Gnotobióza

Gnotobiotické zvíře je zvíře, u kterého jsou přítomny pouze určité známé kmeny bakterií a jiných mikroorganismů. Technicky tento termín zahrnuje také zvířata bez zárodků, protože je znám i stav jejich mikrobiálních společenstev. Termín gnotobiotický je však často nesprávně stavěn do protikladu k termínu bezbakteriální.

Gnotobiotická zvířata (také „gnotobioty“ nebo „gnotobionty“) se rodí v aseptických podmínkách, které mohou zahrnovat odebrání od matky císařským řezem a okamžité přemístění novorozence do izolátoru, kde je veškerý vstupující vzduch, potrava a voda sterilizována. Taková zvířata jsou obvykle chována ve sterilním nebo mikrobiálně kontrolovaném laboratorním prostředí a jsou vystavena pouze těm mikroorganismům, které si výzkumníci přejí mít v těle zvířete. Tato gnotobiota se používají ke studiu symbiotických vztahů mezi zvířetem a jedním nebo více mikroorganismy, které mohou obývat jeho tělo. Tato technika je pro mikrobiology důležitá, protože jim umožňuje studovat pouze několik vybraných symbiotických interakcí najednou (viz Vědecká kontrola), zatímco zvířata, která se vyvíjejí za normálních podmínek, mohou rychle získat mikrobiotu, která zahrnuje stovky nebo tisíce jedinečných organismů.

Zvířata chovaná v gnotobiotické kolonii mají často špatně vyvinutý imunitní systém, nižší srdeční výdej, tenké střevní stěny a vysokou náchylnost k infekčním patogenům.

Taková zvířata lze také využít v živočišné výrobě, zejména při chovu prasat. Po porodu císařským řezem se těmto zvířatům postupně zavádí jejich přirozená mikroflóra. Tím se zamezí nežádoucím infekcím a dochází k rychlejšímu růstu.

Gnotobiotické rybyEdit

Ryby mají jako modelové organismy pro gnotobiotický výzkum řadu výhod. Ryby mají obecně výrazně vyšší počet potomků na jednu reprodukční událost ve srovnání se savci. Může jít až o tisíce jiker, z nichž každá je obsažena v ochranné vnější bláně, chorionu. Tato choriová blána umožňuje snadnou dezinfekci jiker před odchovem v gnotobiotickém prostředí, čímž odpadá nutnost provádět invazivní operace, například císařský řez. Další výhodou je, že se rybí jikry vyvíjejí rychle, což snadno umožňuje provádět vícegenerační studie. Stejně jako u savců se mikrobiotě ryb přisuzuje vliv na trávení živin, stimulaci imunitního systému, vývoj střev a další důležité fyziologické procesy. Ryby chované v gnotobiotickém prostředí tak mohou vykazovat četné fyziologické změny ve srovnání s rybami vystavenými běžným mikroorganismům prostředí .

Historicky se gnotobiotické ryby používaly pro výzkum člověka, protože byly důležité jako modelové organismy. S rostoucím rozšířením akvakultury pro udržitelnou produkci potravin však stále více převládají gnotobiotické studie zaměřené na maximalizaci produkce a udržení zdravých populací v zajetí. Ačkoli tyto studie nabývají stále většího významu pro své důsledky pro výživu a imunologické procesy ryb chovaných na farmách, většina výzkumu se stále provádí pouze na několika druzích ryb, jako je například zebřička. Vzhledem k tomu, že v současné době existuje mnoho druhů ryb chovaných v akvakultuře, je malý počet druhů ryb používaných v gnotobiotickém výzkumu stále známým omezením tohoto rozvíjejícího se oboru.

.