АНТАГОНИЗМ МИКРОБОВ

АНТАГОНИЗМ МИКРОБОВ — биологическая несовместимость микроорганизмов различных видов.

Антагонизм микробов известен со времен Пастера, наблюдавшего подавление развития бацилл сибирской язвы микробами других видов. Известны примеры угнетения бацилл сибирской язвы, коринебактерий дифтерии и других гемолитическими стрептококками; молочнокислые бактерии подавляют рост грамотрицательных энтеробактерий различных видов, в том числе условнопатогенных, населяющих кишечник человека и животных. Много антагонистов найдено среди представителей родов Pseudomonas, Esche-richia, Shrgella, Salmonella, действующих преимущественно на близкородственных бактерий. Такой (межродовой) тип антагонизма микробов, по-видимому, имеет место у большинства систематических групп бактерий.

Специфический характер антагонистической активности узкого спектра связан со способностью бактерий продуцировать белковоподобные вещества, способные подавлять рост микробов (см. Бактериоциногения).

Неспецифический антагонизм микробов определяется различной интенсивностью роста бактерий в ассоциациях, особенно при условии одинаковых потребностей в источниках питания. В искусственных условиях могут быть воспроизведены явления «насильственного антагонизма», при котором одни микробы вынуждены питаться за счет других вследствие отсутствия иных источников питания.

Антагонизм микробов постоянно проявляется в ассоциациях бактерий, формирующихся естественным путем в нестерильных полостях организма людей и животных, причем наиболее полно в условиях, оптимальных для физиологического развития микробов-антагонистов. В итоге изучения антагонистических взаимоотношений между микроорганизмами различных и весьма отдаленных систематических групп особое значение приобрела специальная область микробиологии — учение об антибиотиках (см.).

Методы определения антагонистической активности основаны на выявлении зон подавления роста чувствительных бактерий при смешанном культивировании на плотных средах или на определении соотношения количества колоний антагониста и индикаторных бактерий, выросших после высева смеси в жидкой среде.

На плотных средах применяют метод штрихового посева и метод макроколоний.

Рис. 1. Штриховой посев при испытании антагонистической активности бактерий: вертикальная полоса — рост микроба-антагониста; горизонтальные полосы — колонии микробов, проверяемых на чувствительность. Разрыв в росте горизонтальных колоний свидетельствует о степени чувствительности испытуемых микробов к микробу-антагонисту

Метод штрихового посева, при котором заведомо известный или предполагаемый антагонист засевается полосой по диаметру чашки с питательным агаром по его поверхности или в специально вырезанную «канавку», в которую помещают взвесь бактерий испытуемого штамма в полуостывшем агаре. Микробы, проверяемые по чувствительности к антагонистическому действию, засеваются перпендикулярными штрихами, как показано на рис. 1. Степень чувствительности в этом случае определяется по величине расстояния от центральной полосы культуры антагониста до начала выраженного роста бактерий, засеянных перпендикулярными штрихами.

Рис. 2. Метод макроколоний для выявления антагонистической активности штаммов бактерий. Отсутствие роста (черный кружок вокруг колонии) свидетельствует о степени чувствительности испытуемых микробов к микробу-антагонисту

Метод макроколоний используют обычно при испытании бактериоциногенной (антагонистической) активности нескольких штаммов бактерий, проверяемой одним индикаторным штаммом, который засевается вторым слоем в смеси с полужидким агаром после предварительной обработки хлороформом бактерий, развившихся в виде макроколоний (рис. 2).

Определение антагонистической активности бактерий в жидкой среде осуществляется путем посева двух изучаемых видов в определенных количественных соотношениях с последующим высевом на плотную среду совместно инкубируемых бактерий через определенные интервалы. Высев производят с таким расчетом, чтобы на чашке выросли изолированные колонии, доступные количественному учету. По отношению числа выросших колоний тест-микроба (индикаторной культуры) к числу колоний микроба-антагониста определяют индекс антагонистической активности.

