Contenu
- Types de micro-organismes
- Classification des microorganismes en microbiologie
- Histoire de la microbiologie
- Microorganismes infectieux
- Microorganismes utiles aux humains
- Domaines de la microbiologie
- L'avenir de la microbiologie
Le domaine de la microbiologie est critique pour les êtres humains, non seulement en raison des maladies infectieuses causées par ces microbes, mais parce que de «bons» microorganismes sont nécessaires pour que nous vivions sur la planète. Considérant que les bactéries présentes 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 micro-organismes
Les micro-organismes 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 terre. On les trouve dans les flaques d'eau bouillante de Yellowstone et dans les évents volcaniques aux plus basses profondeurs de la mer. Ils peuvent vivre dans des salines et certains prospèrent dans l'eau salée (tant pour l'utilisation du sel comme agent de conservation). Certains ont besoin d'oxygène pour se développer et d'autres pas.
Le micro-organisme le plus «résistant» du monde est une bactérie appelée Deinococcus radio trans, une bactérie qui peut résister au rayonnement à un degré phénoménal comme son nom l'indique, mais qui peut aussi survivre sans eau, sans exposition à des acides forts et même lorsqu'elle est placée sous vide.
Classification des microorganismes en microbiologie
Il existe de nombreuses façons différentes dont les scientifiques ont classé et, ce faisant, ont essayé de donner un sens aux millions de microbes parmi nous.
Multicellulaire vs unicellulaire vs acellulaire
L'une des façons dont les microbes sont classés est de savoir s'ils ont ou non des cellules, et si oui, combien. Les micro-organismes peuvent être:
- Multicellulaire - Avoir plus d'une cellule.
- Unicellulaire - Avoir une seule cellule.
- Acellulaire - Cellules manquantes, telles que les virus et les prions. (Les prions sont généralement appelés «protéines infectieuses» plutôt que microbes.)
Eucaryotes vs procaryotes
Une autre manière de classer les micro-organismes concerne le type de cellule. Ceux-ci incluent les eucaryotes et les procaryotes:
- Les eucaryotes sont des microbes avec des «cellules complexes» qui ont un véritable noyau et des organites liés à la membrane. Des exemples d'eucaryotes comprennent les helminthes (vers), les protozoaires, les algues, les champignons et les levures.
- Les procaryotes sont des microbes avec des «cellules simples» qui n'ont pas de véritable noyau et n'ont pas d'organites liés à la membrane. Les exemples incluent les bactéries.
Les principales classes de micro-organismes
Les différents types de microbes peuvent également être décomposés en:
- 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 et autres. Des exemples d'infections parasitaires comprennent le paludisme, la giardie et la maladie du sommeil africaine. L'ascariose (vers ronds) est connue pour infecter 1 milliard de personnes dans le monde.
- Champignons et levures: Les champignons sont des micro-organismes qui, à certains égards, sont similaires aux plantes. Les levures sont un type de champignon. Les exemples incluent le pied d'athlète ou d'autres types d'infections à levures, qui appartiennent toutes à la classe des infections fongiques. Cette catégorie comprend également les champignons et les moisissures. Comme les bactéries, nous avons également de nombreux «bons champignons» qui vivent sur 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 l'infection par des bactéries mauvaises ou pathologiques et jouent un rôle dans la digestion de nos aliments. Des exemples d'infections causées par des bactéries comprennent la tuberculose et la streptocoque.
- Virus: Les virus sont abondants dans la nature, bien que ceux que la plupart des gens connaissent sont ceux qui causent des maladies humaines. Les virus peuvent également infecter d'autres micro-organismes tels que les bactéries, ainsi que les plantes. Les vaccinations ont réduit le risque de certaines maladies effrayantes, mais d'autres, comme Ebola et le virus Zika, nous rappellent que nous n'avons pas 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 des virologues. Les prions sont essentiellement un morceau de protéine anormalement pliée et peuvent ne pas sembler effrayants au début. Pourtant, les maladies à prions comme la maladie de la vache folle font partie des maladies infectieuses les plus redoutées.
Histoire de la microbiologie
Ce que nous savons maintenant des micro-organismes et qui sera discuté plus loin ci-dessous est relativement nouveau dans l'histoire. Jetons un bref regard sur l'histoire de la microbiologie:
Premier microscope / premiers micro-organismes visualisés: La première étape majeure de la microbiologie a eu lieu lorsque van Leeuwenhoek (1632-1723) a créé le premier microscope à une seule lentille. Grâce à une lentille qui avait un grossissement d'environ 300X, il a pu visualiser des bactéries pour la première fois (en grattant ses dents).
Développement de la théorie des germes: Le corps humain a été reconnu comme une source d'infection par trois scientifiques:
- Dr Oliver Wendall Holmes ont constaté que les femmes qui accouchaient à domicile étaient moins susceptibles de développer des infections que celles qui avaient accouché à l'hôpital.
- Dr Ignaz Semmelweis des infections liées à des médecins qui sont passés directement de la salle d'autopsie à la maternité sans se laver les mains.
- Joseph Lister introduit des techniques aseptiques, y compris le lavage des mains et l'utilisation de la chaleur pour la stérilisation.
Théorie des germes: Les deux personnes les plus créditées de l'acceptation de la théorie des germes étaient Louis Pasteur et Robert Koch:
- Louis Pasteur (1822-1895): Pasteur est crédité de la théorie de la biogenèse, notant que tous les êtres vivants proviennent de quelque chose plutôt que de la vue dominante au moment 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 micro-organismes sont responsables de la fermentation et de l'altération et a développé la méthode appelée pasteurisation encore utilisée aujourd'hui. Il a également développé des vaccins contre la rage et l'anthrax.
- Robert Koch (1843-1910): Koch est l'auteur des «postulats de Koch», la série d'étapes scientifiques qui ont prouvé la théorie des germes et qui a été utilisée dans des études scientifiques depuis (avec quelques révisions). Il a identifié la cause de la tuberculose, de l'anthrax et du choléra.
Depuis ce temps, quelques points de repère comprennent:
- 1892 - Dmitri Iosifovich Ivanoski découvert le premier virus.
- 1928 - Alexander Fleming découvert la pénicilline.
- 1995 - La première séquence génomique microbienne est publiée.
Microorganismes infectieux
Quand nous pensons aux micro-organismes, la plupart d'entre nous pensent à la maladie, bien que ces petits «insectes» soient globalement plus susceptibles de nous aider que de nous blesser. (Assurez-vous de lire les «bons microbes» ci-dessous.)
Jusqu'à il y a moins d'un siècle, et actuellement, dans de nombreux endroits du monde, les infections par des micro-organismes étaient la principale cause de décès. L'espérance de vie aux États-Unis 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 l'enfance.
Aux États-Unis, les maladies cardiaques et le cancer sont désormais les première et deuxième principales causes de décès. Selon l'Organisation mondiale de la santé, dans les pays à faible revenu du monde entier, la principale cause de décès est les infections des voies respiratoires inférieures, suivies des maladies diarrhéiques.
L'avènement des vaccinations et des antibiotiques, ainsi que, plus important encore, de l'eau propre, a réduit notre inquiétude au sujet des organismes infectieux, mais il serait mal d'être arrogant. À l'heure actuelle, nous sommes confrontés non seulement à des maladies infectieuses émergentes, mais également à une résistance aux antibiotiques.
Microorganismes utiles aux humains
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 pour:
- Protéger notre corps contre les «mauvais» microbes.
- Faire de la nourriture: du yogourt aux boissons alcoolisées, la fermentation est une méthode dans laquelle la croissance des microbes est utilisée 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.
- La décomposition des déchets au sol et le recyclage des gaz atmosphériques au-dessus. Les bactéries peuvent même aider avec les déchets difficiles tels que les déversements d'hydrocarbures et les déchets nucléaires.
- Produire des vitamines telles que la vitamine K et certaines vitamines B. Les bactéries sont également extrêmement importantes pour la digestion.
- Stockage d'informations: Le domaine de la cryptographie étudie même les moyens par lesquels les bactéries peuvent être utilisées comme disque dur pour stocker des informations.
Non seulement les microbes remplissent de nombreuses fonctions pour nous - ils font partie de nous. On pense que les bactéries présentes dans et sur notre corps sont plus nombreuses que nos cellules d'un facteur 10 à un.
Vous avez probablement entendu les dernières nouvelles en matière d'alimentation saine. En plus de manger du brocoli et des myrtilles, la plupart des experts en santé recommandent de manger des aliments fermentés tous les jours, ou du moins aussi souvent que possible. Sans bactéries, il n'y aurait pas de fermentation.
À la naissance, les bébés n'ont pas de bactéries dans leur corps. Ils acquièrent leurs premières bactéries lors de leur passage dans le canal génital. (Certains pensent que le manque d'exposition bactérienne via le canal génital est la raison pour laquelle l'obésité et les allergies sont plus fréquentes chez les bébés nés par césarienne.)
Si vous avez lu les nouvelles ces derniers temps, il a même été postulé que les bactéries dans nos intestins sont responsables de nos humeurs quotidiennes. L'étude du microbiome est maintenant utilisée pour expliquer beaucoup de choses, par exemple pourquoi les antibiotiques peuvent entraîner une prise de poids.
Domaines de la microbiologie
Il existe plusieurs domaines différents dans le domaine de la microbiologie. Un exemple de certains de ces champs ventilés par type d'organisme comprend:
- 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
Les domaines de la microbiologie peuvent également être ventilés par domaine pour inclure un large éventail de sujets. Voici quelques exemples parmi tant d'autres:
- 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 a plus que nous ne savons pas. Ce que nous avons peut-être le plus acquis dans le domaine des connaissances, c'est qu'il y a tellement plus à apprendre.
Non seulement les microbes peuvent causer des maladies, mais ils peuvent également être utilisés pour développer des médicaments pour combattre d'autres microbes (par exemple, la pénicilline). Certains virus semblent provoquer le cancer, tandis que d'autres sont évalués comme moyen de lutter contre le cancer.
L'une des raisons les plus importantes pour lesquelles les gens apprennent la microbiologie est d'avoir du respect pour ces «créatures» qui sont de loin plus nombreuses que nous. On pense que la résistance aux antibiotiques est augmentée en raison d'une mauvaise utilisation non seulement des antibiotiques, mais aussi des savons antibactériens. Et ce n'est que lorsque l'on regarde 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, il y a un grand besoin pour les microbiologistes d'être formés et préparés.