Санк-Петербургская Государственная Академия Ветеринарной Медецины
Реферат по биофизике
На тему «методы регуляции численности патогенных микроорганизмов»
Выполнила
Студентка 1-го курса 20-ой группы
Хусаинова Анна Наилевна
Санкт-Петербург 2014
Содержание:
Патогенные микроорганизмы
Регуляция численности патогенных организмов в естественных экосистемах
Методы регуляции
Список литературы
Патогенные микроорганизмы
Патогенные микроорганизмы это микроорганизмы паразиты, которые наносят вред своему хозяину. Микроорганизмов паразитов, обитающих в разных средах, очень много, и определить отдельный тип очень сложно. Какие же микроорганизмы относятся к патогенным? Рассмотрим классификацию и характеристику патогенных организмов, заражение которыми происходит в воде.
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.
Регуляция численности патогенных микроорганизмов в естественных экосистемах.
Можно говорить о двух типах регуляции численности патогенных микроорганизмов – естественной (независимой от деятельности человека) и антропогенной (вызванной деятельностью человека), которые в современных условиях нередко взаимосвязаны.
На наш взгляд, следует выделить следующие уровни регуляции численности патогенных микроорганизмов.
Внутрипопуляционная регуляция.
Регуляция организмом хозяина.
Регуляция популяцией хозяина.
Экосистемная регуляция.
Геокосмическая регуляция.
Социальная регуляция.
Нетрудно заметить, что первые три уровня составляют регуляторные процессы, действующие внутри паразитарной системы, тогда как остальные уровни регуляции обеспечиваются факторами, внешними по отношению к паразитарной системе.
Рассматриваемые механизмы регуляции численности возбудителей складываются из процессов саморегуляции в популяциях микроорганизмов, непосредственных воздействий тех или иных факторов на популяцию возбудителя, а также косвенных воздействий, однократно или многократно опосредованных через другие уровни регуляции.
Строго говоря, биологическая регуляция есть всегда саморегуляция, представляя собой замкнутый цикл взаимодействий с отрицательной обратной связью.
Внутрипопуляционная регуляция
Речь идет об эндогенных механизмах, ускоряющих или замедляющих темпы роста популяции возбудителя. Эти механизмы могут быть неспецифическими и специфическими. К первым относится комплекс трофических и физико-химических факторов среды, действие которых обусловлено состоянием самой микробной популяции. Специфические механизмы (аутометаболическая регуляция), в свою очередь, реализуются через среду обитания, так что оба типа регуляции тесно взаимосвязаны .
Регуляция организмом хозяина
На этом уровне можно выделить три основных механизма воздействия на популяцию возбудителя: иммунные реакции, микрофлора хозяина и выведение возбудителя из организма.
Общеизвестно значение естественной резистентности и специфического иммунного ответа для снижения численности и даже полного подавления возбудителей различной природы в организме хозяина. Весьма существенное и неоднозначное влияние на численность возбудителя оказывают клетки мононуклеарной фагоцитирующей системы. При завершенном фагоцитозе макрофаги могут заметно снижать численность возбудителя (переваривание в макрофагах), тогда как незавершенный фагоцитоз, сопровождаясь размножением возбудителя в макрофагах, может способствовать росту его численности в организме хозяина. Известна значительная роль специфических иммуноглобулинов в элиминации возбудителей различных инфекций. Столь же хорошо известно, что высокая концентрация возбудителя в крови приводит к угнетению иммунных реакций, вплоть до иммунологического паралича, способствуя дальнейшему росту численности возбудителя. Описана и селективная роль иммунитета, приводящая к формированию устойчивых антигенных вариантов возбудителя, способных в какой-то мере избежать контроля иммунной системы. Это иллюстрирует сложность и неоднозначность регулирующих эффектов иммунологических механизмов.
Регулирующую функцию выполняет и постинфекционный иммунитет у млекопитающих, который ограничивает распространение возбудителя в популяциях хозяев и тем самым тормозит рост его численности.
Роль микрофлоры хозяина в регуляции численности возбудителей не менее сложна и многообразна. Хорошо известна антагонистическая роль индигенной микрофлоры, которую сводят к конкуренции за источники энергии, продукции метаболитов, подавляющих рост патогенных бактерий, и выделению бактериоцинов. В микробном сообществе возможна плазмидная передача генов, контролирующих бактериоциногенность бактерий и устойчивость к «чужим» бактериоцинам, благодаря чему активность бактериоцинов может проявляться в отношении бактерий разных родов и даже семейств.
Популяция возбудителя находится под воздействием не только нормальной микрофлоры хозяина, но и других паразитов (бактерий, вирусов, грибов, простейших, гельминтов). Достаточно вспомнить неоднократно описанные изменения характера инфекционного процесса в условиях смешанных инфекций.
Учение о паразитоценозах было разработано Е. Н.Павловским, который указал на важное значение паразитоценозов для инфекционной патологии. Сегодня известно, что сочлены паразитоценоза не просто независимо влияют друг на друга, но составляют в организме хозяина эколого-генетическое единство.
Третий механизм, изменяющий численность возбудителя на данном уровне регуляции, - выведение возбудителя из организма хозяина. Есть основания полагать, что выведение ряда возбудителей из организма хозяина может регулярно и существенно снижать численность гостальной части популяции. Например, среднее число лептоспир, выводящихся с мочой у полевок-экономок., - около 100 млн. за сутки, что составляет 10-20% общей их численности в организме. Чтобы компенсировать такие потери, популяция возбудителя, понятно, должна иметь очень высокую скорость репродукци.