Антагонистическую активность можно определять по способности задерживать рост индикаторных бактерий культуральной жидкостью, в которую выделяются бактериоцины в процессе роста микроба-антагониста.

Для этой цели используют метод «лунок». При соблюдении стерильности на пластинке агара в чашке Петри металлическими или стеклянными цилиндриками определенного диаметра (6—8 мм) выбирается столбик агара и удаляется. На его месте образуется углубление — лунка, в которую помещается испытуемая на антагонистическую активность культуральная жидкость. На одной чашке можно разместить 6—8 лунок. Перед внесением в лунки испытуемого субстрата поверхность агара орошается суспензией индикаторных бактерий, дающих равномерный газон (рост) при отсутствии антагонистического действия или рост на различных расстояниях от края лунки с культуральной жидкостью. Внося в лунки различные разведения исходной жидкости, можно определить титр антагонистической активности в условных единицах.

Важнейшее практическое значение в медицинской микробиологии имеет правильное представление о динамике изменений в составе микрофлоры организма человека, особенно кишечника, и о возможных путях нормализации микробного ценоза при резких нарушениях количественного и качественного состава микрофлоры, ведущих к состоянию дисбактериоза (см.).

Одним из путей искусственного вмешательства в формирование нормального микробного ценоза или предотвращения возможных его нарушений является применение бактерийных препаратов, основным компонентом которых должны быть микробы, антагонистически действующие в отношении нежелательной, условно патогенной микрофлоры. Такие препараты, используемые в целях бактериотерапии, применяются довольно широко. В основу их конструирования положены идеи И. И. Мечникова, обосновавшего возможность целенаправленного изменения состава кишечной флоры путем введения живых микробов, способных подавлять развитие патогенных бактерий в силу высокой антагонистической активности. Предложенный Мечниковым лактобациллин применяется до настоящего времени наряду с новыми бактерийными препаратами (ацидофилин, колибактерин и др.).

Определенное значение имеют исследования, направленные на конструирование бактерийных препаратов, для предотвращения развития дисбактериозов у людей, вынужденных длительное время находиться в относительной и даже абсолютной изоляции, в так называнмых «экстремальных условиях»:в антарктических экспедициях, в экипажах подводного флота, в длительных космических полетах. При создании новых комплексных препаратов важно использовать различные типы антагонистических взаимоотношений бактерий как по спектрам ингибиторной активности, так и по физиологическим характеристикам, обеспечивающим большую скорость размножения антагониста в организме, способность к приживлению или, по крайней мере, длительной персистенции, в условиях различных нарушений нормального микробиоценоза.

Общебиологическое значение антагонизма микробов в настоящее время определяется уровнем исследований, широко проводящихся во всех странах мира в генетическом, биохимическом и экологическом аспектах. Понятие об антагонизме основывается на современных представлениях о конкретных механизмах, которые весьма различны, несмотря на сходное фенотипическое выражение антагонистической активности микробов. Использование микробов-антагонистов широкого спектра активности осуществляется в промышленном производстве антибиотиков; бактериоциногенная активность и способность синтезировать ферменты, разрушающие антибиотики, являются предметом изучения синтетических процессов, детерминируемых внехромосомными генетическими элементами (см. Эписомы), с большим постоянством выявляемыми у микробов в естественных условиях их обитания. Широкое распространение в природе антагонистов, имеющих селективные преимущества перед чувствительными к ним микробами, может иметь значение в процессах формирования типов микробиоценоза человека и животных.


Библиография: Ваксман З. А. Антагонизм микробов и антибиотические вещества, пер. с англ., М., 1947; Красильников Н. А. Актиномицеты-антагонисты и антибиотические вещества, М.—Л., 1950, библиогр.; Перетц Л. Г. Значение нормальной микрофлоры для организма человека, М., 1955; Шиллер И. Г. Направленный антагонизм микробов, Киев, 1952; Nissle A. Die normaien Darmbakterien und ihre Bedeutung für den Organismus, Handb. pathogen. Mikroorgan., hrsg. v. W. Kolle u. a., Bd 6, T. 1, S. 391, Jena u. a., 1929.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: