nom l'indique, mais peut également survivre sans eau, lorsqu'elle est exposée à des acides forts et même lorsqu'elle est placée dans le vide.
Classification des microorganismes en microbiologie
Les scientifiques ont classifié, et ont ainsi tenté de donner un sens, des millions de microbes parmi nous de différentes manières..Multicellulaire vs unicellulaire vs acellulaire - L'une des méthodes de classification des microbes consiste à déterminer s'ils possèdent ou non des cellules et, dans l'affirmative, combien. Les microorganismes peuvent être:
- Multicellulaire - Avoir plus d'une cellule.
- Unicellulaire - Avoir une seule cellule.
- Acellulaire - Cellules manquantes, telles que virus et prions. (Il y a eu un débat sur le point de savoir si les virus sont vraiment des êtres vivants, car ils ne peuvent pas survivre en dehors d'un hôte, et les prions sont généralement appelés des "protéines infectieuses" plutôt que des microbes.)
- Les eucaryotes sont des microbes à "cellules complexes" qui possèdent un véritable noyau et des organites liées à la membrane. Les helminthes (vers), les protozoaires, les algues, les champignons et les levures sont des exemples d’eucaryotes..
- Les procaryotes sont des microbes avec des "cellules simples" qui n'ont pas de véritable noyau et qui manquent d'organelles liées à la membrane. Les exemples incluent les bactéries.
- Parasites - Les parasites sont parfois plus effrayants que d'autres micro-organismes, du moins lorsqu'ils peuvent être vus à l'œil nu. Les parasites comprennent les helminthes (vers), les douves, les protozoaires, etc. Le paludisme, la giardiase et la maladie du sommeil africaine sont des exemples d’infections parasitaires. Les ascaris (ascaris) sont ceux qui infectent un milliard de personnes dans le monde.
- Champignons (et levures) - Les champignons sont des microorganismes qui ressemblent à certains égards aux plantes. Si vous avez eu un pied d’athlète ou une infection à levures, vous connaissez quelques infections fongiques. Cette catégorie comprend également les champignons et les moisissures. Comme les bactéries, nous avons aussi de nombreux "bons champignons" qui vivent dans notre corps et ne causent pas de maladies.
- Bactéries - Nous avons plus de bactéries dans et sur notre corps que de cellules humaines, mais la grande majorité de ces bactéries sont des "bactéries saines". Ils nous protègent contre les infections causées par des bactéries mauvaises ou pathologiques et jouent un rôle dans la digestion de nos aliments. Les exemples d'infections causées par des bactéries comprennent la tuberculose et l'angine streptococcique.
- Virus - Les virus sont abondants dans la nature, même si ceux que la plupart des gens connaissent sont ceux qui causent la maladie chez l’homme. Les virus peuvent également infecter d'autres microorganismes tels que des bactéries, ainsi que des plantes. La vaccination a réduit le risque de certaines maladies effrayantes, mais d'autres, telles que le virus Ebola et le virus Zika, nous rappellent que nous n'avons pas encore commencé à vaincre ces menaces miniatures..
- Prions - À l'heure actuelle, la plupart des scientifiques ne classent pas les prions comme des micro-organismes, mais plutôt comme des "protéines infectieuses". Cela dit, ils sont souvent étudiés par les virologues. Les prions sont essentiellement des protéines anormalement repliées et ne semblent pas effrayants au début. Pourtant, les maladies à prions telles que la maladie de la vache folle font partie des maladies infectieuses les plus redoutées..
Histoire de la microbiologie
Ce que nous savons maintenant sur les micro-organismes et que nous aborderons plus loin est relativement nouveau dans l’histoire. Jetons un coup d'œil sur l'histoire de la microbiologie:Premier microscope / premiers microorganismes visualisés - La première étape majeure de la microbiologie a été franchie lorsque van Leeuwenhoek (1632-1723) a créé le premier microscope à une seule lentille. Grâce à une lentille qui avait un grossissement d'environ 300 fois, il était capable de visualiser une bactérie pour la première fois (à partir de grattements sur ses dents).
Développement de la théorie des germes - Le corps humain a été reconnu comme source d'infection par trois scientifiques:.
- Le Dr Oliver Wendall Holmes a constaté que les femmes qui ont accouché à la maison étaient moins susceptibles de contracter des infections que celles qui ont accouché à l'hôpital.
- Le Dr Ignaz Semmelweis a lié des infections à des médecins qui se rendaient directement de la salle d'autopsie à la maternité sans se laver les mains.
- Joseph Lister a introduit les techniques d'asepsie, notamment le lavage des mains et l'utilisation de la chaleur pour la stérilisation.
- Louis Pasteur (1822-1895) - On attribue à Pasteur la théorie de la biogenèse, notant que tous les êtres vivants proviennent de quelque chose plutôt que de la vision qui prévalait à l'époque de la génération spontanée. Il a affirmé que de nombreuses maladies étaient causées par des microbes (plutôt que par le péché, la colère de Dieu et d'autres causes potentielles). Il a montré que les microorganismes sont responsables de la fermentation et de la détérioration et a développé la méthode appelée pasteurisation encore utilisée aujourd'hui. Il a également mis au point des vaccins antirabiques et anthrax.
- Robert Koch (1843-1910) - Koch est l'auteur de "Koch's postulate", la série d'étapes scientifiques qui ont prouvé la théorie des germes et qui ont été utilisées dans des études scientifiques depuis (avec quelques révisions). Il a identifié la cause de la tuberculose, du charbon. et le choléra.
- 1892 - Dmitri Iosifovich Ivanoski a découvert le premier virus.
- 1928 - Alexander Flemming découvre la pénicilline.
- 1995 - La première séquence génomique microbienne est publiée.
Microorganismes infectieux
Lorsque nous pensons aux micro-organismes, la plupart d’entre nous pensons à la maladie, bien que ces petits "insectes" soient globalement plus susceptibles de nous aider que de nous faire mal. (Assurez-vous de lire à propos de "bons microbes" ci-dessous.)Jusqu'à il y a moins d'un siècle, et à l'heure actuelle, dans de nombreuses régions du monde, les infections par micro-organismes étaient la principale cause de décès. Aux États-Unis, l'espérance de vie s'est considérablement améliorée au cours du siècle dernier, non seulement parce que nous vivons plus longtemps, mais surtout parce que moins d'enfants meurent dans leur enfance..
Aux États-Unis, les maladies cardiaques et le cancer sont maintenant les première et deuxième causes de décès. Dans le monde entier, cependant, les maladies infectieuses. Selon l'Organisation mondiale de la santé, dans les pays à faible économie du monde, les principales causes de décès sont les infections des voies respiratoires inférieures, suivies des maladies diarrhéiques..
L'avènement des vaccins et des antibiotiques, ainsi que d'une eau purement plus importante encore, a permis d'atténuer notre inquiétude face aux organismes infectieux, mais il serait faux d'être arrogant. À l'heure actuelle, nous ne sommes pas seulement confrontés aux maladies infectieuses émergentes, mais également à la résistance aux antibiotiques. De nombreux experts estiment que nous attendons depuis longtemps la prochaine pandémie..
Microorganismes utiles à l'homme - "Bons microbes"
Bien que nous en parlions rarement, les micro-organismes sont non seulement utiles, mais nécessaires dans presque tous les aspects de notre vie. Les microbes sont importants dans:- Protéger notre corps contre les "mauvais" microbes.
- Faire de la nourriture - Du yaourt aux boissons alcoolisées, la fermentation est une méthode dans laquelle la croissance si des microbes sont utilisés pour créer de la nourriture. Ceci est un exemple, cependant, les microbes sont au bas de la chaîne alimentaire pendant une grande partie de la vie
- Ventilation des déchets au sol et recyclage des gaz atmosphériques ci-dessus. Les bactéries peuvent même aider avec les déchets difficiles tels que les déversements d'hydrocarbures et les déchets nucléaires.
- Les bactéries dans notre corps sont responsables de la production de vitamines telles que la vitamine K et certaines vitamines B. Les bactéries jouent également un rôle extrêmement important dans la digestion.
- Le domaine de la cryptographie cherche même des moyens d’utiliser les bactéries comme disque dur pour stocker des informations..
Vous avez probablement entendu les dernières nouvelles en matière de manger sainement. En plus de manger des brocolis et des myrtilles, on nous a maintenant dit de manger des aliments fermentés quotidiennement, ou au moins aussi souvent que possible. Avec les bactéries, il n'y aurait pas de fermentation.
À la naissance, les bébés n'ont pas de bactéries dans leur corps. Elles acquièrent leurs premières bactéries lorsqu'elles passent sous le contrôle des naissances. (Certains pensent que le manque de bactéries dans le canal génital est la raison pour laquelle l'obésité et les allergies sont plus courantes chez les bébés accouchés par césarienne.)
Si vous avez lu les nouvelles récemment, il a même été postulé que les bactéries dans nos tripes sont responsables de notre humeur quotidienne. apprendre à avoir des bactéries intestinales saines. L’étude du microbiome est maintenant utilisée pour expliquer beaucoup de choses, telles que la raison pour laquelle les antibiotiques peuvent conduire à une prise de poids.
Domaines de la microbiologie
Il existe plusieurs domaines différents dans le domaine de la microbiologie. Voici un exemple de certains de ces domaines, classés par type d’organisme:- Parasitologie - L'étude de la parasitologie
- Mycologie - L'étude des champignons
- Bactériologie - L'étude des bactéries
- Virologie - L'étude des virus
- Protozoologie - L'étude des protozoaires
- Phycologie - L'étude des algues
- Immunologie - L'étude du système immunitaire
- Physiologie microbienne (croissance, métabolisme et structure des microbes)
- Génétique microbienne
- Évolution microbienne
- Microbiologie environnementale
- Microbiologie industrielle (par exemple, traitement des eaux usées)
- Microbiologie alimentaire (fermentation)
- Biotechnologie
- Bioremédiation.
L'avenir de la microbiologie
Le domaine de la microbiologie est fascinant et il y en a plus que nous ne connaissons pas. Ce que nous avons peut-être le plus acquis dans le domaine des connaissances, c’est qu’il ya encore beaucoup à apprendre.Les microbes peuvent non seulement causer des maladies, mais ils peuvent également être utilisés pour mettre au point des médicaments contre d'autres microbes (par exemple, la pénicilline.) Certains virus semblent provoquer le cancer, tandis que d'autres sont en cours d'évaluation pour la combattre.
L’une des raisons les plus importantes qui incitent les gens à s’initier à la microbiologie est le respect de ces "créatures" qui nous dépassent de loin en nombre. On pense que la résistance aux antibiotiques est accrue en raison d'une utilisation inappropriée non seulement d'antibiotiques, mais également de savons antibactériens. Et ce n’est que lorsque nous examinons les microbes que nous reconnaissons actuellement. Avec l’émergence de maladies infectieuses et notre capacité à voyager presque partout dans le monde sur trois vols, les microbiologistes ont grand besoin d’être informés et préparés..
