ההיסטוריה של המיקרוביולוגיה

דר' אבי פרץמנהל המעבדה למיקרוביולוגיה קלינית

היחידה למחלות זיהומיותביה"ח פוריה

רכז מגמת מדעי הבריאות אולפנית טבריה

התייחסות בכתובים למחלות מדבקותהתייחסות בכתובים למחלות מדבקות

השיטה המטרית והיחידות השיטה המטרית והיחידות )כשעוסקים בחיידקים( )כשעוסקים בחיידקים(הרלבנטיותהרלבנטיות

המיקרוסקופ שלהמיקרוסקופ שלרוברט הוקרוברט הוק

מחבר הספר הראשון מחבר הספר הראשון במיקרוביולוגיה במיקרוביולוגיה

16651665Micrographiaב-ב-

Antony van Antony van ) )1723-16321723-1632אנטוני ון לוונהוק אנטוני ון לוונהוק LeeuwenhoekLeeuwenhoek ))

החוקר ההולנדי אנטוני ון לוונהוק היה חוקר חובב ועסק החוקר ההולנדי אנטוני ון לוונהוק היה חוקר חובב ועסק בתצפיות בתצפיות

במיקרוסקופ שפיתח . תיעוד לכך שהיה בין הראשונים שגילו במיקרוסקופ שפיתח . תיעוד לכך שהיה בין הראשונים שגילו את את

לספטמבר לספטמבר 77המיקרוארגניזמים מופיע במכתב ששלח ב-המיקרוארגניזמים מופיע במכתב ששלח ב- לחברה לחברה 16791679

המלכותית בלונדון שבה כתב : המלכותית בלונדון שבה כתב :

"אדוני , במרחק מה מעירי מצויה ימה פנימית , אשר קרקעיתה ביצתית . בחורף "אדוני , במרחק מה מעירי מצויה ימה פנימית , אשר קרקעיתה ביצתית . בחורף צלולים מימיה , אך בקיץ הם הופכים לבנבנים ........נטלתי מעט מהמים בכלי צלולים מימיה , אך בקיץ הם הופכים לבנבנים ........נטלתי מעט מהמים בכלי זכוכית ובדיקתם למחרת היום . בדיקתי העלתה כי במים מתנועעים חלקי קרקעזכוכית ובדיקתם למחרת היום . בדיקתי העלתה כי במים מתנועעים חלקי קרקע

וכן כמה מקלות קטנים ירקרקים.... וביניהם זעו נעו בעלי חיים רבים , חלקם וכן כמה מקלות קטנים ירקרקים.... וביניהם זעו נעו בעלי חיים רבים , חלקם היו עגולים , חלקם מאורכים , צבעם של בעלי חיים אלו היו שונים ומגוונים היו עגולים , חלקם מאורכים , צבעם של בעלי חיים אלו היו שונים ומגוונים

...תנועתם של רבים מהם מהירה עד מאוד , והתנהלה בכיוונים שונים : למעלה ...תנועתם של רבים מהם מהירה עד מאוד , והתנהלה בכיוונים שונים : למעלה למטה וגם סחור סחור.....אני מודה ומתוודה : התפעלותי לא ידעה למטה וגם סחור סחור.....אני מודה ומתוודה : התפעלותי לא ידעה

גבול ! לדעתי כמה מיצורים אלו היו קטנים אלף מונים מהיצורים הקטנים גבול ! לדעתי כמה מיצורים אלו היו קטנים אלף מונים מהיצורים הקטנים ביותר שראיתי עד כה !" ביותר שראיתי עד כה !"

התחלת התחלת המיקרוביולוגיההמיקרוביולוגיה

1723-1632– אנטוני ון-לבנהוק סוחר בדים מדלפט - הולנד

המיקרוסקופ של ואן לבנהוק

תיאור ראשון מפורט של "החיות הקטנות"

כפי שהן נראות דרך המיקרוסקופ: הפרוקריוטים.

1684

תיאוריית ההיווצרות הספונטנית( Spontaneous Generation)

: 19מאז ימי אריסטו ועד למחצית השניה של המאה ה יצורים חיים עשויים להיווצר באופן ספונטני מחומר חסר חיים:

צפרדעים ועכברים נוצרים מבוץ, זבובים ודבורים מבשר מרקיב ועוד.

שהיה אמור להוכיח את התיאוריה: 1652 למשל ניסוי של הכימאי והפילוסוף ון הלמונט משנת "יש לקחת בגדים תחתונים מעופשים ולהדקם בחוזקה אל תוך כד שמכיל גרגרי חיטה,

הופכים גרגרי החיטה בסיוע של 21ולאחר מספר ימים שהם להערכתי כ הריח הנלווה אליהם לעכברים שפרוותם מכוסה בגרגרי חיטה".

לאזארו ספלנצאנילאזארו ספלנצאני((L. SpallanzaniL. Spallanzani ,) ,)

1799-17291799-1729..

הניסוי של תאודור שוואןהניסוי של תאודור שוואן

Theodor SchwannTheodor Schwann((1882-1810)1882-1810)

צוואר צוואר הברבור הברבור

לואי פסטרלואי פסטר PasteurPasteur1895-1895-

18221822

והבריאה והבריאה ((PouchetPouchet))פליקס פושה פליקס פושה הספונטניתהספונטנית

פושה חזר על ניסוייו של פסטר וללא הצלחה. – גם פושה חזר על ניסוייו של פסטר וללא הצלחה. – גם •לאחר הרתחה הופיעו בתמיסות שלו )מתמציות חציר( לאחר הרתחה הופיעו בתמיסות שלו )מתמציות חציר(

חיידקים.חיידקים.

הוא טען שמקור החיידקים בתסיסה של החומר הוא טען שמקור החיידקים בתסיסה של החומר •האורגניהאורגני

הוא לא ידע מה זה נבגים! הוא לא ידע מה זה נבגים! •

ומאיפה פסטר ידע??!!ומאיפה פסטר ידע??!! •

-1893-1893( – ( – TyndallTyndallג'ון טינדל )ג'ון טינדל )18201820

יש חיידקים הנמצאים יש חיידקים הנמצאים בחציר היכולים לעמוד בחציר היכולים לעמוד

בהרתחה.בהרתחה.

טינדילציה: שיטת עיקור טינדילציה: שיטת עיקור הכוללת מספר הרתחות הכוללת מספר הרתחות

שביניהן המתנה של שביניהן המתנה של מספר שעותמספר שעות

(1820-1893ג'ון טינדל )

יש חיידקים שנמצאים בחציר ויכולים לעמוד בהרתחה

שיטת עיקור הכוללת מספר הרתחות קצרות וחוזרות, שביניהן טינדיליזציה-המתנה של מספר שעות: בדרך זו הורגים את הספורות שנבטו ולא מקבלים

גידול.

אבל אז שוב הושמעה הטענה שהשמידו את תמצית החיים.

((CohnCohnפרדיננד קוהן )פרדיננד קוהן )

נחשב לבקטריולוג הראשון.נחשב לבקטריולוג הראשון.

BacillusBacillus גילה את הסוג גילה את הסוג 19501950ב-ב-ואת הנבגים שלו העמידים לחום.ואת הנבגים שלו העמידים לחום.

היה הראשון שניסה למיין בצורה היה הראשון שניסה למיין בצורה רצינית את החיידקים. רצינית את החיידקים.

סרגיי וינוגרדסקיסרגיי וינוגרדסקי

התפתחות חיידקים התפתחות חיידקים •בהתאם למפל בהתאם למפל החמצן הנוצר החמצן הנוצר

בעמודהבעמודה

שיטת חקר שיטת חקר •שמקובלת עד היום. שמקובלת עד היום.

1856-1953

עמודת וינוגרדסקי

האם יש קשר בין מיקרואורגניזמים למחלות?

רוברט קוךרוברט קוך

Robert KochRobert Koch1910-18431910-1843

פרס נובל לרפואה1905

קרים של קוךקרים של קוךייהעהעארבעת ארבעת

החיידק החשוד כגורם חייב להמצא בכל החיידק החשוד כגורם חייב להמצא בכל •מקום בו מתרחשת הפעילות “החשודה” מקום בו מתרחשת הפעילות “החשודה”

..)בחולה()בחולה(

יש לבודד את החיידק, לאפיינו ולגדלו יש לבודד את החיידק, לאפיינו ולגדלו •..בתרבית טהורהבתרבית טהורה

החיידק שבודד חייב לגרום לפעילות במקום החיידק שבודד חייב לגרום לפעילות במקום •שבו היא לא הייתה קיימת )הזרקת החיידק שבו היא לא הייתה קיימת )הזרקת החיידק

((לחיה בריאה - וגרימה למחלהלחיה בריאה - וגרימה למחלה

בדוד מחדש של החיידק - האם מדובר בדוד מחדש של החיידק - האם מדובר •Anthraxהעיקרים יושמו לראשונה על חיידקי הגחלת - ??באותו חיידקבאותו חיידק

תרבית טהורה ומצע מוצק לגידול תרבית טהורה ומצע מוצק לגידול חיידקיםחיידקים

רוברט קוך היה זקוק לתרבית טהורה של החיידקים רוברט קוך היה זקוק לתרבית טהורה של החיידקים •הנבדקיםהנבדקים

הוא השתמש במקורות מזון מוצקים הוא השתמש במקורות מזון מוצקים •כדי לגדל את החיידקים – חתיכות כדי לגדל את החיידקים – חתיכות תפוחי אדמה, ג'לטין – וזה איפשר תפוחי אדמה, ג'לטין – וזה איפשר

לו לגדל מושבות של חיידקים שונים לו לגדל מושבות של חיידקים שונים – כל אחת בעלת מאפיינים שונים – כל אחת בעלת מאפיינים שונים

של צבע, צורה וריח. של צבע, צורה וריח.

18871887צלחת פטרי - צלחת פטרי -

ריצרד פטרי (ואחרים) משנה את שיטת ריצרד פטרי (ואחרים) משנה את שיטת הפלטה השטוחה ופעמון הזכוכית הפלטה השטוחה ופעמון הזכוכית

(של רוברט קוך) ומפתח את הפלטה (של רוברט קוך) ומפתח את הפלטה הנקראת על שמוהנקראת על שמו

יתרונותיה:יתרונותיה:ניתן לשים אותה בערימהניתן לשים אותה בערימה•נתנת לעיקור בנפרד ממצע המזוןנתנת לעיקור בנפרד ממצע המזון•בעלת מכסה המונע זיהום, אך גם מאפשר כניסת בעלת מכסה המונע זיהום, אך גם מאפשר כניסת •

אוויראווירהמושבות הגדלות ניתנות לצפיה וטיפול בקלות המושבות הגדלות ניתנות לצפיה וטיפול בקלות •עשויות מזכוכית, הנתנת לעיקור בחימום, או עשויות מזכוכית, הנתנת לעיקור בחימום, או •

מפלסטיק, המעוקר על-ידי גז. מפלסטיק, המעוקר על-ידי גז.

אגאראגאר

– פני הסה בודדה – פני הסה בודדה 18841884•פולימר של גלקטוז מאצות פולימר של גלקטוז מאצות

אדומות ימיות שניתן בעזרתו אדומות ימיות שניתן בעזרתו להקשות את מצע המזון.להקשות את מצע המזון.

האגאר מתנזל בטמפרטורה האגאר מתנזל בטמפרטורה • מעלות )לעומת מעלות )לעומת 8585של של

3737הג'לטין שמתנזל ב-הג'לטין שמתנזל ב-מעלות( מעלות(

מעט מאד חיידקים מסוגלים מעט מאד חיידקים מסוגלים •לפרק אותו.לפרק אותו.

החיסון הראשון - מחלת הכולרה בעופות - החיסון הראשון - מחלת הכולרה בעופות - 18801880

, לואי פסטר גילה שתרבית ישנה , לואי פסטר גילה שתרבית ישנה ChamberlandChamberlandביחד עם ביחד עם •של חיידקים הגורמים למחלה, אינה קוטלת את התרנגולות.של חיידקים הגורמים למחלה, אינה קוטלת את התרנגולות.

הזרקה של חיידקים טריים )אלימים( הזרקה של חיידקים טריים )אלימים( •לתרנגולות שבעברן פגשו את חיידקי לתרנגולות שבעברן פגשו את חיידקי

התרבית הישנה – התרנגולות שורדות. התרבית הישנה – התרנגולות שורדות.

התגלית היתה מקריתהתגלית היתה מקרית•

PasteurellaPasteurellaהחיידקים נקראים היום ע"ש פסטר - החיידקים נקראים היום ע"ש פסטר - •

18811881החיסון השני - מחלת הגחלת - החיסון השני - מחלת הגחלת -

– ניסוי פומבי ראשון להמחשת היעילות של – ניסוי פומבי ראשון להמחשת היעילות של 18821882•החיסוןהחיסון

הזרקת חיידקי גחלת לשתי קבוצות של הזרקת חיידקי גחלת לשתי קבוצות של • כבשים, קבוצה אחת מחוסנת על-ידי כבשים, קבוצה אחת מחוסנת על-ידי 2525

תרבית מוחלשת והשנייה לא. קבוצה תרבית מוחלשת והשנייה לא. קבוצה כבשים( – קבוצת ביקורת. כבשים( – קבוצת ביקורת.1010שלישית )שלישית )

כל הכבשים המחוסנות שרדו. כל הכבשים שלא כל הכבשים המחוסנות שרדו. כל הכבשים שלא •חוסנו מתו חוסנו מתו

תוך יומיים. תוך יומיים.

חיסון שגרתי נגד גחלת – באירופה חיסון שגרתי נגד גחלת – באירופה ובאוסטרליהובאוסטרליה

החיסון הוריד את התמותה החיסון הוריד את התמותה מגחלת לאחוז אחד ממה מגחלת לאחוז אחד ממה

שהיה לפני שהחלו בחיסוניםשהיה לפני שהחלו בחיסונים

באוסטרליה - 1888

Clostridium Clostridium acetobutilicuacetobutilicu

mm

החיידק ש"בזכותו" החיידק ש"בזכותו" הוקמה מדינת ישראלהוקמה מדינת ישראל

Clostridium Clostridium acetobutilicumacetobutilicum

..IIהתגלה )?( על-ידי ד"ר חיים וייצמן לפני מלחה"ע ה-התגלה )?( על-ידי ד"ר חיים וייצמן לפני מלחה"ע ה-•מייצר בוטנול )חומר גלם בתעשיית הגומי( ואצטון מעמילן. מייצר בוטנול )חומר גלם בתעשיית הגומי( ואצטון מעמילן. •במלחמת העולם הראשונה תרם תרומה משמעותית במלחמת העולם הראשונה תרם תרומה משמעותית •

למאמץ המלחמתי של בריטניה – האצטון שימש למאמץ המלחמתי של בריטניה – האצטון שימש כחומר גלם בתעשיית חומרי הנפץ )קורדיט(.כחומר גלם בתעשיית חומרי הנפץ )קורדיט(.

מספרים, שכשרצו להעניק לו תואר כבוד, הוא מספרים, שכשרצו להעניק לו תואר כבוד, הוא •ביקש שיעזרו לעמו להקים מדינה.ביקש שיעזרו לעמו להקים מדינה.

– – הוכרזה הצהרת בלפור. הוכרזה הצהרת בלפור.19171917ב-ב-•התחייבותה של ממשלת בריטניה למדינה התחייבותה של ממשלת בריטניה למדינה

יהודית בארץ ישראליהודית בארץ ישראל

Clostridium Clostridium acetobutilicumacetobutilicum

20052005חוזר שנית - חוזר שנית - החיידק אינו מעכל תאית, אך הגנים של הצלולוזום, החיידק אינו מעכל תאית, אך הגנים של הצלולוזום, •

המערכת לפרוק תאית קיימים בצורה "רדומה". המערכת לפרוק תאית קיימים בצורה "רדומה".

חוקרים ממכון וייצמן חוקרים ממכון וייצמן •ומאוניברסיטת ת"א ומאוניברסיטת ת"א

"העירו" את המערכת "העירו" את המערכת ורתמו אותה ורתמו אותה למיחזור נייר.למיחזור נייר.

– עידן הטרור הביולוגי – עידן הטרור הביולוגי2121המאה ה-המאה ה-

– – 2121רק התחלנו את המאה ה-רק התחלנו את המאה ה-20012001והטרור כבר כאן – ספטמבר והטרור כבר כאן – ספטמבר

Bacillus Bacillusמעטפות דואר עם נבגים של מעטפות דואר עם נבגים של •anthracisanthracis נשלחו למערכות עיתונים ומשרדי ממשל נשלחו למערכות עיתונים ומשרדי ממשל

בארצות הברית.בארצות הברית.

הכוונה: להדביק את הנמענים בגחלת נשימתית. – הכוונה: להדביק את הנמענים בגחלת נשימתית. – • איש – מתוכם חמישה מתו. איש – מתוכם חמישה מתו.1111הצליחו להדביק הצליחו להדביק

אלפי אנשים שחשודים שנחשפו לחיידקים מטופלים אלפי אנשים שחשודים שנחשפו לחיידקים מטופלים •באנטיביוטים.באנטיביוטים.

גחלת עוריתגחלת עורית

http://www.medinfo.ufl.edu/cme/grounds/sinnott/slide42.html

סכום הארועים בארצות הבריתסכום הארועים בארצות הברית

והתוצאה העיקרית: היסטריהוהתוצאה העיקרית: היסטריהכל ארוע טרור קונבנציונלי גורם ליותר נפגעיםכל ארוע טרור קונבנציונלי גורם ליותר נפגעים

ממקורות ממקורות לשם השוואה: בשנה האחרונה חלו בגחלת לשם השוואה: בשנה האחרונה חלו בגחלת כאלפיים אנשים, ורק כעשרה מתו. כאלפיים אנשים, ורק כעשרה מתו.טבעייםטבעיים

ומה קרה לשורדיםומה קרה לשורדים

מתוך ששת מתוך ששת 55כחצי שנה לאחר שחלו בגחלת נשימתית כחצי שנה לאחר שחלו בגחלת נשימתית •השורדים עדיין לא חזרו לעצמם. הם ומשפחתם השורדים עדיין לא חזרו לעצמם. הם ומשפחתם

מדווחים על בעיות זכרון, עייפות מתמדת וחולשה. מדווחים על בעיות זכרון, עייפות מתמדת וחולשה. , חזר לעבודתו. , חזר לעבודתו. 7474רק אחד, עובד דואר בן רק אחד, עובד דואר בן

האם זה נובע מפעילות הרעלנים? מעצם הטראומה ?האם זה נובע מפעילות הרעלנים? מעצם הטראומה ?•

מקרי גחלת נשימתית נדירים מאד בתקופתנו ואין מידע מקרי גחלת נשימתית נדירים מאד בתקופתנו ואין מידע •על קורות החוליםעל קורות החולים

ומי מאחורי הארועים?ומי מאחורי הארועים?

..

אין כרגע מידע ממשי על שולחי אין כרגע מידע ממשי על שולחי FBIFBI--לחוקרי הלחוקרי ההמעטפות וכניראה ששתי אפשרויות עומדות המעטפות וכניראה ששתי אפשרויות עומדות

על הפרק: על הפרק:

טרור אמריקאי פנימי, אולי מדען שעסק בעברו פיתוח טרור אמריקאי פנימי, אולי מדען שעסק בעברו פיתוח א. א. נשק ביולוגי בצבא ארה"ב.נשק ביולוגי בצבא ארה"ב.

ב. טרור שמקורו מחוץ לארה"ב כשהחשודה העיקרית ב. טרור שמקורו מחוץ לארה"ב כשהחשודה העיקרית    היתה עירק. היתה עירק.

מועמדים חיידקיים ללוחמה ביולוגית מועמדים חיידקיים ללוחמה ביולוגית 2121במאה ה-במאה ה-

Rickettssia prowasakiiRickettssia prowasakiiטיפוס – טיפוס – •Yersinia pestisYersinia pestisדבר – דבר – •Vibrio choleraeVibrio choleraeכולרה – כולרה – •

Francisella tularensisFrancisella tularensisטולרמיה – טולרמיה – ••GlendersGlenders – – Burkholderia malleiBurkholderia mallei

Shigella dysenteriaShigella dysenteriaדיזנטריה – דיזנטריה – • Salmonella Salmonellaסלמונלוזיס – סלמונלוזיס – •

typhy/typhymuriumtyphy/typhymuriumBacillus anthracisBacillus anthracisגחלת – גחלת – •QQ – – Coxiella burnetiiCoxiella burnetiiקדחת קדחת •

Brucella mellitensisBrucella mellitensisקדחת מלטה – קדחת מלטה – •