Microflora del tratto gastrointestinale degli animali. Microflora normale dell'uomo e degli animali. Ruolo biologico, modalità di studio

Intizarov Mikhail Mikhailovich, accademico dell'Accademia russa di scienze agrarie, il prof..

PREFAZIONE

Quando si considerano i modi per combattere molte malattie infettive di eziologia batterica e virale, spesso si concentrano sui microrganismi patogeni - gli agenti causali di queste malattie e meno spesso prestano attenzione alla normale microflora del corpo animale. Ma in alcuni casi, è la normale microflora che acquisisce Grande importanza nell'insorgenza o nello sviluppo della malattia, contribuendo o prevenendone la manifestazione. A volte la solita microflora diventa una fonte di quegli agenti infettivi patogeni o opportunistici che causano infezioni endogene, la manifestazione di infezioni secondarie, ecc. In altre circostanze, il complesso della normale microflora del corpo animale blocca le vie e le possibilità per lo sviluppo di un processo infettivo causato da alcuni microrganismi patogeni. Pertanto, per conoscere la composizione, le proprietà, le caratteristiche quantitative, il significato biologico gruppi diversi e i rappresentanti della normale microflora del corpo (mammiferi, compresi animali domestici, da fattoria e umani) dovrebbero essere medici, biologi, operatori del bestiame, professori universitari e scienziati.

introduzione

La microflora dell'organismo dei mammiferi, compresi gli animali agricoli, domestici e umani, iniziò a essere studiata insieme allo sviluppo della microbiologia come scienza, con l'avvento delle grandi scoperte di L. Pasteur, R. Koch, I. I. Mechnikov, il loro studenti e dipendenti. Così, nel 1885, T. Escherich isolò dalle feci dei bambini un rappresentante obbligatorio della microflora intestinale - Escherichia coli, che si trova in quasi tutti i mammiferi, uccelli, pesci, rettili, anfibi, insetti, ecc. Dopo 7 anni, i primi dati è apparso sull'importanza dei bastoncini intestinali per l'attività vitale, la salute del macroorganismo. S. O. Jensen (1893) lo stabilì tipi diversi e ceppi di Escherichia coli possono essere sia patogeni per gli animali (causando malattie settiche e diarrea nei vitelli) sia non patogeni, cioè abitanti completamente innocui e persino benefici dell'intestino di animali e umani. Nel 1900, G. Tissier scoprì nelle feci dei neonati bifizhbakter "e - lime: e rappresentanti obbligatori della normale microflora intestinale del corpo in tutti i periodi della sua vita. Bastoncini di acido lattico (L. acidophilus) furono isolati da Moreau nel 1900.

Definizioni, terminologia

La microflora normale è una biocenosi aperta di microrganismi presenti in persone e animali sani (V. G. Petrovskaya, O. P. Marko, 1976). Questa biocenosi dovrebbe essere caratteristica di un organismo completamente sano; è fisiologico, cioè aiuta a mantenere lo stato di salute del macroorganismo, la corretta somministrazione delle sue normali funzioni fisiologiche. L'intera microflora del corpo dell'animale può anche essere chiamata automicroflora (secondo il significato della parola "auto"), cioè la microflora di qualsiasi composizione (O.V. Chakhava, 1982) di un determinato organismo in condizioni normali e patologiche.

Microflora normale associata solo a stato di salute organismo, alcuni autori si suddividono in due parti:

1) obbligato, parte permanente, formato nella filogenesi e nell'ontogenesi in il processo di evoluzione, che è anche chiamato indigeno (cioè locale), autoctono (indigeno), residente, ecc.;

2) facoltativo o transitorio.

I microrganismi patogeni che penetrano accidentalmente nel macroorganismo possono essere periodicamente inclusi nella composizione dell'automicroflora.

Composizione delle specie e caratteristiche quantitativemicroflora delle aree più importanti del corpo animale

Di norma, dozzine e centinaia di specie di vari microrganismi sono associate all'organismo animale. Sono , come scrivono V. G. Petrovskaya e O. P. Marko (1976), sono obbligatori per l'organismo nel suo insieme. Molti tipi di microrganismi si trovano in molte aree del corpo, cambiando solo quantitativamente. Sono possibili variazioni quantitative nella stessa microflora a seconda del tipo di mammifero. La maggior parte degli animali è caratterizzata da medie generali per un certo numero di aree del loro corpo. Ad esempio, le parti distali inferiori del tratto gastrointestinale sono caratterizzate dai seguenti gruppi microbici rilevati nel contenuto dell'intestino o nelle feci (Tabella 1).

In cima al tavolo 1. vengono somministrati solo microrganismi anaerobici obbligati - rappresentanti della flora intestinale. È stato ora stabilito che le specie rigorosamente anaerobiche nell'intestino rappresentano il 95-99%, mentre le specie completamente aerobiche e anaerobiche facoltative rappresentano il restante 1-5%.

Nonostante il fatto che decine e centinaia (fino a 400) specie conosciute microrganismi, possono esistere anche microrganismi completamente sconosciuti, per cui negli ultimi decenni nel cieco e nel colon di alcuni roditori si è affermata la presenza dei cosiddetti batteri segmentati filamentosi, che sono molto intimamente associati alla superficie (glycocalix, brush border ) delle cellule epiteliali della mucosa intestinale. L'estremità sottile di questi batteri lunghi e filamentosi è incassata tra i microvilli del bordo a spazzola delle cellule epiteliali e sembra essere fissata lì in modo tale da premere le membrane cellulari. Questi batteri possono essere così numerosi che, come l'erba, coprono la superficie della mucosa. Questi sono anche anaerobi stretti (rappresentanti obbligati della microflora intestinale dei roditori), specie utili per l'organismo, che normalizzano in gran parte le funzioni intestinali. Tuttavia, questi batteri sono stati rilevati solo con metodi batterioscopici (usando la microscopia elettronica a scansione di sezioni della parete intestinale). I batteri filamentosi non crescono su terreni nutritivi a noi noti, possono sopravvivere solo su terreni densi agar per non più di una settimana) J . P. Koopman et. al., 1984).

La distribuzione dei microrganismi nel tratto gastrointestinale

A causa dell'elevata acidità del succo gastrico, lo stomaco contiene un piccolo numero di microrganismi; Questa è principalmente una microflora resistente agli acidi: lattobacilli, streptococchi, lievito, sardine, ecc. Il numero di microbi è di 10 3 / g di contenuto.

Microflora del duodeno e del digiuno

Ci sono microrganismi nel tratto intestinale. Se non fossero in nessun reparto, la peritonite di eziologia microbica non si verificherebbe quando l'intestino fosse ferito. Solo nelle parti prossimali dell'intestino tenue ci sono meno tipi di microflora rispetto all'intestino crasso. Questi sono lattobacilli, enterococchi, sardine, funghi, nelle sezioni inferiori aumenta il numero di bifidobatteri, Escherichia coli. Quantitativamente, questa microflora può differire in individui diversi. È possibile un grado minimo di contaminazione (contenuto di 10 1 - 10 3 / g) e uno significativo - 10 3 - 10 4 / g La quantità e la composizione della microflora dell'intestino crasso sono presentate nella tabella 1.

Microflora cutanea

I principali rappresentanti della microflora cutanea sono difterioish (corinebatteri, batteri propionici), fungo, lievito, bacilli aerobi di spore (bacilli), stafilococchi (predomina principalmente S. epidermidis, ma non su cute sana in gran numeroÈ presente anche S. aureola).

La microflora delle vie respiratorie

Sulle mucose delle vie respiratorie, la maggior parte dei microrganismi si trova nel rinofaringe, dietro la laringe il loro numero è molto inferiore, ancor meno nei grandi bronchi e nelle profondità dei polmoni corpo sano nessuna microflora.

Nei passaggi nasali sono presenti difteroidi, principalmente batteri radicali, stafilococchi costanti (S. epidermidis residente), Neisseria, batteri emofili, streptococchi (alfa-emolitici); nel rinofaringe - corinebatteri, streptococchi (S. mitts, S. salivarius, ecc.), stafilococchi, neisseoii, vayloNella, batteri emofili, enterobatteri, batterioidi, funghi, enterococchi, lattobacilli, Pseudomonas aeruginosa, bacilli aerobi di tipo B. subtil sono più transitorio è ecc.

La microflora delle parti più profonde delle vie respiratorie è stata studiata meno (A - Halperin - Scott et al., 1982). Negli esseri umani, ciò è dovuto alle difficoltà nell'ottenere materiale. Negli animali, il materiale è più accessibile per la ricerca (è possibile utilizzare animali uccisi). Abbiamo studiato la microflora del tratto respiratorio medio nei suini sani, inclusa la loro varietà in miniatura (da laboratorio); i risultati sono presentati nella tabella 1. 2.

I primi quattro rappresentanti sono stati rilevati costantemente (100%), sono stati stabiliti meno residenti (1/2-1/3 casi): lattobacilli (10 2 -10 3), E. coli (10 2 -III 3), muffe ( 10 2 -10 4), lievito. Altri autori hanno notato il trasporto transitorio di Proteus, Pseudomonas aeruginosa, Clostridia, rappresentanti di bacilli aerobi. Nello stesso piano, abbiamo identificato una volta Bacteroides melaninoge - nicus.

Microflora del canale del parto dei mammiferi

Studi recenti, principalmente di autori stranieri (Boyd, 1987; A. B. Onderdonk et al., 1986; J. M. Miller et al., 1986; A. N. Masfari et al., 1986; H. Knothe u A. 1987) hanno dimostrato che la microflora che colonizza (cioè abita) le mucose del canale del parto sono molto diverse e ricche di specie. I componenti della normale microflora sono ampiamente rappresentati; essa contiene molti microrganismi strettamente anaerobici (Tabella 3).

Se confrontiamo le specie microbiche del canale del parto con la microflora di altre aree del corpo, troviamo che la microflora del canale del parto della madre è simile sotto questo aspetto ai principali gruppi di abitanti microbici del corpo. del futuro giovane organismo, cioè i rappresentanti obbligati della sua normale microflora, l'animale riceve quando passa attraverso il canale del parto della madre. Un ulteriore insediamento del corpo di un giovane animale si verifica da questa covata di una microflora evolutivamente sostanziata ottenuta dalla madre. Va notato che in una femmina sana, il feto nell'utero è sterile fino all'inizio del parto.

Tuttavia, la microflora normale dell'organismo animale correttamente formata (selezionata nel processo di evoluzione). in toto abita il suo corpo non subito, ma in pochi giorni, riuscendo a moltiplicarsi in determinate proporzioni. V. Brown fornisce la seguente sequenza della sua formazione nei primi 3 giorni di vita di un neonato: i batteri si trovano nei primissimi campioni prelevati dal corpo di un neonato subito dopo la nascita. Quindi, sulla mucosa nasale, dapprima predominavano gli stafilococchi coagulasi negativi (S. epidermidis); sulla membrana mucosa della faringe - gli stessi stafilococchi e streptococchi, oltre a una piccola quantità di epterobatteri. Nel retto il 1° giorno erano già stati trovati E. coli, enterococchi, gli stessi stafilococchi, e dal terzo giorno dopo la nascita si è instaurata una biocenosi microbica, per lo più normale per la normale microflora dell'intestino crasso (W. Braun, F. Spenckcr u.a., 1987).

Differenze nella microflora del corpo tipi diversi animali

I suddetti rappresentanti obbligati della microflora sono caratteristici della maggior parte dei mammiferi domestici, agricoli e del corpo umano. A seconda del tipo di animale, il numero dei gruppi microbici può cambiare, ma non la composizione delle specie. Nei cani, il numero di Escherichia coli e lattobacilli nell'intestino crasso è lo stesso mostrato in Tabella. 1. Tuttavia, i bifidobatteri erano un ordine di grandezza inferiore (10 8 per 1 g), un ordine di grandezza più alto erano gli streptococchi (S. lactis, S. mitis, enterococchi) e i clostridi. Nei ratti e nei topi (laboratorio), il numero di bacilli dell'acido lattico (lattobacilli) è aumentato della stessa quantità, più streptococchi e clostridi. Questi animali hanno microflora intestinale c'erano pochi Escherichia coli e il numero di bifidobatteri era ridotto. Il numero di Escherichia coli è ridotto anche nelle cavie (secondo V. I. Orlovsky). Nelle feci delle cavie, secondo la nostra ricerca, Escherichia coli era contenuto nell'intervallo di 10 3 -10 4 per 1 g. 2 in 1 g) e lattobacilli.

Nei suini sani (secondo i nostri dati), la microflora della trachea e dei grossi bronchi né quantitativamente né qualitativamente differiva significativamente dagli indicatori medi ed è molto simile alla microflora umana. Anche la loro microflora intestinale era caratterizzata da una certa somiglianza.

La microflora del rumine dei ruminanti è caratterizzata da caratteristiche specifiche. Ciò è in gran parte dovuto alla presenza di batteri - rompifibra. Tuttavia, i batteri cellulolitici (e i batteri fibrolitici in genere), caratteristici del tratto digerente dei ruminanti, non sono affatto simbionti di questi animali soli. Quindi, nel cieco dei maiali e di molti erbivori, tali divisori di fibre di cellulosa ed emicellulosa, comuni ai ruminanti, come Bacteroides succi - nogenes, Ruminococcus flavefaciens, Bacteroides ruminicola e altri svolgono un ruolo importante (V. H. Varel, 1987).

Microflora normale del corpo e microrganismi patogeni

I macroorganismi obbligati, sopra elencati, sono principalmente rappresentanti della microflora pepatogena. Molte delle specie incluse in questi gruppi sono anche dette simbionti del macroorganismo (lattobacilli, bifeldobatteri) e gli sono utili. Alcune funzioni benefiche sono state identificate in molte specie non patogene di clostridi, batteriidi, eubatteri, enterococchi, Escherichia coli non patogeni, ecc. Questi e altri rappresentanti della microflora del corpo sono chiamati microflora "normale". Ma microrganismi meno innocui, opportunistici e altamente patogeni sono inclusi di volta in volta nella microbiocenosi fisiologica di un macroorganismo. In futuro, questi agenti patogeni possono:

a) esistono più o meno per lungo tempo nel corpo
come parte dell'intero complesso della sua automicroflora; in tali casi si forma il trasporto di microbi patogeni, ma quantitativamente, tuttavia, prevale la normale microflora;

b) essere espulso (rapidamente o poco dopo) dal macroorganismo da utili rappresentanti simbionti della normale microflora ed essere eliminato;

c) si moltiplicano spiazzando la normale microflora in modo tale che, con un certo grado di colonizzazione del macroorganismo, possano provocare la malattia corrispondente.

Nell'intestino degli animali e dell'uomo, ad esempio, oltre ad alcuni tipi di clostridi non patogeni, C. perfringens vive in piccolo numero. Come parte dell'intera microflora di un animale sano, la quantità di C. perfringens non supera i 10-15 mln per 1 g. Tuttavia, in determinate condizioni, eventualmente associate a disturbi della normale microflora, il patogeno C. perfringens si moltiplica sul mucosa intestinale in gran numero (10 7 -10 9 o più), causando infezione anaerobica. In questo caso, sposta anche la normale microflora e può essere rilevato nella cata scarificata della mucosa ileo in coltura quasi pura. In modo simile, lo sviluppo dell'infezione da coli intestinali si verifica nell'intestino tenue negli animali giovani, solo i tipi patogeni di Escherichia coli si moltiplicano altrettanto rapidamente lì; nel colera la superficie della mucosa intestinale è colonizzata da Vibrio cholerae, ecc.

Ruolo biologico (valore funzionale) della microflora normale

I microrganismi patogeni e condizionatamente patogeni durante la vita di un animale entrano periodicamente in contatto e penetrano nel suo corpo, essendo inclusi nella composizione del complesso generale della microflora. Se questi microrganismi non possono causare immediatamente la malattia, coesistono per qualche tempo con l'altra microflora del corpo, ma sono più spesso transitori. Quindi, per il cavo orale, da microrganismi transitori facoltativi patogeni e opportunistici, P, aeruginosa, C. perfringens, C. albicans, possono essere tipici rappresentanti (dei generi Esoherichia, Klebsiella, Proteus), per gli intestini sono anche enterobatteri più patogeni, nonché B fragilis, C. tetani, C. sporogenes, Fusobacterium necrophorum, alcuni rappresentanti del genere Campylobacter, spirochete intestinali (compresi patogeni, condizionatamente patogeni) e molti altri.La pelle e le mucose sono caratterizzate da S. aureus; per le vie respiratorie - è anche pneumococco, ecc.

Tuttavia, il ruolo e il significato della microflora normale utile e simbiotica del corpo è che non consente facilmente a questi microrganismi patogeni facoltativi transitori di entrare nel suo ambiente, nelle nicchie ecologiche spaziali da esso già occupate. I suddetti rappresentanti della parte autoctona della normale microflora sono stati i primi, anche durante il passaggio del neonato attraverso il canale del parto della madre, a prendere posto sul corpo dell'animale, cioè hanno colonizzato la sua pelle, gastrointestinale e vie respiratorie, genitali e altre aree del corpo.

Meccanismi che impediscono la colonizzazione (insediamento) della microflora patogena del corpo animale

È stato accertato che le popolazioni più numerose della parte autoctona e obbligata della microflora normale occupano luoghi caratteristici dell'intestino, una sorta di territorio del microambiente intestinale (D. Savage, 1970). Abbiamo studiato questa caratteristica ecologica dei bifidobatteri, batterioidi e abbiamo riscontrato che non sono distribuiti uniformemente nel chimo in tutta la cavità del tubo intestinale, ma si diffondono in strisce e strati di muco (mucine) seguendo tutte le curve della superficie della mucosa membrana dell'intestino tenue. In parte, sono adiacenti alla superficie delle cellule epiteliali della mucosa. Poiché i bifidobatteri, i batteriidi e altri colonizzano prima queste sottoregioni del microambiente intestinale, creano ostacoli per molti agenti patogeni che successivamente entrano nell'intestino dall'avvicinarsi e dal fissarsi (adesione) sulla mucosa. E questo è uno dei fattori principali, poiché è stato stabilito che per realizzare la loro patogenicità (la capacità di causare una malattia), eventuali microrganismi patogeni, compresi quelli che causano infezioni intestinali, devono aderire alla superficie delle cellule epiteliali intestinali, quindi moltiplicarsi su di esso o, dopo essere penetrati più in profondità, colonizzare le stesse o vicine sottoregioni, nell'area di cui si sono già formate enormi popolazioni, ad esempio i bifidobatteri. Si scopre che in questo caso la bifidoflora di un organismo sano protegge la mucosa intestinale da alcuni agenti patogeni, limitando il loro accesso alla superficie degli epiteliociti di membrana e ai recettori sulle cellule epiteliali, su cui devono essere fissati i microbi patogeni.

Per molti rappresentanti della parte autoctona della microflora normale, sono noti numerosi altri meccanismi di antagonismo in relazione alla microflora patogena e condizionatamente patogena:

Produzione di acidi grassi volatili a corta catena di atomi di carbonio (sono formati da una parte rigorosamente anaerobica della normale microflora);

Formazione di metaboliti biliari liberi (lattobacilli, bifidobatteri, batterioidi, enterococchi e molti altri possono formarli deconiugando i sali biliari);

Produzione di lisozima (tipico di lattobacilli, bifidobatteri);

Acidificazione dell'ambiente, durante la produzione di acidi organici;

Produzione di colicine e batteriocine (streptococchi, stafilococchi, Escherichia coli, Neisseria, batteri propionici, ecc.);

Sintesi di varie sostanze simili agli antibiotici da parte di molti microrganismi dell'acido lattico - Streptococcus lactis, L. acidofilo, L. fermento, L. brevis, L. helvetico, L. pjantarum, ecc.;

Competizione di microrganismi non patogeni legati a specie patogene con specie patogene per gli stessi recettori sulle cellule del macroorganismo, a cui dovrebbero essere fissati anche i loro parenti patogeni;

Assorbimento da parte di microbi simbionti dalla composizione della normale microflora di alcuni importanti componenti ed elementi delle risorse nutritive (ad esempio il ferro) necessari per la vita dei microbi patogeni.

Molti di questi meccanismi e fattori che esistono nei rappresentanti della microflora del corpo dell'animale, combinati insieme e interagendo, creano una sorta di effetto barriera - un ostacolo alla riproduzione di microrganismi opportunistici e patogeni in determinate aree del corpo dell'animale. La resistenza di un macroorganismo alla colonizzazione da parte di agenti patogeni, creata dalla sua microflora abituale, è chiamata resistenza alla colonizzazione. Questa resistenza alla colonizzazione da parte della microflora patogena è principalmente creata da un complesso di specie utili di microrganismi rigorosamente anaerobici che fanno parte della normale microflora: vari rappresentanti dei generi - Bifidobacterium, Bacteroides, Eubacterium, Fusobacterium, Clostridium (non patogeno), come nonché anaerobi facoltativi, ad esempio il genere Lactobacil-lus, E. coli non patogeni, S. faecalis, S. faecium e altri. È questa parte dei rappresentanti rigorosamente anaerobici della normale microflora del corpo che domina in termini di numero di popolazioni nell'intera microflora intestinale entro il 95-99%. Per questi motivi, la normale microflora del corpo è spesso considerata un fattore aggiuntivo nella resistenza non specifica del corpo di un animale e di un essere umano sani.

È molto importante creare e osservare le condizioni in cui si forma direttamente o indirettamente l'insediamento del neonato con la normale microflora. Specialisti veterinari, operatori amministrativi ed economici, allevatori di bestiame devono preparare adeguatamente le madri al parto, condurre il parto, garantire l'alimentazione del colostro e del latte dei neonati. È necessario trattare con cura lo stato della normale microflora del canale del parto.

I veterinari dovrebbero tenere presente che la normale microflora del canale del parto delle femmine sane è quell'allevamento fisiologico di microrganismi benefici, che determinerà il corretto sviluppo dell'intera microflora del corpo del futuro animale. Se la nascita non è complicata, la microflora non dovrebbe essere disturbata da influenze terapeutiche, preventive e di altro tipo ingiustificate; non introdurre antisettici nel canale del parto senza prove sufficientemente convincenti, utilizzare deliberatamente antibiotici.

concettodidisbatteriosi

Ci sono casi in cui viene violato il rapporto evolutivamente stabilito tra le specie nella microflora normale o cambiano i rapporti quantitativi tra i gruppi più importanti di microrganismi nell'automicroflora del corpo o cambia la qualità degli stessi rappresentanti microbici. In questo caso, si verifica la disbatteriosi. E questo apre la strada a rappresentanti patogeni e opportunisti dell'automicroflora, che possono invadere o moltiplicarsi nel corpo e causare malattie, disfunzioni, ecc. La corretta struttura della normale microflora che si è sviluppata nel processo di evoluzione, il suo stato eubiotico, trattenere la parte opportunistica entro certi limiti automicroflora dell'organismo animale.

Ruolo morfofunzionale e funzione metabolica dell'automicroflora dell'organismo

L'automicroflora agisce sul macroorganismo dopo la sua nascita in modo tale che sotto la sua influenza la struttura e le funzioni di un certo numero di organi a contatto con l'ambiente esterno maturino e si formino. In questo modo i tratti gastrointestinale, respiratorio, urogenitale e altri organi acquisiscono il loro aspetto morfofunzionale in un animale adulto. Un nuovo campo di ragni biologici - la gnotobiologia, che si è sviluppato con successo dai tempi di L. Pasteur, ha permesso di comprendere molto chiaramente che molte caratteristiche immunobiologiche di un organismo animale adulto e normalmente sviluppato si formano sotto l'influenza dell'automicroflora di il suo corpo. Gli animali privi di microbi (gnotobioti) ottenuti con taglio cesareo e poi tenuti per lungo tempo in appositi isolatori gnotobibologici sterili senza alcun accesso ad essi di alcuna microflora vitale hanno caratteristiche dello stato embrionale delle mucose che comunicano con l'ambiente esterno del organi. Il loro stato immunobiologico conserva anche le caratteristiche embrionali. Osservare l'ipoplasia del tessuto linfoide al primo posto di questi organi. Gli animali privi di microbi hanno meno elementi cellulari immunocompetenti e immunoglobuline. Tuttavia, è caratteristico che l'organismo di un tale animale gnotobiotico rimane potenzialmente in grado di sviluppare capacità immunobiologiche, e solo per l'assenza di stimoli antigenici che provengono dall'automicroflora negli animali ordinari (a partire dalla nascita), non ha subito un naturale sviluppo che interessa l'intero sistema immunitario in generale e accumuli linfoidi locali delle membrane mucose di organi come l'intestino, le vie respiratorie, l'occhio, il naso, l'orecchio, ecc. Quindi, nel processo sviluppo individuale dell'organismo animale, è dalla sua automicroflora che seguono gli effetti, compresi gli stimoli antigenici, che determinano il normale stato immunomorfofunzionale di un normale animale adulto.

La microflora del corpo animale, in particolare la microflora del tratto gastrointestinale, svolge importanti funzioni metaboliche per l'organismo: influisce sull'assorbimento nell'intestino tenue, i suoi enzimi sono coinvolti nella degradazione e nel metabolismo degli acidi biliari nell'intestino e si forma acidi grassi insoliti nel tratto digestivo. Sotto l'influenza della microflora, c'è un catabolismo di alcuni enzimi digestivi del macroorganismo nell'intestino; enterochinasi, fosfatasi alcalina sono inattivate, si decompongono, alcune immunoglobuline del tubo digerente che hanno svolto la loro funzione si decompongono nell'intestino crasso, ecc. La microflora del tratto gastrointestinale è coinvolta nella sintesi di molte vitamine necessarie per il macroorganismo. I suoi rappresentanti (ad esempio un certo numero di tipi di batterioidi, streptococchi anaerobici, ecc.) Con i loro enzimi sono in grado di abbattere le fibre, le sostanze pectine che sono indigeribili dal corpo animale da sole.

Alcuni metodi per monitorare lo stato della microflora del corpo animale

Il monitoraggio dello stato della microflora in animali specifici o nei loro gruppi consentirà la correzione tempestiva dei cambiamenti indesiderati in un'importante parte autoctona della normale microflora, le violazioni corrette dovute all'introduzione artificiale di rappresentanti batterici benefici, come bifidobatteri o lattobacilli, ecc., e prevenire lo sviluppo di dysbacteriosis in forme molto gravi. Tale controllo è fattibile se, al momento opportuno, vengono effettuati studi microbiologici sulla composizione delle specie e sui rapporti quantitativi, principalmente nella microflora autoctona strettamente anaerobica di alcune aree del corpo dell'animale. Per l'esame batteriologico, il muco viene prelevato dalle mucose, dal contenuto degli organi o persino dal tessuto dell'organo stesso.

Prendere materiale. Per lo studio dell'intestino crasso possono essere utilizzate le feci raccolte appositamente con l'ausilio di tubi sterili - cateteri - o in altri modi in piatti sterili. A volte è necessario assumere il contenuto di diverse parti del tratto gastrointestinale o di altri organi. Ciò è possibile principalmente dopo la macellazione degli animali. In questo modo si può ottenere materiale dal digiuno, dal duodeno, dallo stomaco, ecc. Il prelievo di segmenti dell'intestino insieme al loro contenuto permette di determinare la microflora sia della cavità del canale alimentare che della parete intestinale preparando raschiamenti, omogenati di la mucosa o la parete intestinale. Il prelievo di materiale dagli animali dopo la macellazione consente inoltre di determinare in modo più completo e completo la normale microflora delle vie respiratorie superiori e medie generiche (trachea, bronchi, ecc.).

Ricerca quantitativa. Per determinare le quantità di diversi microrganismi, il materiale prelevato dall'animale in un modo o nell'altro viene utilizzato per prepararne 9-10 diluizioni dieci volte (da 10 1 a 10 10) in una soluzione salina sterile o in parte (corrispondente al tipo di microbi) mezzo nutritivo liquido sterile. Quindi, da ogni diluizione, partendo da meno a più concentrati, vengono seminati sui mezzi nutritivi appropriati.

Poiché i campioni studiati sono substrati biologici con microflora mista, è necessario selezionare i terreni in modo che ciascuno soddisfi le esigenze di crescita del genere o specie microbica desiderati e contemporaneamente inibisca la crescita di altra microflora di accompagnamento. Pertanto, è auspicabile che i media siano selettivi. A seconda del ruolo biologico e del significato nella microflora normale, è più importante la sua parte autoctona strettamente anaerobica. Le tecniche per la sua rilevazione si basano sull'uso di mezzi nutritivi appropriati e metodi speciali di coltivazione anaerobica; la maggior parte dei microrganismi strettamente anaerobici sopra elencati può essere coltivata su un nuovo mezzo nutritivo arricchito e universale n. 105 di A. K. Baltrashevich et al. (1978). Questo terreno ha una composizione complessa e quindi può soddisfare le esigenze di crescita di un'ampia varietà di microflora. La ricetta per questo ambiente si può trovare nel manuale "Fondamenti teorici e pratici della gnotobiologia" (M.: Kolos, 1983). Varie opzioni Questo mezzo (senza l'aggiunta di sangue sterile, con sangue, denso, semiliquido, ecc.) consente di coltivare molte specie anaerobiche obbligate, in anaerobica in miscela gassosa senza ossigeno e anaerobi esterni, utilizzando una versione semiliquida di mezzo n. 105 in provetta.

I bifidobatteri crescono anche su questo terreno se viene aggiunto l'1% di lattosio. Tuttavia, a causa del numero estremamente elevato di componenti non sempre disponibili e della complessa composizione del mezzo n. 105, possono sorgere difficoltà nella sua fabbricazione. Pertanto, è più opportuno utilizzare il mezzo di Blaurock, che non è meno efficace quando si lavora con i bifidobatteri, ma è più semplice e più accessibile da produrre (Goncharova G.I., 1968). La sua composizione e preparazione: brodo di fegato - 1000 ml, agar-agar - 0,75 g, peptone - 10 g, lattosio - 10 g, cistina - 0,1 g, sale da cucina (x / h) - 5 g decotto: 500 g di fresco fegato di manzo tagliato a pezzetti, versare 1 litro di acqua distillata e far bollire per 1 ora; difendere e filtrare attraverso un filtro di garza di cotone, rabboccare con acqua distillata al volume originario. A questo decotto si aggiungono agar-agar fuso, peptone e cistina; impostare pH = 8,1-8,2 con idrossido di sodio al 20% e far bollire per 15 minuti; lasciare riposare 30 min e filtro. Il filtrato viene portato a 1 litro con acqua distillata e ad esso viene aggiunto lattosio. Quindi viene versato in provette da 10-15 ml e sterilizzato con vapore corrente in modo frazionato (Blokhina I.N., Voronin E.S. et al., 1990).'

Per conferire proprietà selettive a questi terreni, è necessario introdurre agenti appropriati che inibiscano la crescita di altra microflora. Per rilevare i batteriidi: questa è la neomicina, la kanamicina; per batteri a spirale (ad esempio spirochete intestinali) - spectinomicina; per i cocchi anaerobici del genere Veillonella - vancomicina. Per isolare bifidobatteri e altri anaerobi gram-positivi da popolazioni miste di microflora, al terreno viene aggiunta sodio azide.

Per determinare il contenuto quantitativo di lattobacilli nel materiale, si consiglia di utilizzare l'agar salino Rogosa. Le proprietà selettive gli vengono conferite dall'aggiunta di acido acetico, che crea un pH = 5,4 in questo mezzo.

Un mezzo non selettivo per i lattobacilli può essere un idrolizzato di latte con gesso: a un litro di latte scremato pastorizzato (pH -7,4-7,6) che non contenga impurità di antibiotici, aggiungere 1 g di polvere di pancreatina e 5 ml di cloroformio; agitare periodicamente; mettere per 72 ore in termostato a 40°C. Quindi filtrare, impostare pH = 7,0-7,2 e sterilizzare a 1 atm. 10 minuti. L'idrolizzato risultante viene diluito con acqua 1:2, si aggiungono 45 g di polvere di gesso termosterilizzata e 1,5-2% di agar-agar, si scalda fino a scioglimento dell'agar e si sterilizza nuovamente in autoclave. Il mezzo è inclinato prima dell'uso. Facoltativamente, qualsiasi agente di selezione può essere aggiunto al supporto.

È possibile identificare e determinare il livello di stafilococchi su un mezzo nutritivo abbastanza semplice: agar carne-peptone sale di glucosio (MPA con 10% di sale e 1-2% di glucosio); enterobatteri - sul terreno Endo e altri terreni, le cui prescrizioni possono essere trovate in tutti i manuali di microbiologia; lievito e funghi - su terreno di Sabouraud. È consigliabile rilevare gli attinomiceti sul mezzo SR-1 di Krasilnikov, costituito da 0,5 fosfato di potassio bibasico. 0,5 g di solfato di magnesio, 0,5 g di cloruro di sodio, 1,0 g di nitrato di potassio, 0,01 g di solfato di ferro, 2 g di carbonato di calcio, 20 g di amido, 15-20 g di agar-agar e fino a 1 litro di distillato acqua. Sciogliere tutti gli ingredienti, mescolare, scaldare fino a scioglimento dell'agar, impostare pH = 7, filtrare, versare in provette, sterilizzare in autoclave a 0,5 atm. 15 minuti, falciare prima della semina.

Per rilevare gli enterococchi, è auspicabile un terreno selettivo (agar-M) in una versione semplificata della seguente composizione: a 1 litro di MPA sterile fuso aggiungere 4 g di fosfato disostituito sciolto in una quantità minima di acqua distillata sterile 400 mg di anche disciolto eide di sodio; 2 g di glucosio disciolto (o soluzione sterile preparata al 40% di glucosio - 5 ml). Sposta tutto. Dopo che la miscela si è raffreddata a circa 50 ° C, aggiungere TTX (2,3,5-trifeniltetrazolio cloruro) - 100 mg sciolti in acqua distillata sterile. Mescolare, non sterilizzare il terreno, versare immediatamente in piastre Petri sterili o provette. Gli Entero cocchi crescono su questo terreno come piccole colonie grigio-bianche. Ma più spesso, a causa della mescolanza di TTX, le colonie di euterococchi acquisiscono un colore ciliegia scuro (l'intera colonia o il suo centro).

I bastoncelli aerobici di spore (B. subtilis e altri) sono facilmente identificabili dopo aver riscaldato il materiale di prova a 80°C per 30 minuti. Quindi il materiale riscaldato viene seminato né con MPA né 1MPB e, dopo la consueta incubazione (37°C con accesso all'ossigeno), la presenza di questi bacilli è determinata dalla loro crescita sulla superficie del terreno sotto forma di un film ( sull'MPB).

Il numero di corinebatteri nei materiali provenienti da diverse aree del corpo dell'animale può essere determinato utilizzando il terreno di Buchin (disponibile in forma pronta presso l'Istituto del Daghestan per i mezzi nutritivi secchi). Può essere arricchito con sangue sterile fino al 5%. La Neisseria viene rilevata sul terreno di Bergea con ristomicina: aggiungere l'1% di maltosio sciolto sterile in acqua distillata a 1 litro di agar Hottinger fuso (MPA meno desiderabile) (10 g di maltosio possono essere sciolti in una quantità minima di acqua e bolliti a bagnomaria ), 15 ml 2% una soluzione di blu acquoso (blu di anilina solubile in acqua), una soluzione di rystomycin da; calcolo 6,25 unità. per 1 ml di mezzo. Mescolare, non sterilizzare, versare in piastre Petri sterili o provette. I cocchi Gram-negativi del genere Neisseria crescono sotto forma di colonie di piccole e medie dimensioni di colore blu o blu. I batteri Hemophilus possono essere isolati su terreno agar cioccolato (da sangue di cavallo) con bacitracina come agente selettivo. .

Metodi per rilevare microrganismi condizionatamente patogeni (Pseudomonas aeruginosa, Proteus, Klebsiella, ecc.). Ben noto o può essere trovato nella maggior parte dei manuali batteriologici.

RIFERIMENTI

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Recentemente, l'interesse per la microflora indigena (propria) degli animali domestici e agricoli e per i metodi per la sua correzione è aumentato in modo significativo. La questione della possibilità dell'esistenza degli animali e dell'uomo in assenza di microrganismi è stata sollevata per la prima volta da Louis Pasteur (citato in 10). Secondo idee moderne, in un habitat naturale, è necessaria una simbiosi di un macroorganismo con la microflora che lo abita. Gli animali (e le piante) non microbici possono vivere e svilupparsi solo in condizioni di isolamento artificiale (ambiente sterile). La normale microflora degli animali e dell'uomo persiste costantemente nell'organismo di un ospite sano e interagisce con esso secondo il principio della simbiosi. La flora autoctona è rappresentata dalle microbiocenosi (alcune comunità di microrganismi) che si formano in nicchie naturali (biotopi) degli apparati fisiologici del macroorganismo (apparato digerente, apparato respiratorio e urogenitale, cute, ecc.) a contatto con l'ambiente esterno. In ogni microbiocenosi si distinguono una caratteristica per una data specie (obbligata, residente) e una microflora occasionale (facoltativa, temporanea, transitoria). In ciascuno dei biotopi, propri, diversi dagli altri, si formano le condizioni per l'esistenza e l'interazione dei microrganismi che li abitano. Pertanto, le specie e la composizione quantitativa della flora nelle diverse biocenosi presentano differenze significative. A questo proposito, esistono concetti come la microecologia dell'intestino, della pelle, dei genitali, delle vie respiratorie superiori, della cavità orale, ecc. Un organismo vivente contiene un numero enorme di cellule di microrganismi simbionti (raggiunge 1014). La loro diversità di specie (oltre 400 specie) assicura la partecipazione della normale microflora a un'ampia varietà di funzioni fisiologiche del macroorganismo (13, 14). Una delle funzioni più importanti della microflora normale è quella di garantire la resistenza alla colonizzazione (CR) in relazione sia ai microrganismi estranei che penetrano nell'organismo ospite, sia a limitare la riproduzione dei suoi singoli rappresentanti al di fuori dei loro habitat. Con una diminuzione della CR, si verifica uno squilibrio nella composizione qualitativa e quantitativa della flora autoctona. A causa dell'aumento della crescita delle singole popolazioni di microrganismi, questi ultimi colonizzano la pelle e le mucose del macroorganismo e notano anche l'espansione dell'area di distribuzione dei rappresentanti della microflora opportunistica (condizionalmente patogena), inclusi aerobi e anaerobi, la loro traslocazione in organi interni . Ciò porta a processi infiammatori purulenti, setticemia. La trasmissione di resistenza agli antibiotici e fattori di patogenicità tra comunità batteriche è in aumento (1, 8, 16). Le microbiocenosi più complesse dei mammiferi sono la microflora dell'intestino crasso, della bocca e del rinofaringe. Composizione qualitativa e quantitativa della microflora della superficie della pelle, nonché delle mucose della cavità nasale, dei genitali, ecc. più scarso. Pertanto, la microflora indigena dell'intestino ha un impatto significativo sullo stato delle microbiocenosi di altri biotopi di un organismo vivente. La composizione della normale flora del tratto gastrointestinale di un cane adulto sano (Tabella 1) è stabile e, in assenza di cambiamenti significativi nelle condizioni di alimentazione, alloggio, situazioni stressanti, nonché malattie con l'uso di preparati farmacologici , oscilla leggermente. A causa dell'elevata acidità, la microbiocenosi dello stomaco è piuttosto scarsa. I microrganismi in grado di mantenere la loro attività vitale in ambiente acido ed in presenza di pepsina (bacillus acidophilus e altri lattobacilli, enterococchi, funghi, bacilli, sarcine) sono localizzati principalmente nella sua parte pilorica. Il numero specifico di microrganismi nel duodeno e nel digiuno varia da 102-105 batteri per 1 g del loro contenuto. L'inibizione della loro crescita in questa parte dell'intestino tenue è fornita da un ambiente più acido, che è mantenuto dall'ingresso di chimo (contenuto dello stomaco) e dal rilascio di acidi biliari. La peristalsi attiva, le immunoglobuline secretorie (IgA, IgE) e gli enzimi sono direttamente coinvolti nella regolazione del numero di microrganismi. I principali abitanti - lattobacilli, enterococchi, enterobatteri, steptococchi, nella loro rappresentazione quantitativa sono leggermente inferiori ai bifidobatteri, a volte si trovano candida. Una situazione simile si osserva nella parte cranica dell'ileo, mentre la microbiocenosi caudale è molto più diversificata e comprende spesso specie che vivono prevalentemente nell'intestino crasso (batterioidi, clostridi, eubatteri, fusobatteri, ecc.). Il contenuto specifico di microrganismi in quest'area può raggiungere 107 per 1 g di contenuto intestinale. Va detto che la flora microbiosenosindigena dell'intestino crasso rispetto all'intestino tenue predomina in modo significativo sia in termini qualitativi che quantitativi. Oltre a quelli menzionati nella tabella 1, vi sono quasi sempre rappresentanti di Veiolonella, Peptococcus, Peptostreptococcus, Actinomycetes, Pseudomonas, Alkaligenes e altri generi (11). Man mano che ci si sposta verso il retto, il contenuto specifico di batteri aumenta (1010-1012 cellule microbiche per 1 g di contenuto). A seconda dell'umidità delle feci, la percentuale della massa batterica rispetto al peso totale del materiale di prova varia dal 15 al 30%. Questo articolo propone principalmente i risultati di uno studio di microecologia intestinale nei cani di età compresa tra 2-7 anni, dove Attenzione speciale sono stati dati alla normale microflora. Nei prossimi numeri, si intende presentare materiali sulla dinamica dell'età della flora indigena dell'intestino, verranno anche considerate le cause dello sviluppo della disbatteriosi (diminuzione della CR) e le modalità per correggerle. I risultati ottenuti mostrano che la normale microflora intestinale nei cani, come in altri animali, si basa su microrganismi anaerobici obbligati non sporigeni. Il rapporto tra i rappresentanti della flora intestinale anaerobico-aerobica è normalmente di circa 1000:1, rispettivamente. I rappresentanti più importanti della flora residente del tratto gastrointestinale sono bifido e lattobacilli, batterioidi, enterococchi, Escherichia e funghi simili a lieviti (9). BifidobatteriI bifidobatteri costituiscono la maggior parte della normale flora intestinale (dal 60 al 90% o più) nei cani sani, così come in altri animali monogastrici (Fig. 1). Normalmente, da 1 g del contenuto dell'intestino crasso dei cani (a seconda dell'età, del tipo di alimentazione, ecc.), Sono stati seminati fino a 1012. I veterinari dovrebbero prestare attenzione al fatto che l'esame microscopico delle feci utilizzando una speciale colorazione dello striscio i metodi possono solo dare un'idea approssimativa del rapporto tra i principali gruppi di popolazioni di microrganismi (presenza di cocchi, batteri gram-positivi e gram-negativi, funghi, ecc.). La presenza o l'assenza di bifidoflora non può essere stabilita con questo metodo, perché ha somiglianze morfologiche con una serie di altri batteri - microrganismi intestinali obbligati (Appendice 1). La determinazione del contenuto quantitativo di bifidoflora viene effettuata con il metodo di semina di diluizioni successive di dieci volte del materiale di prova su mezzi nutritivi semiliquidi (speciali) elettivi, che vengono versati in un alto (almeno due terzi dell'altezza della provetta ) colonna e rigenerata (riscaldata) prima della semina. Il materiale sottoposto all'analisi batteriologica viene posizionato con cura nella parte inferiore della provetta, il cui contenuto viene leggermente miscelato, osservando le condizioni di anaerobiosi, e quindi incubato alla temperatura ottimale per 1-3 giorni. Questo tipo di ricerca richiede un'elevata qualificazione e abilità pratiche di un batteriologo. Tenendo conto della posizione dominante della bifidoflora nell'intestino di individui sani, nonché dei dati di studi clinici e microbiologici, molti autori hanno concluso che i rappresentanti del genere bifidobatteri sono il principale gruppo tassonomico di microflora del tratto gastrointestinale, che è un indicatore di salute (4). Infatti, con una diminuzione della CR, la bifidoflora è la prima a scomparire dal tratto gastrointestinale. La predominanza di questi microrganismi nell'intestino, di regola, impedisce la riproduzione di batteri patogeni e opportunisti, normalizzando la microbiocenosi nel suo insieme. L'attività antagonista dei bifidobatteri nei confronti di agenti patogeni correlati a Canterobatteri (Escherichia, Klebsiella, Salmonella, Proteus, Shigella, ecc.), Cocchi (Srepto-, Staphylococcus), Vibrios, Campylobacter, Clostridia e altri microrganismi è assicurata dalla formazione di acetato di carboidrati e lattato, produzione di acidi grassi volatili (VFA), lisozima e altre sostanze con attività antibatterica, nonché la capacità di sopprimere la formazione di tossine o distruggere le tossine di batteri patogeni, ecc. Particolare enfasi dovrebbe essere posta sulla loro partecipazione alla simbiosi con il macroorganismo a livello di digestione parietale, che è determinata da proprietà adesive ben pronunciate. Questo è uno dei principali elementi di competitività nello sviluppo di una nicchia alimentare rispetto ad altri rappresentanti della flora e dei patogeni autoctoni. I bifidobatteri sono direttamente coinvolti nella regolazione delle funzioni immunitarie del macroorganismo. Stimolano la proliferazione delle cellule dei tessuti linfoidi, potenziano l'attività fagocitica di macrofagi, monociti e granulociti, potenziano l'immunità umorale specifica, la sintesi di citochine (produzione di interferone gamma, JL-6, TNF, ALPHA) e stimolano anche i meccanismi immunitari a livello cellulare livello, compresa la protezione antitumorale (7, quindici). Come altri rappresentanti della flora indigena, i bifidobatteri sono in grado di causare la deconiugazione degli acidi biliari. Sono anche attivamente coinvolti nel sale d'acqua, proteine, grassi, nucleotidi, metabolismo vitaminico, mantenimento del pH e anaerobiosi nell'intestino. Sintetizzano aminoacidi come lisina, arginina, valina, metionina, leucina, tirosina e acido glutammico. La quota di aminoacidi essenziali rappresenta circa il 40% della loro quantità totale. I bifidobatteri intracellulari accumulano vitamine B1, B2, B6, B12, C, nicotinico, acido folico e biotina e producono anche B6, B12 e acido folico nel mezzo di coltura. Con una carenza di rappresentanti di questo genere, la sintesi della formazione endogena di vitamina K diminuisce, il che porta all'interruzione dei processi di coagulazione del sangue. La breve descrizione dei bifidobatteri indica che essi, come una delle varietà della normale flora del macroorganismo, dominano non solo quantitativamente, ma anche qualitativamente (fisiologicamente). Nella nostra identificazione di specie di bifidobatteri isolati dalle feci di cane, è stato dimostrato che B.adolescentis era la specie predominante (41,7% dei ceppi), B.globosum era la seconda più grande (16,7%), B.termophilum era la terza (8, 3%). In nessuno dei casi è stato possibile isolare dai cani i bifidobatteri della specie B. bifidum, caratteristici dell'intestino umano e utilizzati per la fabbricazione di preparati probiotici in medicina umanitaria. Lattobacilli Il secondo gruppo più grande e, ovviamente, il più importante della flora residente del tratto gastrointestinale dei cani sono i batteri dell'acido lattico, rappresentanti del genere Lactobacterium (Appendice 2). Secondo i nostri studi, la quantità di lattobacilli nei cani sani è di 106-109/g del contenuto dell'intestino crasso (Fig. 1). Con una diminuzione della CR (disbatteriosi), i lattobacilli vengono seminati in quantità molto minori o non possono essere rilevati affatto (Fig. 2). I batteri dell'acido lattico come rappresentanti obbligati del tratto gastrointestinale prendono parte attiva ai processi che si verificano in esso. Fermentano una grande quantità di carboidrati e alcoli, alcuni rappresentanti di questo genere causano l'idrolisi dell'amido e sintetizzano le proteine. L'attività antagonista dei batteri lattici nei confronti della microflora putrefattiva, patogena e opportunistica è dovuta alla loro capacità di sintetizzare numerose sostanze antibiotiche. Alcuni di essi appartengono a proteine a basso peso molecolare. Sono state classificate come batteriocine, simili nel loro meccanismo d'azione agli antibiotici, ma diverse da esse per la bassa attività contro tipi di microrganismi strettamente correlati (Appendice 3). La caratterizzazione delle proprietà fisico-chimiche delle batteriocine dei batteri acidofili ha permesso di combinarle sotto il termine "Lactacin B". Inoltre, i lattobacilli producono sostanze antimicrobiche chiamate lantabiotici. Sono meno sensibili all'azione delle amilasi e delle proteinasi e contengono aminoacidi normalmente non presenti nelle batteriocine. Oltre alle batteriocine e ai lantabiotici, i lattobacilli sintetizzano sostanze non identificate con un effetto simile alla batteriocina. Questi a basso peso molecolare composti organici natura non proteica mostrano la loro attività in presenza di acido o acqua ossigenata. Inibiscono la crescita e lo sviluppo di pseudomanie, salmonella, shigella, streptococchi, stafilococchi e batteri anaerobici , inclusi clostridi, bifidobatteri e batteriidi. Uno dei prodotti metabolici più importanti dei batteri lattici è il perossido di idrogeno. La capacità di produrlo è determinata da un tratto geneticamente determinato e non dipende dall'ambiente principale e dal contatto con l'ossigeno. L'effetto inibitorio del perossido di idrogeno nell'intestino è più importante nel controllo dell'abbondanza della flora aerobica rispetto all'effetto degli acidi organici da essa prodotti. L'effetto battericida del perossido di idrogeno è associato al suo forte effetto ossidante sulle cellule batteriche e alla distruzione della struttura molecolare di base delle proteine cellulari. I lattobacilli svolgono un ruolo importante nello sviluppo dell'immunità nei neonati con bassa attività dell'immunità cellulare e umorale e bassa attività fagocitica dei macrofagi mononucleati. Un aumento dell'attività fagocitica dei macrofagi, la cattura e il catabolismo degli antigeni da parte loro si osserva con la somministrazione orale, sottocutanea e intraperitoneale di lattobacilli vivi, supernatanti, colture uccise o frammenti delle loro pareti. In condizioni in vitro e in vivo, i batteri lattici stimolano la produzione di interferoni e interleuchine (3, 7). Oltre alle proprietà elencate, che forniscono un effetto immunostimolante e antagonista contro i patogeni, i lattobacilli hanno anche altre importanti funzioni fisiologiche. Sono attivamente coinvolti nel metabolismo di carboidrati, proteine, lipidi, acidi nucleici. Loro, così come i bifidobatteri, svolgono un ruolo importante nella regolazione del metabolismo del sale-acqua, nel mantenimento del pH e nell'anaerobiosi nell'intestino, nella deconiugazione degli acidi biliari, nella sintesi di vitamine, ammine e altri composti biologicamente attivi. La maggior parte dei ceppi di lattobacilli che abbiamo studiato, isolati dalle feci del cane, sono stati attribuiti alla specie L.acidophilum (56%), la seconda più grande era la specie L.plantarum (16%), la terza - L.helveticum (12% ). Le escherichia sono saprofiti che normalmente fanno parte della flora intestinale residente. Sono distribuiti in modo casuale e uniforme in tutta la cavità intestinale, localizzata principalmente nel lume e solo parzialmente adiacente all'epitelio dei suoi villi. Proprio come i bifido e i lattobacilli, l'Escherichia è attivamente coinvolta nei processi enzimatici nell'intestino, mentre forma acidi organici, vitamine e altre sostanze biologicamente attive. Nel 1905 H. Conrad scoprì che a causa della vita di Escherichia, le sostanze battericide si accumulano nel mezzo nutritivo, impedendo la crescita di altri batteri. È ormai noto che l'Escherichia produce sia in vitro che in vivo fino a 24 tipi di tali sostanze, dette colicine. Forse la flora intestinale dovrebbe essere definita non saprofita, ma condizionatamente patogena, poiché, rispetto ad altri rappresentanti appartenenti a questa categoria di microrganismi, è la più aggressiva: gli Escherichia sono tra i primi ad abitare il corpo dopo la nascita e sono più spesso di altri si trovano nel sangue di animali con una diminuzione dell'immunità naturale, ad esempio dopo l'irradiazione. Pertanto, secondo gli autori (2, 5), in oltre il 50% dei casi sono causa di setticemia negli animali irradiati. Va ricordato che un numero enorme di Escherichia sono agenti patogeni con un'elevata virulenza costantemente pronunciata (Appendice 4). In varie sezioni dell'intestino di cani sani, il numero di Escherichia oscilla da 102 a 109 unità formanti colonie per 1 g del materiale di prova. I propri studi condotti su cani sani mostrano che il numero di Escherichia oscilla tra 106-109 per grammo di feci. Batteroidi La composizione della normale microflora del tratto gastrointestinale, così come la cavità orale, il tratto respiratorio superiore, gli organi genito-urinari, comprende batterioidi. Il genere Bacteroides comprende più di 20 specie, la maggior parte delle quali sono isolate da esseri umani e animali. In condizioni acide, i batteriidi mostrano attività antagonista contro Salmonella, Escherichia e altri microrganismi e, a quanto pare, svolgono un ruolo significativo nella resistenza dell'organismo alle infezioni. Tuttavia, i risultati di studi recenti indicano la loro partecipazione all'eziologia di molti processi patologici: enterite, epatite necrotica, peritonite, meningite, ecc. e. Lo studio della patogenicità dei rappresentanti di questo genere negli animali indica sinergia nello sviluppo di processi infettivi, che si nota in relazione a borrelia, micoplasmi, streptococchi, stafilococchi, pasteurella e nell'uomo - colera vibrio (6). In 1 g del contenuto dell'intestino crasso di cani sani, il loro numero varia da 107-1010. Enterococchi Gli streptococchi fecali o gli enterococchi sono ampiamente distribuiti in natura. Si trovano nell'intestino e nelle feci di esseri umani e animali, così come nel suolo e nell'acqua. Gli enterococchi sono rappresentanti obbligati della normale microflora del tratto gastrointestinale e alcuni di essi (principalmente Ent. faecium) sono inclusi nella composizione di preparati probiotici per normalizzare la microflora intestinale. Le funzioni antagoniste di questi microrganismi sono principalmente associate alle loro proprietà di formazione di acidi e alla capacità di produrre batteriocine. Allo stesso tempo, gli enterococchi sono microrganismi anaerobi facoltativi condizionatamente patogeni che possono causare gastroenterite, polmonite, mastite, endocardite, meningite, setticemia e altre malattie negli animali e nell'uomo. Come è tipico di tutti i microrganismi condizionatamente patogeni, il loro impatto negativo si manifesta negli individui con una diminuzione della resistenza complessiva. Il contenuto dei rappresentanti di questo tipo di microrganismi nei cani sani è 104-108 / g di feci (ricerca propria). Clostridia Fino a 35 specie di Clostridium si trovano negli animali e nell'uomo. L'indicatore quantitativo delle singole specie (Cl.clostridiforme, Cl.innocuum, Cl.ramosum) può raggiungere i 108-109/g di feci (11). Secondo la nostra stessa ricerca, la frequenza di isolamento del Clostridium dall'intestino dei cani variava dal 75 al 100% dei casi. Il loro contenuto specifico nelle diverse sezioni variava da 0 a 104/g del materiale in studio. tratto caratteristico clostridia è la loro capacità di saprofitare dell'esistenza nel suolo e nel tratto gastrointestinale di esseri umani e animali. Il ruolo dei rappresentanti di questo genere per il macroorganismo (escluse le specie patogene) non è stato sufficientemente studiato. Esistono dati di letteratura che indicano la sintesi delle vitamine clostridiali: acido nicotinico, folico, pantotenico e riboflavina (12). Pertanto, è naturale presumere che i clostridi siano coinvolti anche nel mantenimento della normobiosi intestinale del loro ospite. Inoltre, alcuni autori ritengono che i clostridi, in particolare quelle specie il cui numero può raggiungere grandi numeri, siano il più antico sistema regolatorio della microecologia umana e animale, fornendo relazioni omeostatiche tra l'ospite e la sua microflora. Funghi del genere Candida I funghi simili a lieviti del genere Candida costituiscono un genere indipendente e comprendono più di 80 specie. Fanno parte della normale flora che abita le mucose dell'apparato respiratorio e del tratto gastrointestinale, nonché i genitali e la pelle. Dalle feci di cani sani li abbiamo seminati in quantità fino a 103, raramente - 104/g. I funghi del genere Candida appartengono anche a microrganismi condizionatamente patogeni e tutti i fattori che riducono la resistenza generale o alla colonizzazione del macroorganismo e inibiscono la difesa immunitaria aspecifica creano le condizioni per attivare la loro crescita e lo sviluppo di una malattia specifica: la candidosi. Esperimenti su scimmie e cani hanno dimostrato che questi microrganismi possono entrare nell'organismo ospite attraverso le mucose del tratto intestinale ed entrare nel flusso sanguigno. L'endotossina, che provoca danni agli organi parenchimali, ha un'importanza significativa nella patogenesi della malattia. I gruppi di microrganismi sopra elencati costituiscono la parte principale della microflora residente più o meno studiata per il tratto gastrointestinale degli animali. Allo stesso tempo, va notato che solo i bifidobatteri e i lattobacilli sono microrganismi la cui partecipazione ai processi patologici (sia diretti che indiretti) non è stata finora stabilita. Oltre alla microflora residente nel tratto gastrointestinale, si trovano sporadicamente altri microrganismi, indicati come transitori, che vengono spesso seminati nelle malattie del tratto gastrointestinale degli animali, sebbene tra di loro si trovino anche specie microbiche saprofite. Prima di tutto, questi sono Klebsiella, Pseudomonas, Proteus, Staphylococcus, Spirochetes, Citrobacter, Enterobacter, muffe e altri. La diversità quantitativa della microflora residente dei cani, il rapporto numerico nella microbiocenosi di un particolare biotopo della microflora residente e transitoria è influenzato principalmente dall'età, dal tipo di alimentazione e da vari fattori ambientali, compreso l'uso medicinali. Mentre i rappresentanti della normale microflora predominano nelle microbiocenosi, la CR e la salute del macroorganismo nel suo insieme sono preservate. Se le influenze esterne (farmaci chemioterapici, pesticidi e altri veleni, stress, microrganismi virulenti, ecc.) Eccedono nella loro intensità i meccanismi compensatori del sistema ecologico "macroorganismo - la sua normale microflora", allora la microflora transitoria inizia a predominare nella microbiocenosi, che porta allo sviluppo di processi infettivi locali, o anche infezioni generalizzate e altre complicazioni. Pertanto, è ovvio che l'organismo animale e la microflora che lo abita sono parti interdipendenti e coesistenti di un unico sistema. Dal punto di vista ecologico, l'interazione tra macro e microrganismi è un caso particolare di simbiosi universalmente diffusa nel mondo vivente con i suoi varie forme(commensalismo, mutualismo, parassitismo, predazione, ecc.). In base a quanto sopra, ne consegue che l'interazione tra la microflora normale e l'organismo ospite avviene prevalentemente a livello di mutualismo. I microrganismi intestinali, facendo parte della normoflora, rappresentano contemporaneamente un complesso sistema aperto autoregolante, dove le loro varie popolazioni hanno relazioni diverse sia a livello delle loro comunità che con l'organismo ospite. Più ruolo di primo piano svolgono le loro proprietà competitivo-antagonistiche, che, sostanzialmente, determinano il normale funzionamento di un unico sistema ecologico: un organismo animale è il suo ambiente

Intizarov Mikhail Mikhailovich, accademico dell'Accademia russa di scienze agrarie, il prof..

PREFAZIONE

Quando si considerano i modi per combattere molte malattie infettive di eziologia batterica e virale, spesso si concentrano sui microrganismi patogeni - gli agenti causali di queste malattie e meno spesso prestano attenzione alla normale microflora del corpo animale. Ma in alcuni casi, è la microflora ordinaria che è di grande importanza nell'insorgenza o nello sviluppo della malattia, contribuendo o prevenendo la sua manifestazione. A volte la solita microflora diventa una fonte di quegli agenti infettivi patogeni o opportunistici che causano infezioni endogene, la manifestazione di infezioni secondarie, ecc. In altre circostanze, il complesso della normale microflora del corpo animale blocca le vie e le possibilità per lo sviluppo di un processo infettivo causato da alcuni microrganismi patogeni. Pertanto, medici, biologi, operatori zootecnici, professori universitari e scienziati dovrebbero conoscere la composizione, le proprietà, le caratteristiche quantitative, il significato biologico di diversi gruppi e rappresentanti della normale microflora del corpo (mammiferi, compresi animali domestici, da fattoria e umani).

introduzione

La microflora dell'organismo dei mammiferi, compresi gli animali agricoli, domestici e umani, iniziò a essere studiata insieme allo sviluppo della microbiologia come scienza, con l'avvento delle grandi scoperte di L. Pasteur, R. Koch, I. I. Mechnikov, il loro studenti e dipendenti. Così, nel 1885, T. Escherich isolò dalle feci dei bambini un rappresentante obbligatorio della microflora intestinale - Escherichia coli, che si trova in quasi tutti i mammiferi, uccelli, pesci, rettili, anfibi, insetti, ecc. Dopo 7 anni, i primi dati è apparso sull'importanza dei bastoncini intestinali per l'attività vitale, la salute del macroorganismo. S. O. Jensen (1893) ha scoperto che diversi tipi e ceppi di E. coli possono essere sia patogeni per gli animali (causando malattie settiche e diarrea nei vitelli) sia non patogeni, cioè abitanti completamente innocui e persino benefici dell'intestino degli animali e di una persona . Nel 1900, G. Tissier scoprì nelle feci dei neonati bifizhbakter "e - lime: e rappresentanti obbligatori della normale microflora intestinale del corpo in tutti i periodi della sua vita. Bastoncini di acido lattico (L. acidophilus) furono isolati da Moreau nel 1900.

Definizioni, terminologia

La microflora normale, associata solo allo stato di salute del corpo, è divisa da un certo numero di autori in due parti:

1) una parte obbligata, permanente, che si è sviluppata nella filogenesi e nell'ontogenesi in il processo di evoluzione, che è anche chiamato indigeno (cioè locale), autoctono (indigeno), residente, ecc.;

2) facoltativo o transitorio.

I microrganismi patogeni che penetrano accidentalmente nel macroorganismo possono essere periodicamente inclusi nella composizione dell'automicroflora.

Composizione delle specie e caratteristiche quantitativemicroflora delle aree più importanti del corpo animale

Nonostante il fatto che decine e centinaia (fino a 400) di tipi noti di microrganismi vivano nell'intestino, possono esistere anche microrganismi completamente sconosciuti.Quindi, nel cieco e nel colon di alcuni roditori, la presenza dei cosiddetti batteri segmentati filamentosi , che è intimamente associato alla superficie (glicocalice, bordo a spazzola) delle cellule epiteliali della mucosa intestinale. L'estremità sottile di questi batteri lunghi e filamentosi è incassata tra i microvilli del bordo a spazzola delle cellule epiteliali e sembra essere fissata lì in modo tale da premere le membrane cellulari. Questi batteri possono essere così numerosi che, come l'erba, coprono la superficie della mucosa. Questi sono anche anaerobi stretti (rappresentanti obbligati della microflora intestinale dei roditori), specie utili per l'organismo, che normalizzano in gran parte le funzioni intestinali. Tuttavia, questi batteri sono stati rilevati solo con metodi batterioscopici (usando la microscopia elettronica a scansione di sezioni della parete intestinale). I batteri filamentosi non crescono su terreni nutritivi a noi noti, possono sopravvivere solo su terreni densi agar per non più di una settimana) J . P. Koopman et. al., 1984).

La distribuzione dei microrganismi nel tratto gastrointestinale

Microflora del duodeno e del digiuno

Microflora cutanea

I principali rappresentanti della microflora cutanea sono difterioish (corinebatteri, batteri propionici), muffe, lieviti, bacilli aerobi di spore (bacilli), stafilococchi (prevale principalmente S. epidermidis, ma S. aureus è presente anche sulla pelle sana in piccole quantità) .

La microflora delle vie respiratorie

Sulle mucose delle vie respiratorie, la maggior parte dei microrganismi si trova nel rinofaringe, dietro la laringe il loro numero è molto inferiore, ancor meno nei grandi bronchi e non c'è microflora nelle profondità dei polmoni di un corpo sano.

Microflora del canale del parto dei mammiferi

Tuttavia, la normale microflora del corpo dell'animale adeguatamente formata (selezionata nel processo di evoluzione) abita per intero il suo corpo non immediatamente, ma in pochi giorni, avendo il tempo di moltiplicarsi in determinate proporzioni. V. Brown fornisce la seguente sequenza della sua formazione nei primi 3 giorni di vita di un neonato: i batteri si trovano nei primissimi campioni prelevati dal corpo di un neonato subito dopo la nascita. Quindi, sulla mucosa nasale, dapprima predominavano gli stafilococchi coagulasi negativi (S. epidermidis); sulla membrana mucosa della faringe - gli stessi stafilococchi e streptococchi, oltre a una piccola quantità di epterobatteri. Nel retto il 1° giorno erano già stati trovati E. coli, enterococchi, gli stessi stafilococchi, e dal terzo giorno dopo la nascita si è instaurata una biocenosi microbica, per lo più normale per la normale microflora dell'intestino crasso (W. Braun, F. Spenckcr u.a., 1987).

Differenze nella microflora del corpo di diverse specie animali

I suddetti rappresentanti obbligati della microflora sono caratteristici della maggior parte dei mammiferi domestici, agricoli e del corpo umano. A seconda del tipo di animale, il numero dei gruppi microbici può cambiare, ma non la composizione delle specie. Nei cani, il numero di Escherichia coli e lattobacilli nell'intestino crasso è lo stesso mostrato in Tabella. 1. Tuttavia, i bifidobatteri erano un ordine di grandezza inferiore (10 8 per 1 g), un ordine di grandezza più alto erano gli streptococchi (S. lactis, S. mitis, enterococchi) e i clostridi. Nei ratti e nei topi (laboratorio), il numero di bacilli dell'acido lattico (lattobacilli) è aumentato della stessa quantità, più streptococchi e clostridi. In questi animali c'erano pochi Escherichia coli nella microflora intestinale e il numero di bifidobatteri era ridotto. Il numero di Escherichia coli è ridotto anche nelle cavie (secondo V. I. Orlovsky). Nelle feci delle cavie, secondo la nostra ricerca, Escherichia coli era contenuto nell'intervallo di 10 3 -10 4 per 1 g. 2 in 1 g) e lattobacilli.