Дайте объяснения о происхождение патогенных микроорганизмов и поясните, что является движущей силой эволюции микробного паразитизма

Охарактеризуйте типы взаимодействий микроорганизмов с животными и человеком.

ПИШИТЕ ВСЕ ЧТО ЗНАЕТЕ!!! Тут, наверное, в основном про животных, т.к. сайт эпизоотологии, НО тем не менее НА ТЕ!!!!

Из огромного числа микроорганизмов, обитающих в природе, лишь незначительная часть является болезнетворными. В процессе эволюции одни виды микроорганизмов, приспособившись к извлечению пищевых ресурсов из неживой природы, до сего времени остаются свободноживущими, другие виды адаптировались к сожительству с животными или растениями и за их счет получают питательные вещества. Всякое сожительство микроорганизма с макроорганизмом представляет собой симбиоз, который характеризуется различными типами биотических отношений между микроорганизмом и его хозяином.

Различают следующие типы биотических отношений:

Мутуализм – такая форма сожительства, при которой микроорганизм и его хозяин получают взаимную выгоду. Например, некоторые виды микроорганизмов, обитая в кишечнике животных, продуцируют витамины, используемые организмом хозяина для своих метаболических процессов. Например, кишечная палочка синтезирует витамины группы В и витамин К. еще одним примером мутуализма может служить сожительство растений с клубеньковыми бактериями, которые используют для своего питания вещества растений, а растения используют азотистые органические соединения, синтезированные бактериями из азота воздуха.

Комменсализм – это такая форма сожительства, когда микроорганизм живет за счет хозяина, пользуется его защитой, но не причиняет ему вреда. Микробы-комменсалы (стафилококки, стрептококки) населяют в качестве нормальной микрофлоры кожные покровы и слизистые оболочки животных. Однако в этом случае комменсализм таких микроорганизмов не является абсолютным. При некоторых условиях представители условно-патогенной микрофлоры могут стать причиной тяжелых заболеваний.

Паразитизм – такая форма сожительства, при которой микроорганизмы-паразиты получают питательные вещества за счет тканей хозяина, при этом причиняя ему вред, т.е. вызывают инфекционное заболевание. При паразитической форме сожительства организмы, ведущие паразитический образ жизни не способны существовать без организма хозяина. Организм хозяина является средой обитания для паразитического организма (внешняя среда первого порядка), к которой паразит адаптируется в процессе эволюции. Эта среда непосредственно влияет на паразитов, как и паразиты влияют на организм хозяина.

В некоторых случаях, после попадания микроорганизмов в организм хозяина, взаимоотношения между макро- и микроорганизмом не складываются. Таким образом, микро- и макроорганизм существуют не влияя друг на друга. Такой вид сожительства называется нейтрализмом.

В некоторых случаях инфекционный процесс вызывается двумя и более возбудителями. Такие инфекции называются ассоциированными, а сообщества разных видов микроорганизмов, существующие в естественных или искусственных условиях называются ассоциациями микроорганизмов. Различают следующие виды микробных ассоциаций:

· Синергизм – форма сожительства в микробной ассоциации, для которой характерны одинаковые физиологические процессы у различных групп микроорганизмов. Результатом жизнедеятельности такой ассоциации является увеличение количества конечных продуктов жизнедеятельности.

· Сателлизм - форма сожительства в микробной ассоциации, для которой характерна стимуляции роста одного микроорганизма продуктами жизнедеятельности другого.

· Антагонизм - форма сожительства в микробной ассоциации, для которой характерно противоположное действие членов микробной ассоциации. Это сложное взаимоотношение, при котором бактерии одного вида угнетают, а иногда и полностью уничтожают, других членов ассоциации. Например, многие штаммы кишечной палочки способны подавлять развитие и уничтожать стафилококки, сальмонеллы, микобактерии туберкулеза.

Далее: Если вы описываете патогены, то про инфекции можно написать…..
            Если про симбионты, то пишите про нормофлоры всего организма начиная с кишечника до урогенитальных отделов

Дайте объяснения о происхождение патогенных микроорганизмов и поясните, что является движущей силой эволюции микробного паразитизма.

Паразитизм, так же как и другие формы взаимоотношений между паразитами и их хозяевами, возник, развивался и совершенствовался в процессе эволюции микроорганизмов. Полагают, что свободноживущие микроорганизмы-сапрофиты появились свыше 3 млрд. лет тому назад во время зарождения жизни на нашей планете, а микроорганизмы-паразиты значительно позже - по мере образования эукариотов.

