Привередливый организм

Привередливый организм – это любой организм , который имеет сложные или особые потребности в питании . Другими словами, прихотливый организм будет расти только тогда, когда в его среду включены определенные питательные вещества. Более ограничительный термин «привередливый микроорганизм» используется в микробиологии для описания микроорганизмов присутствуют специальные питательные вещества , которые будут расти только в том случае, если в их культуральной среде . Таким образом, привередливость на практике часто определяют как то, что ее трудно культивировать любым испробованным методом.

Примеры

Примером прихотливой бактерии является Neisseria gonorrhoeae , для роста которой требуется кровь или гемоглобин, а также несколько аминокислот и витаминов. Другие примеры включают Campylobacter spp. и Helicobacter spp. , которые являются капнофильными и требуют повышенного содержания CO ₂ среди других требований. Привередливые организмы не являются «слабыми» по своей сути — они могут процветать и процветать в своей конкретной экологической нише с ее особыми питательными веществами, температурой и отсутствием конкурентов, и их довольно сложно уничтожить. Но их трудно культивировать просто потому, что трудно точно смоделировать их естественную среду в культурной среде . Например, бледную трепонему нелегко культивировать, однако она устойчива в предпочтительной для нее среде, и ее трудно искоренить из всех тканей человека, больного сифилисом .

Значение

Примером практической значимости привередливости является то, что отрицательный результат культуры может быть ложноотрицательным ; то есть тот факт, что при культивировании не удалось получить интересующий организм, не означает, что этот организм отсутствовал ни в образце, ни в месте, откуда взят образец, или в том и другом. Это означает, что чувствительность теста не идеальна. Так, например, одного культурального исследования может оказаться недостаточно, чтобы помочь врачу, пытающемуся выяснить, какие бактерии вызывают пневмонию или сепсис у госпитализированного пациента и, следовательно, какой антибиотик использовать. Когда возникает необходимость определить, какие бактерии или грибы присутствуют (в сельском хозяйстве, медицине или биотехнологии), ученые могут также обратиться к другим инструментам, помимо культур, таким как тесты на нуклеиновые кислоты (которые вместо этого обнаруживают ДНК или РНК этого организма, даже если только во фрагментах или спорах, а не в целых клетках) или иммунологические тесты (которые вместо этого выявляют его антигены , даже если только во фрагментах или спорах, а не в целых клетках). Последние тесты могут быть полезны в дополнение к посеву (или вместо него), хотя осмотрительность необходима и при интерпретации их результатов, поскольку ДНК, РНК и антигены многих различных бактерий и грибов часто гораздо более распространены (в воздухе, почве, воде и организме человека), чем принято считать, — по крайней мере, в крошечных клетках. суммы. Таким образом, положительный результат этих тестов иногда может быть ложноположительным в отношении важного различия между инфекцией и просто колонизацией или непроросшими спорами. (Та же проблема также вызывает запутанные ошибки при тестировании ДНК в судебно-медицинской экспертизе ; крошечные количества ДНК человека могут оказаться практически где угодно, например, при передаче фомитами, а поскольку современные тесты могут выявить такие крошечные количества, интерпретация их присутствия требует должной осмотрительности. . ) Такие соображения объясняют, почему необходимы навыки для принятия решения о том, какой тест целесообразно использовать в данной ситуации, и для интерпретации результатов.

Виды привередливости

Жизненные потребности некоторых видов микробов включают не только определенные питательные вещества, но и химические сигналы различные , некоторые из которых зависят, как прямо, так и косвенно, от присутствия поблизости других видов. Таким образом, не только потребности в питательных веществах, но и другие химические вещества могут препятствовать изолированному культивированию видов.

Философские соображения

Льюис Томас 1974 года поместил требовательность и сложность культивирования изолятов в логический контекст в своей книге «Жизни клетки» : «Подсчитано, что мы, вероятно, обладаем реальными знаниями лишь о небольшой части микробов на Земле, потому что большинство из них не способны Их можно выращивать в одиночку. Они живут вместе в плотных, взаимозависимых сообществах, питая и поддерживая окружающую среду друг для друга, регулируя баланс популяций между различными видами с помощью сложной системы химических сигналов. С нашими нынешними технологиями мы больше не можем изолировать один из них. от остальных и выращивать ее в одиночку, тогда мы сможем предотвратить высыхание одной пчелы, как шелушащуюся ячейку, когда ее вынимают из улья». Одним из логических следствий этого отрывка является то, что неотделимость многих видов от их естественного экологического контекста вполне естественна и отражает лишь повсеместность взаимозависимостей в экологических системах, а не какую-либо слабость, хрупкость, упрямство или редкость какого-либо вида.

Что касается точки зрения Льюиса о пределах способности людей открывать более глубокие знания о микробах – от отдельных видов и штаммов до целых микробных сообществ – важна еще пара фактов. С одной стороны, это правда, что за десятилетия, прошедшие с тех пор, как он написал « Жизни клетки» , развитие омики , ставшее возможным благодаря значительно возросшей пропускной способности секвенирования и цифрового анализа полученных данных, значительно расширило возможности людей узнать больше о микробы, потому что их совокупные биохимические следы и отпечатки пальцев теперь можно проанализировать и количественно оценить (например, геномика , микробиомика , метаболомика , метагеномика /экогеномика). Но с другой стороны, для того, чтобы узнать больше о прокариотах , пределы культивирования по-прежнему актуальны даже после революции -омики, примерно по той же причине, по которой при эукариот патологии цитопатология все еще нуждается в гистопатологии как ее полнотканевом аналоге: есть вещи мы можем научиться у целых микробных клеток тому, чего не можем узнать только по составляющим их молекулам, точно так же, как есть вещи, которые мы можем узнать у целых эукариотических тканей, чего мы не можем узнать только у составляющих их клеток (например, пределы аспирации только цитология по сравнению с гистопатологией в комплексе).