Микрофлора тела сельскохозяйственных животных. Микрофлора рубца жвачных

Организм животных заселен (колонизирован) многочисленными ви­дами микроорганизмов, составляющими его нормальную микрофлору, которая колонизирует поверхности тела и полости, сообщающиеся с внешней средой. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких, мат­ке и во всех внутренних органах. В организме животных и человека различают постоянную (резидентную) и непостоянную (транзитор-ную) микрофлору. Резидентная микрофлора представлена микробами, постоянно обитающими в организме. Транзиторная микрофлора не способна к длительному существованию в макроорганизме, однако она играет значительную роль в его защите от патогенов. Например, бакте­рии рода Bacillus subtilis, являясь представителями транзиторной мик­рофлоры кишечника животных и человека, способны синтезировать десятки различных антибиотикоподобных веществ. Эти бактерии без­вредны для организма, обладают антагонистической активностью к широкому спектру патогенных и условно-патогенных микробов, ха­рактеризуются высокой ферментативной активностью, способны оказывать противоаллергическое и антитоксическое действие. Медицин­ские специалисты считают целесообразным использование суперна-тантов, получаемых в процессе глубинного культивирования В. subtilis для создания на их основе метаболитных пробиотиков нового поколе­ния.

Нормальная микрофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма. Микрофлора желудочно-кишечного тракта участвует в пе­реваривании грубых кормов (клетчатки) у травоядных животных, яв­ляется дополнительным источником белка, участвует в синтезе вита­минов, является антагонистом гнилостных, условно-патогенных и не­которых патогенных микроорганизмов. Представители нормальной микрофлоры - лактобактерии, бифидобактерии, кишечная палочка и др. способствуют формированию невосприимчивости животных к инфекционным болезням, являясь фактором неспецифической за­щиты организма. Известно, что молочнокислые бактерии, кроме бак-териоцинов, синтезируют антибиотические вещества с широким спек­тром действия - микроцины. Многие лактобациллы (L. acidophilus, L. plantarum, L. casein др.) оказывают ингибирующий эффект по отноше­нию к сальмонеллам, стафилококкам, синегнойной палочке, листери-ям и др. Нарушение жизнедеятельности нормальной микрофлоры воз­никает под действием различных факторов (антибиотики, радиацион­ное облучение, несбалансированное кормление и др.), что приводит к дисбактериозу и развитию патологических процессов. Для восстанов­ления нормальной микрофлоры кишечника предложены различные препараты - про-, пре- и синбиотики и др.

Микрофлора кожи. На коже обитают стафилококки, стрептококки, дрожжи, сарцины, актиномицеты, дрожжеподобные грибы, микрокок­ки, гнилостные бациллы, кишечная и синегнойная палочки, протей и другие микробы. В волосяных мешочках, просветах сальных и пото­вых желез «квартируются» анаэробы, которых в 2-10 раз больше, чем аэробов. Кожа является механическим барьером на пути проникно­вения микробов в организм. Количество микробов на коже животных при плохом содержании и уходе за кожным покровом может достигать 1-2 млрд на 1 см 2 . При снижении резистентности организма и наруше­нии целостности кожи могут возникать различные патологические процессы как местного, так и общего характера.

Микрофлора дыхательных путей. В верхние дыхательные пути попа­дают пылевые частицы, «нагруженные» микробами, большая часть которых оседает в носоглотке. Постоянными обитателями слизистых оболочек верхних дыхательных путей являются стрепто-, стафило-и микрококки, гемофильные палочки, лактобактерии и другие микро­бы. Трахея и бронхи обычно стерильны.

Микрофлора пищеварительного канала. Она наиболее представитель­на по качественному и количественному составу. Микроорганизмы свободно обитают в пищеварительном тракте, колонизируют слизис­тые оболочки в виде биологической пленки. В ротовой полости обна­руживают бифидобактерии, лактобактерии, спирохеты, стрепто- и ста­филококки, грибы рода Candida и простейших.

Микрофлора желудка. Представлена лактобактериями, дрожжами, сарцинами, бациллами, кислотоустойчивыми бактериями. Она значи­тельно беднее других отделов кишечника в связи с высокой кислот­ностью желудочного сока.

Микрофлора рубца жвачных. Весьма многочисленна, так как в ру­бец с кормом попадает огромное количество разных видов эпифит -ных и почвенных микроорганизмов. В содержимом рубца насчиты­вают от нескольких тысяч до нескольких миллионов и даже милли­ардов микробных тел в 1 см 3 . В рубце жвачных происходят сложные микробиологические и биохимические процессы переваривания клетчатки, которые осуществляются целлюлозоразрушающими мик­роорганизмами: Rutinococcusflavefaciens, R. albus, Bact. succinogenes, С. celolyticum и др. Пектиновые вещества расщепляют Вас. macerans, Atylobakter, Cranylobacterpetinovoruffi. Стрептококки, обитающие в руб­це, сбраживают крахмал, глюкозу с образованием молочной кислоты, а пропионовокислые бактерии -лактаты с образованием пропионовой кислоты, частично масляной и уксусной. Микробы, населяющие ру­бец, продуцируют все витамины, особенно группы В, за исключением А, Е, D.

Микрофлора тонкого кишечника. Она значительно беднее, чем рубца, что связано с действием на микробы желчи. В тощей и двенадцатиперс­тной кишках обитают энтерококки, кишечная палочка, лактобактерии, споровые микробы.