В основе паразитизма лежат расширение и обновление экологических возможностей сапрофитов, поскольку перед ними открылись новые экологические сферы распространения. Так, возникли факультативные (необязательные) паразиты, многие из которых, не нанося заметных повреждений организму хозяина, извлекают для себя пользу. Такая форма межвидовых отношений называется комменсализмом. Она характерна для сапрофитных гнилостных микроорганизмов, которые освоили новую экологическую нишу - кишечник животных и человека. К ним относятся условно-патогенные, или оппортунистические, виды бактерий (эшерихии, протей и др.), дрожжеподобные грибы, популяции которых в нормальных условиях не наносят ущерба хозяину. Однако в экстремальных ситуациях данные микроорганизмы вызывают патологические процессы.

По мере увеличения зависимости от организма хозяина происходило дальнейшее совершенствование паразитизма, которое привело к появлению патогенных видов - возбудителей инфекционных заболеваний людей и животных. Многие из них утратили сапрофитную форму в своем развитии в отличие от условно-патогенных микроорганизмов. Они оказались неспособными не только размножаться, но даже сохраняться в окружающей среде.

Так, трепонема сифилиса, бактерии коклюша и др. выживают во внешней среде всего несколько минут, энтеробактерии - несколько недель и месяцев и т.д. Однако спорообразующие патогенные (бациллы сибирской язвы) и условно-патогенные бактерии (клостридии столбняка и газовой гангрены) сохраняются в течение многих месяцев и лет в виде спор.

По мере увеличения зависимости паразитов от организма хозяина появились факультативные внутриклеточные паразиты. К ним относятся гонококки и менингококки, микобактерии туберкулеза, шигеллы и другие бактерии, способные размножаться в клетках организма человека. Перечисленные виды не утратили способности размножаться на искусственных питательных средах, что свидетельствует о сохранении у них набора ферментов, необходимых для анаболических и катабо-лических реакций. На более поздних этапах эволюции появились облигатные внутриклеточные паразиты, к которым относятся хламидии, риккетсии и патогенные простейшие. Эти возбудители сохранили клеточную организацию, но лишились генов, контролирующих образование ряда ферментов, необходимых для важнейших метаболических реакций, вследствие чего они утратили способность расти на питательных средах.

Таким образом, в результате регрессивной эволюции появились облигатные внутриклеточные паразиты с редуцированными метаболическими реакциями, полностью зависящие от своего хозяина. Как у внеклеточных, так и у внутриклеточных паразитов, подавляющее число которых относится к патогенным видам, в процессе эволюции появились факторы, защищающие их от неспецифической и иммунной защиты организма хозяина.

Основной движущей силой эволюции микробного паразитизма, во время которой сформировались патогенные виды, явились мутации и рекомбинации генов. В результате направленного отбора особей, наиболее приспособленных к конкретным условиям сущеcnвования в организме человека, происходило совершенствование вирулентных и токсических свойств возбудителей, формирование новых их разновидностей и видов. Основные селективные факторы направленного отбора, действующие в организме человека и животных, относятся к неспецифической и иммунной защите организма хозяина, а также постоянно увеличивающемуся арсеналу этиотропных химиотерапевтических и иммунных (вакцины, иммуноглобулины) препаратов. При этом число новых генотипов, выживших в результате направленного отбора, находится в прямой зависимости от количества действующих селективных факторов. Это приводит к постоянному обновлению генофонда микробной популяции. Особое значение в эволюции патогенов играет постоянная миграция информации с внехромосомными факторами наследственности или транспозируемыми элементами (транспозоны, плазмиды). Как уже отмечалось, они контролируют образование самых разнообразных продуктов: токсинов, ферментов, антигенов, которые в определенных случаях придают селективные преимущества несущим их клеткам возбудителя.

В этой связи встает вопрос о происхождении и роли транспозируемых элементов в эволюции патогенных микроорганизмов. Наиболее вероятно, что транспозируемые элементы произошли из хромосомных генов, которые приобрели способность выщепляться из состава бактериальных ДНК. Об этом свидетельствует тот факт, что хромосомные гены, как правило, ответственны за образование тех же факторов патогенности, которые контролируются транспозируемыми элементами.

Вместе с тем широкое распространение обратной транскрипции среди вирусов, бактерий, дрожжей, растений насекомых, позвоночных животных и человека является одним из аргументов в пользу гипотезы о первоначальном образовании РНК.