— процесс использования живых организмов и биологических процессов в производстве лекарств, удобрений, средств биологической защиты растений; для биологической очистки сточных вод, для биологической добычи ценных металлов из морской воды и т.д.
Перспективы генной инженерии и биотехнологии:
создание организмов, полезных для человека;
получение новых лекарственных препаратов;
коррекция и исправление генетических патологий.
Классификация паразитов.
1. По характеру связи с хозяином:
- истинные паразиты — такой образ жизни характерен для всех представителей данного вида (аскарида, цепень свиной, вши);
- ложные, или псевдопаразиты — как правило, свободноживущие, но, попав в организм человека или животного, какое-то время могут там существовать и оказывать вред (личинки комнатной мухи);
- гиперпаразиты, или сверхпаразиты — это паразиты паразитов (бактерии у паразитических протистов).
2. По локализации у хозяина:
- эктопаразиты — обитают на покровах тела хозяина (вши, блохи);
- эндопаразиты — обитают внутри организма хозяина:
а) внутриклеточные (малярийные плазмодии);
б) внутриполостные (гельминты кишечника);
в) тканевые (печеночный сосальщик);
г) внутрикожные (чесоточный клещ).
3. По длительности связи с хозяином:
- постоянные — весь жизненный цикл проводят у хозяина (аскарида, широкий лентец);
- временные — часть жизненного цикла проводят у хозяина (личиночный паразитизм — личинки оводов; имагинальный паразитизм -комары, блохи — паразитируют половозрелые особи).
Классификация хозяев.
1. В зависимости от стадии развития паразита:
а) окончательный, или дефинитивный хозяин
б) промежуточный хозяин
в) дополнительный хозяин, или второй промежуточный (хищные рыбы для личинок лентеца широкого);
г) резервуарный хозяин — в его организме происходит накопление инвазионных стадий паразита (дикие грызуны для лейшманий).
2. В зависимости от условий для развития паразита:
а) облигатные, или естественные хозяева аскариды и острицы детской
б) факультативные хозяева — (человек для свиной аскариды);
в) потенциальные хозяева —(морская свинка для трихинеллы).
г) тупиковые хозяева и хозяева-убийцы – экологические «ловушки» для паразитов.
Способы проникновения паразита в организм хозяина:
1) алиментарно (с пищей) — основной путь: яйца гельминтов, цисты протистов, личинки гельминтов;
2) воздушно-капельно и респираторно - через дыхательные пути (цисты почвенных амеб, некоторые вирусы и бактерии);
3) перкутанно - через кожу (личинки сосальщиков);
4) трансплацентарно - через плаценту (токсоплазма, малярийные плазмодии);
5) трансфузионно - при переливании инфицированной крови (трипаносомы, малярийные плазмодии);
6) с молоком матери (личинки аскарид);
7) контактно-бытовым способом - через контакты с больным человеком или с больными животными, через предметы домашнего обихода (чесоточный клещ);
8) трансмиссивно - при участии кровососущего переносчика –членистоногого;
- инокуляция - через хоботок переносчика при кровососании (трипаносомы, малярийные плазмодии);
- контаминация - загрязнение кожных покровов экскрементами переносчика, в которых находится возбудитель, и втирании их в кожу человека при расчесах (трипаносома - болезни Шагаса, чумная палочка);
9) половым способом - при половых контактах (влагалищная трихомонада).
Паразиты — высокоспециализированные организмы, максимально адаптированные к своей среде обитания. С одной стороны, у них произошло упрощение одних органов, с другой стороны — усовершенствование других.
Морфофизиологические адаптации связаны с изменением внешнего и внутреннего строения паразитов и функционирования их систем органов. Они подразделяются на:
1) прогрессивные адаптации: наличие органов фиксации (присоски, крючья, коготки вшей, ротовой аппарат клещей); сложное строение наружных покровов (кутикула, тегумент); молекулярная «мимикрия» (сходство структуры белков и ферментов паразита и хозяина); выделение кишечными паразитами антиферментов (защита от переваривания соками хозяина); внутриклеточное паразитирование; иммунносупрессивное действие паразитов (эндопаразиты секретируют протеазы, разрушающие иммунные комплексы и клетки хозяина) и др.
2) регрессивные: редукция органов движения и некоторых систем (кровеносной, дыхательной); упрощение
строения нервной системы и органов чувств.
Биологические адаптации связаны с размножением и жизненными циклами паразитов:
1) гермафродитизм (чаще встречается у паразитов, чем у свободноживущих форм);
2) преимущественное развитие половой системы и высокая плодовитость (цепень свиной — 100 тыс. яиц, аскарида человека — 250 тыс. яиц в сутки, свободноживущие ресничные черви — 5—10 яиц);
3) совершенствование различных форм бесполого размножения (шизогония у споровиков, почкование у ленточных червей, полиэмбриония у сосальщиков — один мирацидий за два месяца дает 610 тыс. церкариев);
4) сложные циклы развития с наличием нескольких личиночных стадий и сменой хозяев (сосальщики);
5) миграции по организму хозяина (аскарида, цепень свиной, трихинелла).
Организм хозяина также оказывает влияние на паразита, направленное на подавление его жизнедеятельности или уничтожение.
Ответные реакции хозяина можно разделить на клеточные, тканевые (местные), гуморальные (общие).
Клеточная реакция проявляется, например, в увеличении размеров клетки. Например, эритроциты, пораженные малярийным плазмодием, заметно крупнее «здоровых».
Тканевая реакция проявляется в образовании вокруг покоящейся стадии паразита соединительнотканной капсулы, которая в той или иной мере изолирует паразита от окружающих тканей.
Гуморальные реакции являются иммунологическими и заключаются в выработке защитных специфических антител в ответ на поступление антигенов, вырабатываемых паразитом.
Механизмы и формы иммунитета при паразитарных заболеваниях в принципе не отличаются от иммунитета при бактериальных и вирусных инфекциях.
Основное отличие состоит в кратковременности иммунологических реакций и слабой степени напряженности иммунитета. Относительный характер иммунитета объясняют отсутствием размножения гельминтов в организме хозяина, крупными размерами и сложным строением их, что препятствует тесному контакту паразита с клетками тканей хозяина. Затрудняет выработку иммунитета и смена стадий паразита (яйцо, личинка, половозрелая форма), поскольку антигены каждой стадии специфичны. Наиболее интенсивный иммунитет развивается во время присутствия личиночных стадий, поскольку личинка имеет более тесный контакт с тканями хозяина и выделяет антигены большей активности.
Иммунитет при гельминтозах вырабатывается, но не обеспечивает полной невосприимчивости к повторным заражениям, а лишь снижает продолжительность жизни паразитов и их плодовитость.
Таким образом, конечный результат взаимодействия паразита и хозяина зависит от следующих факторов: видовых особенностей паразита и хозяина; индивидуальных качеств данной пары партнеров; конкретных особенностей среды обитания паразита и хозяина на фоне их филогенетического развития.
Взаимоотношения в системе «паразит-хозяин» на примере особей. Действие паразита на хозяина.