Микрофлора толстых кишок. Она подразделяется на М-флору (му-козную) и П-флору (полостную). М-флору считают пристеночной, так как представители ее фиксируются на рецепторах слизистой оболочки кишок (бифидумфлора) или благодаря опосредованному взаимодейс­твию с другими микроорганизмами, прикрепляющимися к бифидобактериям. П-флора менее стабильна, представители ее обитают без при­крепления к слизистой оболочке, в содержимом кишок. Основные обитатели толстого отдела кишечника - энтеробактерии, энтерокок­ки, ацидофилы, бифидобактерии, актиномицеты, дрожжи, плесени, гнилостные и некоторые патогенные анаэробы (С. sporogenes, С. putrificus, С. petfringens, С. tetani, F. necropliorum). В 1 г экскрементов тра­воядных может быть до 3,5 млрд различных микроорганизмов. Микро­бная масса составляет около 40 % сухого вещества фекалий. Обилие микроорганизмов объясняют наличием в толстом кишечнике больших объемов переваренной пищи, достаточной влажности, оптимальной температуры, благоприятствующих росту и размножению микробов.

Микрофлора желудочно-кишечного тракта. Ее принято делить на облигатную (молочнокислые бактерии, Е. сой, энтерококки, С.petfringens, С. sporogenes и др.), адаптировавшуюся к условиям обитания и являю­щуюся постоянной, и факультативную, изменяющуюся в зависимости от вида корма, режима кормления, водопоения и других факторов.

Микрофлора мочеполовых путей. В нижних отделах мочеполовых пу­тей обитают стафило- и стрептококки, кислотоустойчивые микобакте-рии и др. Наиболее постоянный обитатель слизистой оболочки влага­лища - Bact. vaginale vulgare. Этот микроорганизм является антагонис­том по отношению к другим микроорганизмам. У здоровых животных микрофлору обнаруживают только в нижних участках мочеполовых путей. Матка, яичники, семенники, мочевой пузырь свободны от на­личия микробов. У здоровой самки плод в матке стерилен. Микробы заселяют организм плода во время родов, а затем в процессе адаптации животного к условиям внешней среды.

При заболеваниях мочеполовых органов микробный «пейзаж» меня­ется и представлен патогенными и условно-патогенными микроорга­низмами.

Роль нормальной микрофлоры организма животных. Нормальная мик­рофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма животно­го. Она выполняет следующие существенные функции:

♦ участвует в формировании иммунологической реактивности ор­ганизма, стимулируя иммунную систему;

♦ колонизирует органы, сообщающиеся с окружающей средой, об­ладает антагонистической активностью по отношению ко многим па­тогенным микробам, препятствуя внедрению и размножению их в ор­ганизме;

♦ обладает выраженным морфофункциональным действием по от­ношению к слизистой оболочке тонкой кишки, что способствует нор­мальному проявлению физиологических функций пищеварительного канала;

♦ способствует печеночно-кишечной циркуляции важных компо­нентов желчи - солей желчных кислот, холестерина, желчных пигмен­тов;

♦ синтезирует некоторые ферменты, витамин К и витамины груп­пы В;

♦ продуцирует ферменты, расщепляющие клетчатку и другие труд-нопереваримые составные части корма;

♦ участвует в водно-солевом обмене;

♦ регулирует газовый состав кишечника и других полостей организ­ма хозяина;

♦ продуцирует энзимы, участвующие в метаболизме белков, углево­дов, липидов и нуклеиновых кислот;

♦ выполняет мутагенную и антимутагенную роль;

♦ осуществляет детоксикацию экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов;

♦ является источником микробных, плазмидных и хромосомных генов;

♦ синтезирует антимикробные вещества, пектины и короткоцепочечные жирные кислоты, оказывающие лечебное действие на орга­низм.

В желудочно-кишечном тракте животных и людей могут обитать и па­тогенные микробы. Например, Heliobacterpylori- спиралевидные грамотрицательные бактерии, обитающие на эпителии желудка чело­века, считаются наиболее частой причиной хронического гастрита и ассоциированы с язвенной болезнью, раком желудка. Инфициро­вание происходит в детском возрасте, спонтанная элиминация мик­роба крайне редка, поэтому люди обречены на пожизненное носительство.

В последние годы стала развиваться новая отрасль биологии - гнотобилогия, изучающая безмикробную жизнь макроорганизмов. В специальных камерах при использовании стерильного корма вы­ращены безмикробные цыплята, крысы, мыши, морские свинки, поросята и другие животные, применяемые для более детального вы­яснения роли нормальной микрофлоры в патогенезе инфекционной патологии, жизнедеятельности макроорганизма, в проявлении врож­денного и приобретенного иммунитета.

Похожая информация.

1. Микрофлора организма животного.

2. Понятие о стерильности тканей и органов животных.

Микрофлора тела животного часто является одним из источ­ников загрязнения мяса микроорганизмами. Следовательно, ее количественный и видовой состав может существенно влиять на состав микрофлоры мяса, полученного после убоя животных. Под микрофлорой тела животного понимают совокупность групп и видов микроорганизмов, приспособившихся к совместному су­ществованию в процессе эволюции. Различают нормальную и случайную микрофлору тела животного. Нормальная микрофлора - это совокупность микроорганизмов, являющихся постоянными обитателями тела животного. Случайную микрофлору тела животного представляют микроорганизмы, находящиеся в орга­низме животного временно, т. е. попавшие из почвы, воздуха, с водой, кормами. Среди них могут быть условно-патогенные и патогенные микроорганизмы, которые при ослаблении резистентности организма животного могут обусловливать возникно­вение различных заболеваний.

Кожа и шерстный покров. Кожа и особенно шерстный покров наиболее сильно обсеменены микроорганизмами. На 1 см 2 кожи животных обычно обнаруживают от сотен тысяч до нескольких миллионов микробов, а на 1 см 2 шерстного покрова - от сотен миллионов до нескольких миллиардов. Количественный состав микроорганизмов кожи и шерстного покрова животных зависит от условий кормления, ухода и содержания животных.

На поверхность кожи из почвы, воды, воздуха и с других объектов внешней среды, с которыми соприкасаются животные, попадают самые разнообразные микроорганизмы.

Качественный состав микроорганизмов представлен главным образом сапрофитными микроорганизмами (микрококками, диплококками, стрептококками, стафилококками, сарцинами). Кроме указанных микроорганизмов обнаружены кишечная, синегнойная и другие палочки, а также дрожжи, грибы, актиномицеты. Эти микроорганизмы - комменсалы. При понижении резистентности организма они могут быть возбудителями абсцес­сов, фурункулезов и других нагноительных процессов. Кроме сапрофитов на коже животных иногда обнаруживают и патоген­ные бактерии (сальмонеллы, листерии и др.).

Глаза. На слизистой оболочке глаз (конъюнктиве) встречаются отдельные микроорганизмы (кокковые, актиномицеты, дрожжи, плесневые грибы). Их количество незначительно, так как секрет слезных желез содержит бактерицидное вещество - лизоцим.

Органы дыхания. Микроорганизмы выявляются только в верх­них участках дыхательных путей в основном на слизистой обо­лочке носа, гортани и верхних участках трахеи. Нижние участки дыхательных путей (бронхиолы и легочная ткань) здоровых животных практически стерильны, и лишь при патологических про­цессах (пневмония, бронхит) в них обнаруживаются пневмококки, гноеродные кокки и другие микроорганизмы. Эти микробы-комменсалы при нарушениях резистентности организма могут вызывать вторичные (секундарные) инфекции.

Кровь, лимфа и ткани. В крови, лимфе и тканях практически здоровых животных микроорганизмы, как правило, не содержатся. При инфекционных болезнях (сибирская язва, чума свиней, чума птиц и др.) возбудителя легко можно выделить из крови, лимфы и других тканей.

Пищеварительный тракт. В ротовой полости обитают различные микроорганизмы. Ввиду наличия в слюне лизоцима количество микроорганизмов может быть незначительным. Наиболее часто на слизистой оболочке ротовой полости, зубах, у корня языка обнаруживают различные кокковые бактерии, дифтероиды, вибрионы, спирохеты, молочнокислые, гнилостные и нитча­тые бактерии, плесени, дрожжи, актиномицеты. Часть этих мик­роорганизмов (гнилостные бактерии, плесени, дрожжи, актино­мицеты) является случайной микрофлорой, которая попадает вместе с кормом, водой, из воздуха и почвы.

Количественный и видовой состав микрофлоры ротовой полости животных часто изменяется и зависит от вида кормов и типа кормления. Так, при скармливании животным грубых сухих кормов в ротовой полости имеется меньше микроорганизмов, чем при использовании сочных кормов. Видовой состав микрофлоры также зависит от вида животного и его возраста. Напри­мер, у старых свиней спирохеты обнаруживают постоянно, а у подсвинков - очень редко.

В желудке животных количество бактерий незначительно, так как желудочный сок обладает бактерицидным действием. В основном при этом выживают кислотоустойчивые патогенные бак­терии (микобактерии туберкулеза, сибиреязвенная палочка), споровые аэробные палочки (картофельная, сенная), сарцины и актиномицеты. При пониженной кислотности желудка выявляют большое количество разнообразных микроорганизмов (гнилостные бактерии, плесневые грибы, дрожжи).

На видовой состав микроорганизмов желудка влияют различ­ные факторы: вид животного, условия кормления, состав кормов и т. д. Так, микрофлора желудка свиньи представлена молочно-

кислыми бактериями, кокками, сбраживающими углеводы. Видовой состав микрофлоры желудка лошади более разнообразен: молочнокислые бактерии, анаэробные бактерии (гнилостные, маслянокислые и др.), дрожжи, плесневые грибы, актиномицеты. На различных участках желудка микрофлора распределена нерав­номерно.

С кормом в желудок попадают разнообразные почвенные и эпифитные микроорганизмы: флуоресцирующая, грибовидная, картофельная палочки, бактерии группы кишечных палочек, микрококки, сарцины, плесневые грибы, дрожжи, актиномице­ты, простейшие, микробы-целлюлозоразрушители, микробы, разлагающие мочевину и др. У жвачных животных, имеющих многокамерный желудок, рубец часто населен микроорганизма­ми (в 1 г содержимого рубца может находиться от десятков до нескольких сотен миллионов микробных клеток). В рубце глав­ным образом размножаются молочнокислые бактерии, ацидо­фильная палочка, мезофильная сырная палочка и др. В рубце жвачных интенсивно протекают биохимические процессы, обу­словленные жизнедеятельностью микроорганизмов. Так, в рубце ферментируется до 90 % корма. Кроме того, здесь происходит синтез ряда витаминов, особенно группы В (B1, B12, В6), К, образуются никотиновая и фолиевая кислоты, а также другие органические соединения.

В тонком отделе кишечника по сравнению с толстым содержится незначительное количество микроорганизмов. Оно состав­ляет тысячи и десятки тысяч микробных клеток в 1 г содержи­мого кишечника. Постоянными обитателями тонкого отдела ки­шечника являются микроорганизмы, наиболее устойчивые к действию желчи и других пищеварительных соков. Ими являют­ся энтерококки, молочнокислые бактерии (преимущественно ацидофильная палочка, споровые почвенные бациллы, кишечная палочка, актиномицеты, дрожжи).

Микрофлора толстого отдела кишечника и прямой кишки наиболее значительна как по видовому, так и по количественному составу. В 1 г содержимого толстого отдела кишечника обна­руживают до 3 млрд микробных клеток. Из них постоянными обитателями являются энтерококки, бактерии группы кишечных палочек, лактобактерии, спорообразующие анаэробы (главным образом клостридиум перфрингенс, спорообразующие гнилост­ные бактерии - сенная, картофельная палочки и др.). В неболь­шом количестве содержатся бактерии рода протеус, микробы-целлюлозоразрушители, дрожжи, актиномицеты. Вследствие того что в толстом отделе кишечника содержатся различные микроор­ганизмы, в нем протекают сложные биохимические процессы, связанные с расщеплением различных питательных субстратов.

На видовой и количественный составы микрофлоры кишечника определенное влияние оказывают возраст животного, состав корма, время года, терапия антибиотиками. Так, кишечник телят в первые дни жизни густо населен молочнокислыми бакте­риями, которые составляют 85-90 % всей микрофлоры. В паст­бищный период состав микрофлоры изменяется. При скармлива­нии грубых кормов размножаются возбудители брожения клет­чатки.

При инфекционных заболеваниях животных, а также при длительном или неправильном применении антибиотиков и сульфаниламидных препаратов может произойти резкое измене­ние состава микрофлоры кишечника (дисбактериоз). При этом уменьшается количество молочнокислых бактерий, совсем исче­зают споровые гнилостные аэробные и кишечные палочки или утрачивается их антагонистическое воздействие. Создаются усло­вия для размножения грибов, которые могут вызвать кандидамикоз, пневмонии, ларинготрахеиты, в отдельных случаях заканчи­вающиеся гибелью животного.

У здоровых животных в пищеварительном тракте часто содер­жатся и патогенные микроорганизмы, которые могут вызвать патологические изменения при ослаблении резистентности орга­низма.

Мочеполовая система. В мочевом пузыре, матке, яичниках, се­менниках здоровых животных обычно микроорганизмы не содер­жатся. На наружной поверхности мочеиспускательного канала (уретры) обнаруживают кокковые микроорганизмы, а на слизи­стой оболочке влагалища - разнообразные кокковые микроорга­низмы, бактерии группы кишечных палочек, кислотоустойчивые палочки.

При инфекционных болезнях сельскохозяйственных животных (туберкулез, бруцеллез, лептоспироз и др.) в мочеполовых органах, как правило, обнаруживают возбудителей этих болезней.

Кровь, лимфа и ткани. В крови, лимфе и тканях практически здоровых животных микроорганизмы, как правило, не содержат­ся. При инфекционных болезнях (сибирская язва, чума свиней, чума птиц и др.) возбудителя легко можно выделить из крови, лимфы и других тканей.В мочевом пузыре, матке, яичниках, се­менниках здоровых животных обычно микроорганизмы не содер­жатся.

Вопросы для самоконтроля: 1. Что подразумева­ют под нормальной и случайной

Микрофлорой тела животного?

В организме человека обитают примерно 500 видов микроорганизмов, составляющих его нормальную микрофлору. Макроорганизм и его микрофлора в нормальных условиях находятся в состоянии динамического равновесия (эубиоза ), которое сложилось в процессе эволюции.

Открытыми биологическими системами (биотопами ), которые сообщаются с внешней средой, являются - кожа, расположенные до голосовой щели отделы респираторного тракта, ротовая полость, желудочно-кишечный тракт, слизистые оболочки газа, передней уретры, вагина. Они заселяются микроорганизмами, среди которых доминируют бактерии. Простейшие и вирусы представлены значительно меньшим числом видов.

В норме от микроорганизмов свободны - кровь, ликвор, синовиальная жидкость, костный мозг, брюшная полость, плевральная полость, матка.

Естественную микрофлору любых биотопов подразделяют на резидентную (или постоянную) и транзиторную (или случайную).

Если постоянная мик­рофлора содержит представителей, специфичных для данного биотопа, то случайная состоит из особей, занесенных извне. Так, в желудочно-кишечном тракте могут оказаться посторонние микроорганизмы, попавшие с пищей или напитками. Кожные покровы наиболее часто контаминируются случайной микрофлорой из окружающей среды. В трахее, бронхах, легких, пищеводе также может обнаруживаться транзиторная мик­рофлора.

Постоянная микрофлора конкретного биотопа относительно ста­бильна по составу. Вместе с тем состав и физиологическая роль составляющих ее микроорганизмов далеко не равнозначны. Поэтому в постоянной микрофлоре различают две фракции: облигатную и фа­культативную .

Облигатная микрофлора является главной составляющей лю­бого микробиоценоза, она противодействует заселению биотопа слу­чайными микроорганизмами, участвует в процессах ферментации, иммуностимуляции, т.е. выполняет защитную и ряд других физиологических функций.

Факультативная микрофлора составляет меньшую часть по­стоянных обитателей биотопа. Если постоянная микрофлора проявляет себя преимущественно бродильной активно­стью (т.е. расщеплением углеводов с образованием кислых продуктов), то факультативная фракция весьма активно участвует в гнилостных процессах (распаде белковых веществ с образованием щелочных продуктов).

Животные. Тело более или менее крупного животного представляет для микроорганизмов целый мир с множеством экологических ниш. В естественных условиях организм любого животного населен множеством микроорганизмов. Среди них могут быть случайные формы, но для многих видов тело животного является основным или единственным местом их обитания. Характер и механизмы взаимодействий микроорганизмов с макроорганизмом многообразны и играют решающую роль в жизни и эволюции многих видов микроорганизмов. Для животного микроорганизмы важный экологический фактор, определяющией многие стороны его эволюционных изменений. С современных позиций нормальную микрофлору рассматривают как совокупность микробиоценозов, занимающих многочисленные экологические ниши на коже и слизистых всех открытых внешней среде полостей организма. В значительной части микрофлора одинакова у всех животных в сравниваемых биотопах, но в составе микробиоценоза имеются индивидуальные различия. Аутомикрофлора здорового животного остается постоянной и поддерживается гомеостазом. Ткани и органы, не сообщающиеся с внешней средой, стерильны. Организм и его нормальная микрофлора составляют единую экологическую систему: микрофлора служит своеобразным «экстракорпоральным органом», играющим важную роль в жизнедеятельности животного. Будучи биологическим фактором защиты, нормальная микрофлора является тем барьером, после прорыва которого индуцируется включение неспецифических механизмов защиты.

Антагонизм микроорганизмов - тип несимбиотическихвзаимоотношениймикроорганизмов, при котором одинштаммполностью подавляет или замедляет рост другого. Может наблюдаться как в естественных условиях, так и в искусственных (лабораторных). Микроорганизмы-антагонисты могут относиться к любым таксономическим группам. Как правило антагонизм возникает при выделении микроорганизмом химических веществ сантибиотическимисвойствами, подавляющих рост и жизнедеятельность других микроорганизмов. При этом микроорганизм, выделяющий химическое вещество, получаетконкурентное преимущество. Возможны и другие механизмы . Антагонизм микроорганизмов широко распространён в почве, где происходит постоянная конкуренция за место и питательные вещества.Пример: подавлениечумной палочкисинегнойной палочкой.

Комменсализм (от лат.com - «с», «вместе» и mensa - «стол», «трапеза»; буквально «у стола», «за одним столом»; ранее - сотрапезничество ) - способ совместного существования(симбиоза) двух разных видов живых организмов, при котором один из партнёров этой системы (комменсал) возлагает на другого (хозяина) регуляцию своих отношений с внешней средой, но не вступает с ним в тесные взаимоотношения. Пример:Рыба-прилипалана акуле.

Нормальная микрофлора человека и животного – необходимое условие сохранения здоровья макроорганизма. Нарушение микробных биоценозов в разных органах и системах организма ведет к развитию патологических процессов, снижению активности защитных сил организма, развитию дисбактериоза. Если новорожденного выращивать в стерильных условиях, кормить стерильной пищей, т.е. лишить его нормальной микрофлоры, он будет плохо развиваться, отстанет в росте и может погибнуть.

Многие из микроорганизмов, обитающих в организме человека или животного, представляют нормальную микрофлору и относятся по патогенности к непатогенным или условно – патогенным. Обитающие в теле человека или животного представители сапрофитной и условно – патогенной микрофлоры в прошлом изучались меньше, так как эту микрофлору считали безвредной для макроорганизма и основное внимание было направлено на представителей патогенной микрофлоры.

В настоящее время значение непатогенных микробов в возникновении и развитии заболеваний у людей возросло до проблемы, которую трудно переоценить.

Сапрофитные и условно – патогенные микробы, находящиеся в организме, или проникшие из окружающей сред, при определенных условиях на фоне инфекции, авитаминоза, постоянного физического и умственного переутомления, переохлаждения, стрессовых ситуаций, радиоактивного облучения, белкового истощения и других факторов могут вызывать как у людей, так и у животных могут вызвать инфекционные заболевания, которые нередко оканчиваются летальным исходом. Резидентная микрофлора полости рта может играть существенную роль в заболеваниях инфекционного происхождения (например, при агранулоцитозе), при этом обнаруживаются бактероиды, фузиформные бактерии, стрептококки, Ps.aeruginosa, C.albicans, St.aueus, E.cjli.

Такие микроорганизмы, как E.coli, Kl.pneumoniae, Pr.vulgaris, Cl.perfringens, St.aureus, входящие в состав нормальной микрофлоры кишечника могут вызвать развитие воспалительных процессов, а нередко – и абсцессы. Представители резидентной микрофлоры могут стать возбудителями бактериемии и сепсиса. Сапрофитные и условно – патогенные микроорганизмы могут обусловить развитие бактериального шока, который развивается в результате одновременного поступления в кровь значительного количества микробных особей и их токсинов, или даже только микробных токсинов. Бактериальный шок возникает после внезапно наступившей массовой бактериемии вследствие хронической очаговой инфекции, преодолевшей защитные барьеры, хирургического вмешательства на фоне септического очага. Очень часто бактериальный шок развивается при манипуляциях мочеполовой системы в период инфекции, при переливании загрязненной микробами крови, при продолжительных внутривенных вливаниях медикаментов и питательных веществ, с которыми в кровь попадают и бактерии. Наиболее частыми возбудителями бактериального шока являются E.coli, Ps.aeruginosa, Proteus vulgaris, St.epidermidis, St.aureus, Kl. Pneumoniae, представители рода Bacteroides, Cl.perfringens, гемолитический стрептококк, менингококки, пневмококки.

Тяжелее всего бактериальный шок протекает при инфекции, вызванной псевдомонасами, протеями, эшерихиями. При ослаблении организма (переохлаждение, травмы, истощение и пр.) микроорганизмы, являющиеся постоянными обитателями верхних дыхательных путей, могут вызывать различные заболевания (бронхиты, пневмонию и др.), поражая при этом и нижние отделы дыхательных путей. Резидентная микрофлора мочеполовых органов, в состав которой входят St.aureus, St.epidermidis, E.coli, Klebsiella sp., Cl.perfringens, кандиды, дифтероиды, вибрионы, бактероиды, микоплазмы и другие микроорганизмы, могут вызвать развитие вульвитов, уретритов, заболевание матки, предстательной железы, придатков. В последние десятилетия в стационарах лечебных учреждений значительно увеличилось число больных, у которых представители резидентной микрофлоры, условно – патогенные микроорганизм нередко взывают тяжелые гнойно – воспалительные процессы. За последние годы значительно увеличилось число больных с гнойно – воспалительными процессами в челюстно – лицевой области, особенно у лиц со сниженной активностью факторов естественной защиты.

Среди энтеропатогенных серотипов кишечной палочки выявлены возбудители желудочно – кишечных заболеваний у молодняка крупного рогатого скота.

Дрожжеподобные грибы рода Candida, широко распространены в природе и являются постоянными обитателями наружных покровов, слизистых оболочек и желудочно – кишечного тракта как людей, так и животных. Установлена этиологическая роль Candida albikans, C.tropicalis в возникновении абортов у коров, крольчих, кошек, мышей, морских свинок. При исследовании гистологических препаратов пораженных органов (почек, селезенки, легких, печени) обнаруживаются не только дрожжеподобные, но и мицелиальные формы гриба, прорастающие в ткани. Это свидетельствует об активном развитии гриба в организме. Патогенные спирохеты у взрослых свиней вызывают лептоспироз, а патогенные кишечные палочки у поросят вызывают коли – бактериоз. Нередко инфекции у животных вызывают вирусы. Люди, соприкасаясь непосредственно с больными животными или с различными субстратами, обсемененными микробами, выделяемыми от этих животных, инфицируются и заболевают.

Опаснейшими антропозоонозными инфекциями являются сибирская язва, сап, бруцеллез, туберкулез, чума, трипаносомоз, бешенство и многие другие.

Исследования, проводимые учеными на всех континентах на протяжении многих десятилетий, позволили понять роль микроорганизмов не только в круговороте веществ, но и в возникновении инфекционных заболеваний у людей, животных и растительных организмов. На протяжении миллионов лет макро- и микроорганизмы взаимно приспосабливались и стали необходимы друг другу. Микробы – нормальные обитатели животного или растительного организма стали неотъемлемыми спутниками макроорганизма и играют значительную роль в их жизни.

Pseudomonas aeruginosa – грамотрицательная бактерия в форме палочки, которая является облигаторным аэробом. Размеры этого микроорганизма в толщину достигают до 0,8 мкм, а в длину до 3 мкм. Самый подвижный патогенный микроорганизм, который обитает в водной среде. Способен длительное время находиться и успешно размножаться во влажной атмосфере и в воде. Температура, которая подходит для развития этого микроорганизма, 37 градусов. Для человека этот микроорганизм условно патогенный, так как он никогда не поражает здоровые ткани.

Гепатит Е – впервые был изучен и описан в 1983. Это микроорганизм в форме сферы со спиралью РНК. Гепатит Е передается в основном через грязную воду, фекально-оральным путем. Заболевание гепатитом Е носит сезонный характер и особенно обостряется в осенне-зимний период.

Aeromonas spp. – относят к семейству грамотрицательных бактерий, которые имеют форму палочки, способны развиваться как в среде без кислорода, так и в кислородной среде. При заражении этим патогенным микроорганизмом возникают острые инфекции двух видов: холероподобная, которая сопровождается водянистой диареей; инфекция, похожая на дизентерию, которая сопровождается кровяным стулом. Заражение происходит через загрязненную воду, но иногда передается через пищу. Человек может заразиться только тогда, когда у него имеются открытые раны.

Shigella или шигеллы – аэробные грамотрицательные неподвижные бактерии, выражены в виде палочки. Могут вызывать у человека кишечные инфекционные заболевания. Обиходное название это болезни «дизентерия». Передается через загрязнённую воду, грязную пищу и грязные бытовые предметы.

Vibrio cholerae, в переводе – холерный вибрион. Грамотрицательная палочка, небольшая по размерам, в форме запятой. Отлично может развиваться при температуре от 30 до 40 градусов по Цельсию. Вызывают болезнь под названием холера. Заразиться можно очень легко, через обычную питьевую воду, в которую попала эта бактерия. При купании в загрязненных водоемах и заглатывании этой воды, также велика вероятность заражения

Yersinia enterocolitica – иерсинии, грамотрицательные бактерии, которые не образуют спор. Являются анаэробами. Устойчивы к воздействиям внешней среды и могут долго сохраняться. Заражение этой бактерией вызывает у людей острое заболевание под названием иерсиниоз. Повреждают ЖКТ и приводят к интоксикации организма, как результат может поразиться опорно-двигательный аппарат или печень.

Энтеровирусы – небольшие вирусы в форме двадцатигранника, которые не имеют мембранной оболочки, содержат одну спираль РНК, длительно живут в сточной и хлорированной воде. Самым тяжелым заболеванием, которое энтеровирусы способны вызвать у человека, является полиомиелит.

Salmonella или сальмонелла, это грамотрицательные подвижные аэробы. Вызывают инфекционную болезнь, под названием сальмонеллез.

Аденовирусы – сегодня насчитывается около 100 типов таких вирусов, 49 которых могут вызвать заболевания у человека. Поражают преимущественно органы дыхания, глаз и лимфатических узлов. Реже поражают кишечник и мочевой пузырь.

44. Фенотипическая и генотипическая изменчивость прокариот. Значение мутаций. Перспективы генной инженерии .

Общие понятия.

Наследственность – способность живых организмов сохранять определенные признаки на протяжении многих поколений. Изменчивость – приобретение новых признаков, отличающих их от других поколений под влиянием факторов внешней среды. Наука, изучающая наследственность и изменчивость, называется генетикой.

Фенотип – общий комплекс морфологических и физиологических свойств каждого индивидуума, и служит внешним проявлением генотипа.

Генотип – общая сумма генов, которыми обладает клетка. Он определяет целую группу свойств организма, специфичных для данного вида.

Микробные биоценозы, встречающиеся в организме людей и животных, сформировались в процессе эволюции и играют большую роль в функциональной деятельности различных органов человека или животных.

Формирование количественного и качественного состава микрофлоры в макроорганизме регулируется сложными антагонистическими и синергическими отношениями между отдельными ее представителями в составе биоцеозов, а также контролируется физиологическими факторами макроорганизма в динамике его развития.

Микрофлора организма как человека, так и животных может быть подразделена на две группы: постоянную нормальную (облигатную) и случайную (факультативную).

К обычной, нормальной группе относятся микроорганизмы, максимально приспособленные к существованию в организме хозяина и закономерно встречающиеся в его полостях и органах. Эти микроорганизмы представлены сапрофитами (непатогенными) и условно – патогенными видами.

Факультативная (транзиторная) микрофлора является временной и необязательной. Ее присутствие определятся поступлением микробов из окружающей среды и состоянием иммунной системы организма хозяина. Видовой состав нормальной микрофлоры человека и животных (биоценоз) сформировался в результате взаимодействия микро- и макроорганизма в процессе эволюции. Закономерным следствием этого процесса явилось то, что совокупность микробных видов, характерных для отдельных органов и полостей организма, стало необходимым условием нормальной жизнедеятельности организма. Нарушение биоценоза, появление необычных микроорганизмов, вызывает развитие заболевания.

Плод человека или животного в период внутриутробного развития стерилен.

Организм человека и животных, начиная с первых минут земной жизни, постоянно соприкасается с окружающей средой и заселяется микроорганизмами, обитающими в этой среде.

Сразу же после рождения, на кожу и слизистые тела новорожденного, а также в полости, соприкасающиеся с внешней средой, попадают самые разнообразные микроорганизмы. Прежде всего они попадают с рук медперсонала и из воздуха. Одни из них быстро погибают или удаляются из организма, другие приживаются в определенных органах или частях тела и начинается формирование нормальной микрофлоры тела.

В течение жизни человека или животного характер этой микрофлоры меняется, но в целом он постоянен и характерен для отдельных органов.

Внутренние ткани и органы человека и животных (кровь, мозг, спинномозговая жидкость, печень, матка, полость мочевого пузыря) обычно стерильны. Те же органы и ткани, которые сообщаются с окружающей средой, содержат микроорганизмы.

Очень многие микробы обитают на коже и волосяном покрове – здесь можно обнаружить почти всех представителей микрофлоры окружающей среды. Среди них регистрируются кокки, эшерихии, дифтероиды, спорообразующие бациллы, различные условно – патогенные и даже патогенные бактерии, дрожжеподобные и лучистые грибы и др.

Общее количество микробов на поверхности кожи достигает числа 1010 степени.

Микроорганизмы, попавшие на чистую здоровую кожу, обычно погибают от действия бактерицидных веществ, выделяемых кожей, а также от бактерий – антагонистов, постоянно обитающих на коже. Загрязнение кожи способствует накоплению на ней патогенных микроорганизмов. Питательным субстратом них являются выделения сальных и потовых желез, отмершие клетки, продукты распада.

Очень важно постоянно поддерживать чистоту кожи, потому что чистая и неповрежденная кожа, с одной стороны, механически препятствует проникновению микроорганизмов в тело макроорганизма. А с другой стороны, способствует гибели микробных клеток в результате выделения кожей бактерицидных веществ. При загрязнении кожи выделение бактерицидных веществ уменьшается или прекращается совсем.

С первым вдохом новорожденного микробы заносятся в дыхательные пути и приживаются там. Больше всего их в носовой полости, значительно меньше в гортани, еще меньше в трахее и крупных бронхах. Мелкие бронхи свободны от микроорганизмов, если же туда попадают единичные микробные клетки, то они быстро гибнут.

Постоянными обитателями верхних дыхательных путей (носовой полости, гортани и бронхов) являются в основном кокки (стафилококки, стрептококки, пневмококки). Встречаются дифтероиды и другие микроорганизмы, чаще всего, безвредные комменсалы (сожители).

Облигатными микроорганизмами слизистых дыхательных путей у животных являются стафило- и стрептококки, сарцины, пневмококки, пастереллы, микоплазмы.

Большую роль в защите органов дыхания от микроорганизмов играет мерцательный эпителий слизистой оболочки верхних дыхательных путей.

Микрофлора слизистой оболочки глаза очень бедна, из – за действия на нее лизоцима, содержащегося в слезах. На слизистой оболочке глаза чаще всего можно обнаружить непатогенные кокки, реже споры дрожжеподобных и плесневых грибов, а также B.xerosis, морфологически очень сходной с истинными дифтерийными бактериями.

Чрезвычайно обильна и разнообразна микрофлора пищеварительного тракта человека и животных.

Уже с первыми порциями материнского молока микробы попадают в ротовую полость, а затем проникают в желудок и кишечник.

Ротовая полость является очень хорошим резервуаром для развития микроорганизмов. Здесь имеется все необходимое для их развития – мереная температура, наличие влаги, обилие питательных веществ, щелочная рН слюны.

В местах, где скапливаются остатки пищи – между зубами, на деснах, микробов очень много. В ротовой полости человека обитают самые разнообразные микроорганизмы – кокки, молочнокислые бактерии, дифтероиды, анаэробы, актиномицеты, дрожжеподобные грибы, непатогенные спирохеты и простейшие и др. В 1 мл слюны содержатся миллионы микробных клеток. И хотя в слюне содержится бактерицидное вещество лизоцим, губительно действующий на микроорганизмы, многие виды бактерий прижились в ротовой полости, приобрели устойчивость к лизоциму и прекрасно размножаются в его присутствии.

Слизистый налет белого, желтого, красного или коричневого цвета, который нередко появляется на поверхности зубов, сплошь состоит из микробов, которые и являются основными виновниками разрушения зубов.

Среди обитателей ротовой полости животных находятся микрококки, спирохеты, микоплазмы, молочнокислые бактерии.

Микрофлора желудочно – кишечного тракта различна в разных го отделах. В разные отделы желудочно – кишечного тракта поступают соки пищеварительных желез и пища попадает в разные стадии переваривания, что и обуславливает в каждом отделе создание своей специфической среды. В каждом отделе пищеварительного канала обитают свои микробы, привыкшие к существованию в данных условиях.

В желудке человека и животных выживают только кислотоустойчивые, в том числе и молочнокислые микроорганизмы, а также споры бактерий, грибов и актиномицет. Только при снижении кислотности желудочного сока в желудке начинают размножаться дрожжи, сарцины, спорообразующие палочки Bac.subtilis, Bac.mesentericus, гнилостные и другие бактерии.

В преджелудке жвачных животных обнаруживаются инфузории, кокки, бактерии расщепляющие клетчатку и углеводы, синтезирующие витамины и белки.

В тонком отделе кишечника, несмотря на щелочную рН среды, микроорганизмов, так же как и в желудке, немного. Это связано с неблагоприятным для микроорганизмов действием ферментов. Здесь могут проявлять свою жизнедеятельность только те из них, которые устойчивы к действию желчи. К ним относятся некоторые виды молочнокислых и споровых бактерий, дрожжей и лучистых грибов.

В толстом отделе кишечника полупереваренные остатки пищи задерживаются дольше, чем в тонком. Бактерицидное действие пищеварительных соков здесь не сказывается и микробы размножаются беспрепятственно и обильно. В толстом отделе кишечника обнаружено до 260 видов микроорганизмов.

Все микроорганизмы, которые обнаруживаются в толстом кишечнике, могут быть разделены на случайных и постоянных обитателей.

К постоянным обитателям толстого отдела кишечника относятся расщепляющие целлюлозу и гидролизирующие крахмал микробы, молочнокислые бактерии. В этом отделе кишечника широко представлены разновидности кишечной палочки (E.coli), клостридии (Cl.perfringens, Cl.sporogenes), встречаются энтерококки, стрептококки и стафилококки, бактерии рода Citrobacter. Обнаруживаются гнилостные бактерии (Proteus vulgaris), дрожжи, простейшие, кампилобактерии, спор бацилл, атиномицетов и несовершенных грибов, вирусы и другие микроорганизмы.

Микрофлора толстого отдела кишечника как человека, так и животных меняется.

Так, у грудных детей преобладают молочнокислые бактерии, у взрослых в большинстве случаев обнаруживают бактероиды, бифидобактерии, кишечные палочки, стрептококки и др.

В области мочеполовых органов микрофлора обнаруживаются только в их наружных частях. Среди обычных микробов наружных частей мочеполовых органов обнаруживаются кокки, кислотоустойчивые бактерии, дифтероиды, сарцины, микоплазмы, фузиморфные бактерии, листерии, непатогенные спирохеты, эшерихии, клебсиеллы, протеи, андиды, кампилобактерии, микобактерии.

Полость мочевого пузыря и матки как у человека, так и у животных при нормальном их состоянии стерильны.

Микрофлора влагалища в течение жизни меняется. У девочек преобладает кокковая флора. У взрослых женщин – ацидофильная грамположительная влагалищная палочка – Bact.doderleini.

Нормальную микрофлору тела человека и животных изучали и изучают многие ученые, но до сих пор ее значение для макроорганизма полностью не раскрыто.