Патогены против микробов и иммунная система

Я надеюсь, что мой вопрос не слишком простой или глупый. В настоящее время я изучаю инфекционные заболевания в 11-м классе биологии, и я застрял на концепции патогенов и микроорганизмов. Всякий раз, когда я ищу в Интернете, я получаю определение патогена как «микроорганизм, вызывающий заболевание», но я также вижу другие определения, в которых говорится, что это просто «организм, вызывающий заболевание». Я спросил свою учительницу, и она сказала, что это организм, вызывающий болезнь, но особенно микроорганизм.

Если предположить, что определение моего учителя верно, то почему большинство патогенов являются микроорганизмами? Мне также интересно, что касается трех линий защиты иммунной системы, применимо ли это также к патогенам, которые не являются микроорганизмами, например, к ленточным червям?

Ответы (2)

Не все микроорганизмы являются патогенами
Во-первых, не все микроорганизмы являются патогенами - некоторые из них могут быть безвредными, а некоторые даже необходимы для функционирования организма-хозяина (например, многие микроорганизмы, входящие в состав нашего микробиота).

Многие патогены не являются микроорганизмами.
Здесь следует упомянуть вирусы и субвирусные образования (прионы, вироиды), которые технически не являются организмами, хотя и не относятся к категории микро- .

Затем следует упомянуть о болезнетворных микроорганизмах, отличных от бактерий: грибах, паразитических червях, различных видах личинок, паразитических растениях, питающихся своим хозяином, и т. д. Между двумя организмами существует множество взаимодействий, которые можно охарактеризовать как паразитизм, т. е. они приносят пользу одному организму , но вредно для другого.

Болезнь также является неоднозначным термином.
Теперь, даже когда мы говорим о многоклеточных паразитах, они обычно меньше своего хозяина. Это связано с тем, что мы называем болезнью — действительно, этот термин фокусируется на состоянии организма-хозяина, которое может быть вызвано или не вызвано патогеном. Кроме того, под возбудителем обычно понимают паразитарную связь со своим хозяином, то есть он использует хозяина, не убивая последнего. Это снова подразумевает меньшее потребление энергии, что обычно означает меньший размер. Если бы «патоген» убил хозяина и поглотил его целиком (или большую его часть), мы бы назвали это не болезнью/паразитизмом, а скорее взаимодействием хищника и жертвы.

Просто отметим, что многие патогены смертельны (на ум приходят лихорадка Эбола и бешенство), даже если они не поглощают весь организм.
Большинство болезней, вызывающих смерть, не поглощают хозяина, а вызывают постепенное снижение его метаболических функций или повреждение важнейших органов.
@Armand Это хороший момент. Но их энергетические потребности все еще намного меньше, чем у хозяина, что связано с их размером - причина, по которой они смертельны, заключается в том, что они локально нарушают жизненно важные функции хозяина, как указал Бармар выше.
@Barmar Спасибо за эту точность. Смотрите мой комментарий выше.

Терминология в биологии часто становится немного размытой по краям, иногда в результате дублирования определений или из-за желания избежать дублирования. По какой-то причине многие эукариотические патогены чаще называют паразитами. Это, по-видимому, более характерно для (хотя и не исключительно) многоклеточных паразитов, таких как ленточные черви, что, возможно, приводит к некоторым определениям, исключающим их как патогены (даже если они явно вызывают инфекционное заболевание). Более общий технический термин для патогенов, часто используемый в протоколах биобезопасности и регламентах исследований, — «инфекционный агент». Это охватывает весь спектр инфекционных паразитов, простейших, грибков, бактерий, вирусов и неживых агентов (таких как прионы) с меньшей вероятностью двусмысленности.

Но суровая правда заключается в том, что многим биологическим терминам не хватает жесткого и общепризнанного определения. Противоречивые или даже двусмысленные определения могут сохраняться, потому что такие определения не всегда необходимы биологам для проведения продуктивных исследований. Мне не нужно знать, считаются ли ришты технически паразитами или патогенами, или и тем, и другим, чтобы изучить их передачу и патологию. Мне не нужно знать, живы ли прионы или нет, чтобы изучать инфекционные заболевания, которые они вызывают. Что более важно, так это иметь рабочие определения, которые не вызывают путаницы при последовательном использовании в заданном контексте (в вашем случае это контекст изучения биологии 11-го класса).

В ответ на ваш второй вопрос:

Если предположить, что определение моего учителя верно, то почему большинство патогенов являются микроорганизмами?

Этот ответ немного спекулятивен, но подавляющее большинство биологического разнообразия на Земле является микроскопическим . Учитывая, насколько мы, многоклеточные организмы, превосходим их как по количеству, так и по разнообразию, то, что мы вообще сохранились, является чудом природы. Эукариоты — это небольшая ветвь на древе жизни, а многоклеточные организмы — лишь малая часть этой ветви. