Приведите и опишите схему гнотобиологического эксперимента. С какой целью он осуществляется?

Гнотобиология – новая отрасль науки, которая стала развиваться после 40-х годов прошлого века, благодаря созданию сложных, дорогостоящих и точных приспособлений (камер-изоляторов), обеспечивающих полную стерильность содержания гнотобиотов, устройство стерильного воздухообмена, шлюзовую систему, чтобы внести стерильный материал и удалить остатки корма и кала, делать инъекции и фиксировать животных.

Гнотобиоты «стерильные» лабораторные животные, выращенные в специальных полностью изолированных от внешнего мира условиях, лишённых микроорганизмов и других форм жизни («стерильные» животные).

Организм гнотобиотов совершенно лишён микроорганизмов, простейших и паразитов или имеет определённую, строго контролируемую микрофлору. Получают гнотобиотов от беременных самок, которым проводят кесарево сечение в определённый период времени. Первый способ – ампутация матки с плодами и помещение их в стерильную камеру, второй способ – гистеротомия, - когда извлекают плоды из матки внутри камеры-изолятора через плёнку и склеенные с ней кожные покровы самки.

Различают следующие виды гнотобиотов: полностью лишённые микроорганизмов – безмикробные (монобиоты) и гнотоформные животные, т. е. заражённые одним, двумя (диобиоты) или несколькими видами (полибиоты) микробов, а также – животные свободные от естественных возбудителей патогенных – инфекционных и инвазионных возбудителей заболевания (SPF-животные, Specific pathogen free). Для доставки выращенных SPF-животных потребителям используют специальную тару (клетки) и приспособленные (переоборудованные) автомобили, которые снабжены воздушными фильтрами, не допускающими проникновения патогенных организмов и возбудителей паразитарных заболевания в клетки с животными и в их организм.

В процессе выращивания постоянно осуществляется контроль за состоянием здоровья животных. Производятся исследования патологоанатомические, вирусологические, бактериальные, паразитарные – всё это документально регистрируют.

Стерилизация и дезинфекция помещений и оборудования в гнотобиологии осуществляется газообразно (хлор, окись этилена и т. д.) и жидкостная (формалин, хлорамин, лизол). Из физических методов стерилизуют сухим жаром, автоклавированием, облучением, фильтрованием.

Доказано, что у гнотобиотов масса внутренних органов, объём циркулирующей крови уменьшены, снижено содержание воды в тканях. Масса тонкого кишечника гнотобиотов составляет всего 1/3 часть от массы у животных, выращенных обычным способом, однако сильно увеличивается в размере слепая кишка. Причины не установлены, но предполагают, что это влияние гипотонии мускулатуры, вызывающей застой кормовых масс. Доказано, что увеличение длины и массы слепой кишки происходит и у обычных животных, если их кормить стерильным кормом.

Отсутствие микробов в организме отразилось на морфологии вилочковой железы (тимус), в виде расширения корковой зоны. Исследования на гнотобиотах доказали, что естественная микрофлора играет важную роль в осуществлении физиологических и патологических реакций макроорганизмов.

У гнотобиотов понижено образование иммуноглобулинов и антител. Уровень естественных антител также снижен, а у поросят вообще отсутствует.

Получение гнотобиотических животных первой генерации осуществляется оперативными и консервативными методами (рис. 3). К числу первых относятся различные модификации гистерэктомии (сухой и влажной) и гистеротомии. Дополнительное количество безмикробных животных может быть получено путем одной из модификаций кесарева сечения с последующим использованием естественного вскармливания лактирующей гнотобиотической самкой. Из консервативных способов применяют методы деконтаминации взрослых особей антибиотиками и антимикробными препаратами. В последние годы разработан метод асептической имплантации эмбрионов безмикробным самкам, позволяющий получать гнотобиотов необходимых линий и генно-инженерных модификаций (нокаутные и пр. биомодели). Элементы технологии, включают подбор диет, методы стерилизации, микробиологический контроль и пр.