Многие патогенные микроорганизмы разнообразные, и таксономически отдаленные, способны к афтотрофному существованию вне организма хозяина - в почве, воде, растительных субстратах. Это объединяет их в экологически своеобразную группу сапронозов и сапрозоонозов.
Возбудители наиболее типичных сапронозов обычно существуют в сапрофитической фазе, хотя этот термин весьма условен, принимая во внимание их возможный симбиоз с почвенными и водными микроорганизмами.
Абиотические факторы - физические (температура, влажность), химические (pH, органический состав, содержание солей и микроэлементов) и применительно к почве - механические (механический состав, порозность, структура) оказывают сильное влияние на существование патогенных микроорганизмов в сапрофитической фазе.
Любые субстраты внешней среды почва, вода, растительные остатки - резко различны от организма по абиотическим факторам, микробы ктомуже испытывают здесь сильные суточные, сезонные и непериодические колебания.
Первое необходимое условие существования сапрофитов - широкий диапазон экологической толерантности, т.е. сохранения жизнеспособности при больших колебаниях температуры, влажности, pH среды, содержание органических веществ и т.д.
Температурный диапазон обитания таких микроорганизмов очень широкий - обычно от +2 до +60°С, но оптимум роста различный у разных видов микроорганизмов, отличается, как правило, от температуры тела животных. Например, факультативные психрофилы сохраняют жизнеспособность и активно размножаются в диапазоне от 0°до 30-40°С. Оптимум же существования 20-25°С, что значительно ниже чем при паразитическом существовании.
Мезофиллы и факультативные термофилы имеют другую температурную зону - иногда до +50-60°С, но плохо растут при низких температурах.
Так как микробы обитают в почве, а также в водоемах между частицами почвы, поэтому существенное значение имеют механический состав и структура почвы.
Отчетливо выражена приуроченность очагов многих инфекций к пойменным ландшафтам, связанным с депрессиями рельефа и характеризующимися повышенным увлажнением почвы.
Важными факторами среды является также pH среды, осмотическое давление, содержание неорганических веществ, органических соединений. Конкретные сведения о действии этих факторов, однако, скудны и фрагментарны. Особый интерес представляет снижение питательных потребностей - олигонитрофильные и олигокарбофильные свойства, обуславливающие возможность прототрофного типа питания некоторых возбудителей в воде или почве, особенно при низких температурах.
Также существенное влияние на существование патогенных микроорганизмов в сапрофитической фазе, оказывают биотические факторы, к числу которых относится микрофлора, микро и мезофауна, а также водоросли и корневая система растений. Многие взаимодействия популяции возбудителя с другими компонентами почвенных и водных экосистем можно, в самом грубом приближении, свести к следующим типам:
отношения "хищник-жертва": микроорганизмы служат пищей для простейших и других представителей микро и мезафауны; что лимитируют численность бактерий в почве или воде;
конкурентные отношения патогенных бактерий как между собой, так и с сапрофитическими микроорганизмами с использованием бактерицинов, различных фагов, путем изменения pH и окислительно-восстановительного потенциала почвы, причем микробному антагонизму часто отводится ведущая роль в ограничении численности бактериальных популяций в почве;
симбиотические связи патогенных бактерий с другими микроорганизмами, простейшими, водорослями, как при внутриклеточном симбиозе, так и путем использования продуктов их метаболизма, что благоприятствует существованию возбудителей в почве или воде. Ингибируя слияние фагосом и лизосом у простейших, возбудитель, вместо переваривания получает возможность активно развиваться в амебах и инфузориях.
Характерная черта возбудителей сапронозов и сапрозоонозов - возможность автономного существованя.
Закономерное обитание возбудителей сапронозов и сапрозоонозов в почве или воде,разнообразные симбиотические связис почвенными и водными организмами,наряду с циркуляцией среди наземных животных,делают их полноправными и самостоятельными сочленами естественных экосистем.Хорошо известно,что единственным резервуаром возбудителей природноочаговых инфекций традиционно считаются животные.Накопленные к настоящему времени многочисленные и убедительные доказательства возможности длительного и автономного существования популяции возбудителя во внешней среде позволяют,на мой взгляд,считать различные субстраты внешней среды самостоятельным,автохтонным резервуаром возбудителей в природе. Это существенно расширяет как общие положения концепции природной очаговости болезней человека,позволяя считать природным очагом любую экосистему,включающую популяцию возбудителя,так и конкретные представления о "жизненных схемах" возбудителей инфекции-путях их циркуляции и резервации в природных очагах.
Для развития, роста и размножения микроорганизмов необходимы три фактора: оптимальная температура, влажность и питательный субстрат.
Даже столь краткий и обобщенный обзор показывает, сколь сложны, многообразны и взаимообусловлены факторы, воздействующие на внеорганизменную часть популяции возбудителя.
Литература
- Литвин В.Ю. Экология возбудителей сапронозов//М.:НИИЭМ имени М.Ф.Гамалеи АМН СССР.-1988.С.20-25.
- Сомов Г.П.,Литвин В.Ю. Сапрофитизм и паразитизм патогенных бактерий// Новосиб.: "Наука" сибирское отделение-1988.С.43-44.
- Гинцбург А.Л., Романова Ю.М. Стратегия выживания патогенных бактерий во внешней среде//Природа.-1997.
- Токарева Н. Такая вот зараза,или микромир-макропроблемы.//Экология ижизнь.-2004.-N4,С.70-76.