МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИИ ПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ

Экология занимается изучением трех уровней: отдельными особями, популяциями и сообществами (обширные наборы популяций). При исследовании особей экологи выясняют, как на них влияет абиотическая и биотическая среда, и как они сами воздействуют на среду. Применительно к микроорганизмам в этом отношении речь может идти об отдельных клонах и штаммах. При изучении популяций экологи решают вопросы о наличии или отсутствии отдельных видов, о степени их обилия или редкости в той или иной среде, об устойчивых изменениях численности популяций, о качественных характеристиках составляющих популяцию изолятов.

Исследования на популяционном уровне предусматривают два методических подхода. Первый исходит из основных свойств отдельных особей, а затем изыскивает формы сочетания этих свойств, предопределяющие особенности популяции в целом. Второй обращается к свойствам популяции непосредственно, пытаясь увязать эти свойства с параметрами среды. При изучении экологических особенностей патогенных микроорганизмов следует использовать оба подхода. Экология сообществ рассматривает состав или структуру сообществ, а также их функционирование.

Экология занимается не только описанием живой природы, но и объясняет обнаруживаемые научные факты. Нередко экологи стараются также предсказать, что произойдет с теми или иными организмами, популяциями или сообществами. На основе таких предсказаний можно управлять теми или иными экологическими ситуациями.

Экология патогенных микроорганизмов имеет некоторые особенности, свойственные многим паразитическим видам, а также ввиду специфичности строения, метаболизма и генетического регулирования жизнедеятельности прокариотического организма.

Для патогенных микроорганизмов, как и для большинства паразитов, необходимым условием сохранения вида является переход из организма в окружающую среду. Больной организм, жизнь которого ограничена во времени, был бы тупиком для возбудителя. Поэтому для патогенных микроорганизмов гибель своего хозяина опасна.

Второе условие — способность патогенных микроорганизмов выделяться из организма хозяина в большом количестве, расселяться в других особях и (или) в окружающей среде. При этом в организме хозяина нередко происходит кратковременное интенсивное размножение возбудителя. Экологическими понятиями в случае существования патогенного микроба в макроорганизме служат тропизм, персистенция, устойчивость возбудителя к конституционным и индуцибельным факторам защиты организма хозяина и пути выделения возбудителя. Характер отношений между возбудителем и хозяином может приносить от максимума до минимума вред хозяину, и эти отношения могут меняться в зависимости от свойств возбудителя и хозяина.

Многообразие вариантов взаимоотношений даже между двумя видами (возбудитель — хозяин) позволяет уточнять экологические особенности патогенного микроорганизма в организменной фазе его существования. Знание тонких механизмов существования патогенных микроорганизмов в макроорганизме позволяет, таким образом, воздействовать на восприимчивых животных, изменяя их иммунный статус, что дает возможность уменьшать вероятность проникновения, заселения и размножения в теле хозяина патогенного возбудителя.

Для практической ветеринарии не менее важно выяснить: каким образом патогенный микроорганизм выживает в окружающей среде и каким путем (путями) он вновь попадает в восприимчивый организм? Во второй фазе жизненного цикла патогенных микроорганизмов смена хозяина паразитом может происходить различными путями: контактно, через членистоногих и абиотические факторы внешней среды. Промежуточными живыми организмами кроме членистоногих могут быть и паразитические черви, в организмах которых возбудитель, как правило, осуществляет паразитический тип питания. Паразитический тип питания может быть продолжен и у простейших, рачков, рыб ит.д., образующих замкнутую пищевую цепь.

В абиотических объектах внешней среды (водные растворы, почвенные агрегаты, органические отходы, останки животных и насекомых) условия существования патогенных микроорганизмов существенно меняются как по биологическим, так и по физическим и химическим параметрам. Комплекс этих разнообразных факторов действует на микропопуляции возбудителей таким образом, что часть популяции гибнет, а другая модифицируется и сохраняется. Расселение патогенных микроорганизмов в окружающей среде, естественно, носит случайный характер.

Изучение экологии патогенных видов в абиотических природных объектах внешней среды сопряжено с определенными методическими трудностями. Во-первых, если расселение организ- менной фазы жизненного цикла возбудителя можно выявить иммунологическими и бактериологическими исследованиями животных, то внеорганизменная часть не поддается такому пространственному учету или подобные исследования потребуют больших затрат. Во-вторых, моделирование условий существования патогенных микроорганизмов в абиотических объектах внешней среды из-за многофакторности и динамизма этих условий затруднительно. В-третьих, разнокачественность внеорга- низменной фазы популяции требует учета всех частей популяции, отличающихся многими свойствами, в том числе степенью вирулентности, пищевыми потребностями, морфологическими свойствами и др.

Тем не менее влияние отдельных факторов окружающей среды на патогенные микроорганизмы изучается давно. Исследуется выживаемость патогенных видов в почвах, водоемах, кормах, в животноводческих помещениях, в почвах выгулов, на пастбищах и других объектах. При этом в основном устанавливаются сроки сохранения вида, способного расти на избранной, чаще искусственной среде, и сохранение им вирулентности. Причины, приводящие к элиминации возбудителя или способствующие его выживанию, а также размножению, при изучении сроков выживаемости остаются нераскрытыми.

Новые биохимические подходы в изучении экологии внеорга- низменной фазы патогенных микроорганизмов позволили обнаружить качественные изменения каталитической активности ферментов, два варианта изоферментов («холодовый» и «тепловой»), повышение инвазивных и вирулентных свойств (подвижность, адгезия, инвазия, токсинообразование, противостояние фагоцитозу) при низких температурах культивирования на дефицитных питательных субстратах, размножение некоторых видов при относительно низких температурах.

Научные результаты дали основание пересмотреть механизмы возникновения и развития эпизоотического (эпидемического) процесса и на основе этого создать более эффективные системы профилактических и противоэпизоотических мероприятий.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >