Gnotobioza

Zwierzę gnotobiotyczne to zwierzę, w którym występują tylko pewne znane szczepy bakterii i innych mikroorganizmów. Technicznie termin ten obejmuje również zwierzęta bez drobnoustrojów, ponieważ znany jest również status ich społeczności mikrobiologicznych. Jednakże termin gnotobiotyczne jest często nieprawidłowo przeciwstawiany terminowi wolne od zarazków.

Zwierzęta gnotobiotyczne (również „gnotobiotes” lub „gnotobionts”) rodzą się w warunkach aseptycznych, które mogą obejmować oddzielenie od matki przez cesarskie cięcie i natychmiastowe przeniesienie noworodka do izolatora, w którym całe napływające powietrze, pokarm i woda są sterylizowane. Zwierzęta takie są zazwyczaj hodowane w sterylnym lub kontrolowanym mikrobiologicznie środowisku laboratoryjnym i są narażone na kontakt jedynie z tymi mikroorganizmami, których obecność u zwierzęcia jest pożądana przez badaczy. Te gnotobioty są wykorzystywane do badania symbiotycznych relacji pomiędzy zwierzęciem a jednym lub kilkoma mikroorganizmami, które mogą zamieszkiwać jego ciało. Technika ta jest ważna dla mikrobiologów, ponieważ pozwala im badać tylko kilka wybranych interakcji symbiotycznych na raz (patrz kontrola naukowa), podczas gdy zwierzęta, które rozwijają się w normalnych warunkach mogą szybko nabyć mikrobiotę, która zawiera setki lub tysiące unikalnych organizmów.

Zwierzęta hodowane w kolonii gnotobiotycznej często mają słabo rozwinięty układ odpornościowy, niższy rzut serca, cienkie ściany jelit i wysoką podatność na zakaźne patogeny.

Zwierzęta takie mogą być również wykorzystywane w produkcji zwierzęcej, zwłaszcza w hodowli świń. Po porodzie cesarskim, zwierzęta te są stopniowo wprowadzane do swojej naturalnej mikroflory. Pozwala to na uniknięcie niepożądanych infekcji i prowadzi do szybszego wzrostu.

Ryby gnotobiotyczneEdit

Ryby mają liczne zalety jako organizmy modelowe do badań gnotobiotycznych. Ogólnie rzecz biorąc, ryby mają znacznie większą liczbę potomstwa na wydarzenie reprodukcyjne w porównaniu do ssaków. Może to wynosić nawet do tysięcy jaj, z których każde jest zawarte w zewnętrznej błonie ochronnej, chorionie. Błona kosmówki pozwala na łatwe odkażenie ikry przed hodowlą w środowisku gnotobiotycznym, co eliminuje konieczność przeprowadzania inwazyjnych zabiegów chirurgicznych, takich jak cesarskie cięcie. Kolejną zaletą jest to, że ikra rybia rozwija się szybko, co pozwala na prowadzenie badań wielopokoleniowych. Podobnie jak u ssaków, mikrobiota ryb jest odpowiedzialna za trawienie składników odżywczych, stymulację układu odpornościowego, rozwój jelit i inne ważne procesy fizjologiczne. Tak więc ryby hodowane w środowisku gnotobiotycznym mogą wykazywać liczne zmiany fizjologiczne w porównaniu z tymi, które są narażone na normalne mikroorganizmy środowiskowe .

Historycznie ryby gnotobiotyczne były wykorzystywane do badań na ludziach ze względu na ich znaczenie jako organizmów modelowych. Jednak wraz ze wzrostem powszechności akwakultury w celu zrównoważonej produkcji żywności, badania gnotobiotyczne koncentrują się na maksymalizacji produkcji i utrzymaniu zdrowych populacji w niewoli. Chociaż badania te stają się coraz ważniejsze ze względu na ich wpływ na dietę i procesy immunologiczne ryb hodowanych w gospodarstwach, większość badań jest nadal prowadzona tylko na kilku gatunkach ryb, takich jak np. ryba zebra. Ponieważ istnieje wiele gatunków ryb hodowanych obecnie w akwakulturze, mała liczba gatunków ryb używanych w badaniach gnotobiotycznych jest nadal znanym ograniczeniem dla tej rozwijającej się dziedziny.

.