Бактерии-паразиты и их взаимодействие с окружающим миром

Бактериальная инфекция — обширная группа болезней, причиной которых являются бактерии. Эти многочисленные микроорганизмы обитают везде: в воздухе и воде, на окружающих предметах и земле, в любой агрессивной среде. В организм человека они проникают различными путями. Попав в благоприятные для роста и развития условия, бактерии начинают стремительно размножаться и выделять токсины. Это самый важный фактор патогенности, благодаря которому происходит развитие инфекционного воспаления.

ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ, ИЛИ ЦВЕТКОВЫЕ РАСТЕНИЯ (Angiospermae, Anthophyta, Magnoliophyta) — наиболее крупный отдел растительного царства, насчитывающий более семейств, тысяч родов и до тысяч видов. В настоящее время покрытосеменные распространены по всему земному шару.

Автотрофные растения – важнейший активный компонент биосферы. От их жизнедеятельности зависит течение общебиосферных процессов обмена веществ и трансформации энергии, газовый состав атмосферы, климат, водный режим суши, характер процессов почвообразования.

В наземных условиях цветковые обычно доминируют в растительном покрове, составляют «каркас» большинства экосистем. Они формируют среду обитания животного населения, которые связаны с ними самыми разнообразными трофическими и иными связями.

Покрытосеменные растения отличаются необычайным полиморфизмом, удивительной эволюционной пластичностью и могут существовать в самых разнообразных условиях обитания, вплоть до безводных пустынь, скал, солончаков и т. д. Это единственная группа среди высших растений, представители которой сумели вторично освоить морскую среду: в соленых водах морских мелководий вместе с водорослями растут десятки видов покрытосеменных.

Разнообразие размеров и жизненных форм растений поражает воображение. Самый крохотный представитель – ряска вольфия достигает 1-1,5 мм в диаметре, гигантские эвкалипты вырастают до 100 м. Деревья, кустарники, кустарнички, полукустарники и травы, плотоядные растения – это общеизвестные примеры. Все это дает цветковым растениям возможность в полной мере реализовать свой эволюционно-адаптационный потенциал.

Признаки покрытосеменных — по давней традиции характерным признаком считают цветок, существенные его части – андроцей и гинецей. Важнейшая часть пестика – завязь, в которой, как в замкнутой полости, развиваются семязачатки. Одна из наиболее характерных особенностей покрытосеменных – двойное оплодотворение, одно из следствий которого – формирование питательной ткани (эндосперма).

Происхождение покрытосеменных остается тайной до сих пор. В основе родословия современных растений лежала некая вымершая к настоящему времени группа – общий предок, имеющий общий комплекс признаков по отношению ко всем ныне живущим покрытосеменным. Эти древние покрытосеменные в свою очередь, берут начало от неизвестного нам предкового таксона, скорее всего от каких-то мало специализированных голосеменных. Возникновение первичных цветковых было результатом мощного арогенеза (быстрый и важный эволюционный скачок), он создал возможности для интенсивной адаптивной эволюции и дифференциации. Необычный полиморфизм цветковых сформировался в основном уже в процессе быстрой эволюции древних покрытосеменных. В итоге эволюционной дифференциации возникло большинство порядков современных цветковых растений. Они представляют собой лучи одного веера, выходящие из одной точки, и практически одновозрастны в эволюционном отношении. Отдел покрытосеменные делится на классы: двудольные Dicotyledoneae и однодольные Monocotyledoneae. Они сформировались и обособились друг от друга на заре эволюции покрытосеменных, образуя как бы две большие семьи.

В соответствии с наиболее распространенной классификацией царство животных подразделяют на подцарства Одноклеточные (Monocytozoa), или Простейшие (Protozoa) и Многоклеточные (Metazoa). Многоклеточные подразделяют на животных, не имеющих настоящих органов и тканей (Parazoa), и на настоящих многоклеточных животных (Eumetazoa). Примером первых являются губки, примером вторых – все остальные многоклеточные животные. Наконец, животных подразделяют на беспозвоночных и позвоночных. К беспозвоночным относят животных, не имеющих типичного скелета, к позвоночным – имеющих скелет. Эти подразделения не основываются на естественной системе классификации, но они имеют практическое значение, отражая общие черты организации живого мира.

Читайте также:  Ботулизм, симптомы недуга и как с ними бороться?

Все животные (за исключением простейших) являются многоклеточными гетеротрофными организмами, способными к движению. Для них (кроме губок) характерна координация частей тела с помощью нервной системы.

Разновидности полезных бактерий

В норме, тело человека содержит как полезную, так и патогенную микрофлору. Бактерия бывает полезная и патогенная.

Полезных бактерий намного больше. Они составляют 99% от общего числа микроорганизмов.

Разновидности полезных бактерий

При таком положении соблюдается необходимый баланс.

Среди разных видов бактерий, обитающих на теле человека можно выделить:

  • бифидобактерии;
  • лактобактерии;
  • энтерококки;
  • кишечная палочка.

Бифидобактерии

Разновидности полезных бактерий

Этот вид микроорганизмов самый распространённый, участвует в процессе выработки молочной кислоты и ацетата. Он создаёт кислую среду, этим самым нейтрализует большинство болезнетворных микробов. Патогенная флора перестаёт развиваться и вызывать процессы гниения и брожения.

Бифидобактерии играют важную роль в жизни ребёнка, так как именно они отвечают за наличие аллергической реакции на какие-либо пищевые продукты. Кроме того они оказывают антиоксидантное действие, предотвращают развитие опухолей.

Синтез витамина С не обходится без участия бифидобактерий. К тому же, есть информация, что бифидобактерии помогают усваиваться витаминам D и B, которые необходимы человеку для нормальной жизнедеятельности. При наличии дефицита бифидобактерий даже приём синтетических витаминов этой группы не принесёт никакого результата.

Лактобактерии

Разновидности полезных бактерий

Эта группа микроорганизмов также важна для здоровья человека. Благодаря их взаимодействию с другими обитателями кишечника блокируется рост и развитие патогенных микроорганизмов, подавляются возбудители кишечных инфекций.

Лактобактерии участвуют в образовании молочной кислоты, лизоцина, бактериоцинов. Это отличная помощь иммунной системе. Если в кишечнике есть дефицит этих бактерий, то очень быстро развивается дисбактериоз.

Лактобактерии заселяют не только кишечник, но и слизистые. Так эти микроорганизмы важны для женского здоровья. Они поддерживают кислотность среды влагалища, не допускают развития бактериального вагиноза.

Кишечная палочка

Разновидности полезных бактерий

Не все виды кишечной палочки являются болезнетворными. Большинство из них наоборот выполняют защитную функцию. Полезность рода кишечная палочка состоит в синтезе коцилина, который активно противостоит основной массе патогенной микрофлоры.

Данные бактерии полезны для синтеза разных групп витаминов, фолиевой и никотиновой кислоты. Нельзя недооценивать их роль для здоровья. Например, фолиевая кислота необходима для производства красных кровяных телец и поддержания нормального уровня гемоглобина.

Энтерококки

Этот вид микроорганизмов заселяет кишечник человека сразу после рождения.

Разновидности полезных бактерий

Они помогают усваиваться сахарозе. Обитая в основном в тонком кишечнике, они, как и другие полезные не патогенные бактерии обеспечивают защиту от чрезмерного размножения вредоносных элементов. В то же время, энтерококки относятся к условно безопасным бактериям.

Если они начинают превышать допустимые нормы, развиваются разные бактериальные заболевания. Список болезней очень большой. Начиная от кишечных инфекций, заканчивая менингококковой.

Диагностические мероприятия

Диагностика бактериальных инфекций основывается на результатах лабораторных испытаний. Врач после опроса и осмотра пациента назначает дополнительные исследования.  Чтобы дифференцировать бактериальное и вирусное поражение, а также определить возбудителя инфекции, следует сдать определенные анализы. Их результаты необходимы для постановки окончательного диагноза и назначения соответствующей терапии.

Неспецифические методы лабораторной диагностики:

  • В гемограмме обнаруживают признаки бактериальной инфекции — лейкоцитоз, увеличение числа палочкоядерных нейтрофилов, подъем СОЭ.
  • Анализ мочи — определение признаков поражения органов мочевыделения бактериями и степени выраженности интоксикации. В моче обнаруживают следы белка при длительной лихорадке.
Диагностические мероприятия

Культуральный и серологический методы:

  1. Прямая микроскопия — приготовление мазка из материала, его окраска, фиксация и изучение под микроскопом. Этот метод позволяет быстро сориентироваться в этиологии процесса. Материалом для исследования являются биологические жидкости организма: кровь, моча, ликвор, отделяемое зева и носа, вагинальный или шеечный соскоб, синовиальная жидкость, слюна.
  2. Бактериологическое исследование биоматериала от больного на микрофлору — выделение и полная идентификация бактерий с определением их чувствительности к антибиотикам и бактериофагам. Мокроту, гной, мазок из зева засевают на специальные дифференциально-диагностические среды. Чашки с посевами инкубируют. После получения чистой культуры определяют морфологические, тинкториальные, биохимические и культуральные свойства бактерий. В заключении ставят антибиотикограмму. Это очень важный этап диагностики, позволяющий врачам-клиницистам назначить грамотную и корректную антибиотикотерапию. Рутинное микробиологическое исследование быстрорастущих бактерий длится 48–72 часа, а медленнорастущих — 10–14 дней.
  3. Серология — выявление в крови больного антител или антигенов бактерий путем связывания их со специфическими антигенами или антителами. Результат анализа — определение титра антител различных классов: IgM, IgG, IgA. В настоящее время в лаборатории ставят реакции гемагглютинации, связывания комплемента, иммунофлюоресценции, иммуноферментный анализ. С их помощью можно быстро установить диагноз и оценить динамику процесса.
  4. Полимеразная цепная реакция — экспресс-метод, позволяющий быстро и точно обнаружить генетический материал бактерии в испытуемом образце. ПЦР является самым надежным критерием идентификации.
Читайте также:  Острицы у женщин: симптомы, лечение и как выходят из организма

Классификация бактерий

❖ Классификация бактерий по типу питания (ассимиляции): ■ автотрофные, ■ гетеротрофные.

Автотрофные бактерии сами синтезируют нужные им органические вещества из неорганических.

■ В зависимости от способа получения энергии, необходимой для этого синтеза, автотрофные бактерии подразделяются на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие. Фотосинтезирующие бактерии (например, зеленые и пурпурные) осуществляют фотосинтез органических веществ, используя световую (солнечную) энергию.

В клетках фотосинтезирующих бактерий (в отличие от клеток растений) нет пластид, а фотосинтезирующие пигменты (бактерио-хлорофиллы) находятся в тилакоидах, образующихся в результате выпячивания цитоплазматической мембраны. По своей структуре бактериохлорофиллы подобны хлорофиллам растений и отличаются от них природой белковых цепей.

Хемосинтезирующие бактерии получают нужную для синтеза энергию от экзотермических реакций окисления неорганических веществ (молекулярного водорода, сероводорода, аммиака, закиси железа и др.). ‘

❖ Гетеротрофные бактерии (их большинство) используют в пищу готовые органические вещества, которые служат этим бактериям источником энергии и атомов углерода.

■ В зависимости от источника пищи гетеротрофные бактерии подразделяются на сапротрофы и симбионты.

Сапротрофы извлекают органические вещества из разлагающихся мертвых остатков организмов (бактерии гниения, получающие энергию от расщепления азотсодержащих соединений), выделений живых организмов (бактерии брожения, получающие энергию от расщепления углеродсодержащих соединений).

Симбионты поглощают органические вещества тела хозяина (растения, животного или человека), в котором они живут. При этом симбионты или:

■ продуцируют вещества, необходимые организму хозяина (пример: клубеньковые азотфиксирующие бактерии, поселяющиеся на корнях бобовых растений и находящиеся с ними во взаимовыгодном сосуществовании), или

■ наносят вред организму хозяина, вызывая в нем болезни (бактерии-паразиты).

❖ Классификация бактерий по типу диссимиляции (потребности в кислороде для высвобождения энергии, запасенной в молекулярных связях): ■ аэробные, ■ анаэробные, ■ факультативные.

Аэробные бактерии (туберкулезная палочка, гнилостные бактерии) живут только в кислородной среде (в верхних слоях почвы, в воздухе) и получают энергию путем окисления органических соединений до воды и диоксида углерода.

Анаэробные бактерии (бактерии желудочно-кишечного тракта, столбнячная палочка, возбудители гангрены, палочка ботулизма и др.) обитают в бескислородных средах и получают энергию в процессе реакций гликолиза и брожения.

Факультативные бактерии могут обитать как в кислородных, так и в бескислородных средах (пример: молочнокислая бактерия).

Чем бактерия отличается от вируса?

Бактерии могут быть и полезными. Как, например, те, которые находятся в почве и даже помогают растениям защититься от «плохих» микробов. Или те, которые защищают нашу кожу и наш кишечник от «плохих» микробов (болезнетворных).

Они могут жить за счёт другого организма, но не только не наносят ему вред, но ещё и оказывают тому взаимопомощь. Их называют мутуалистами.

В то время как все вирусы живут паразитирующей жизнью.

Строение у бактерий и вирусов тоже разное.

Бактерия состоит из клетки, внутри которой есть жизнь: биохимические процессы.

Вирус же состоит из оболочек, внешней и внутренней, и капсида (белковая оболочка) с ДНК или РНК (рибонуклеииновая кислота).

Чтобы размножаться, вирусам нужна клетка. Подойдёт клетка и человека, и животного, и даже бактерии.

Чем нужно лечить вирусы, а чем — бактериальную инфекцию?

После того, как врач точно установил – природу происхождения заболевание у пациента – нужно более детально обследовать больного на предмет определения возбудителя бактериальной инфекции, так как назначение лечения будет зависеть именно от этого. В основном их лечат с помощью антибиотиков широкого спектра действий, в том числе пенициллиновой группы или цефалоспоринами третьего поколения. При кишечных инфекциях еще необходима строгая диета.

При вирусных инфекциях врач назначает жаропонижающие и болеутоляющие препараты, антигистаминные средства, капли в нос, сиропы от кашля и боли в горле. Возбудитель должна побороть сама иммунная система. Ни в коем случае нельзя пить антибиотики, так как можно только усугубить ситуацию, навредив почкам, желудку, печени.

Существуют препараты, которые так и называются – противовирусные и противобактериальные.

Как обнаружить бактериальные болезни

Общие симптомы

После завершения инкубационного периода появляются симптомы бактериальной инфекции. В зависимости от типа возбудителя признаки могут различаться. Но есть и общие симптомы того, что произошло заражение. Больной человек испытывает:

  • слабость
  • разбитость во всем теле
  • боль в мышцах
  • головную боль
  • озноб и лихорадочное состояние
  • повышенную температуру тела
  • апатию
  • тошноту
  • общее ухудшение самочувствия

Все эти признаки бактериальной инфекции достаточно неприятны и тяжело переносятся. Чтобы облегчить свое состояние можно принять обезболивающее и жаропонижающее средство, но это не является лечением. Лучше как можно скорее идти в медицинское учреждение.

Антибиотикорезистентность

Заболевания, вызываемые бактериями, часто устойчивы к медицинским препаратам, что связано с резистентностью микробов. Это свойство микроорганизмов приобретать устойчивость к антибактериальным средствам. Стоит отметить, что бактерии такого свойства не имели до появления соответствующих медикаментов. Это свойство позволяет инфекции сохраняться в организме даже после приема антибиотиков.

Обычно симптомы болезни исчезают, кажется, что человек здоров, но после прекращения антибиотикотерапии бактерии снова размножаются и симптомы болезни возвращаются. Причем устойчивость к медикаментам может быть природной, когда бактерия получила ее на генетическом уровне, и приобретенной, полученной в процессе жизнедеятельности.

Антибиотикорезистентность

Антибиотикорезистентность

Чтобы избавить себя от проблемы резистентности бактерию, стоит придерживаться нескольких правил:

  • Нельзя бесконтрольно принимать антибиотики, самостоятельно принимать решение об их использовании, превышать рекомендованную врачом дозу и длительность приема.
  • Использовать нужно только тот тип антибиотиков, который пагубно воздействуют на тот вид бактерии, которыми зараженный пациент.
  • Если назначенный препарат не действует, симптомы сохраняются или даже усиливаются, его стоит заменить на другой препарат.
  • Можно использовать несколько групп антибиотиков одновременно.
  • Также существуют некоторые антибактериальные средства, которые нечувствительные к воздействию ферментов бактерии.

Как это происходит?

Существование Pseudomonas Syringae сопряжено с продуцированием белков, сеткой покрывающих поверхность микроскопического организма. При приближении водяной молекулы начинается химическая реакция, решетка разравнивается, появляется сетка, что и становится причиной формирования льда. Ядро притягивает к себе воду, увеличивается в размерах и массе. Если все это происходило в облаке, тогда нарастание веса приводит к невозможности дальнейшего парения и гранула падает вниз. Форма осадков определяется температурой воздуха вблизи поверхности земли.

Предположительно, к Pseudomonas Syringae можно прибегать в период засухи, для чего нужно внедрить колонию бактерий в облако. В настоящее время ученые не знают точно, какая концентрация микроорганизмов может спровоцировать дождь, поэтому проводятся эксперименты, берутся пробы. Одновременно необходимо выяснить, для чего Pseudomonas Syringae перемещается облаками, если в норме микроорганизм обитает на растении.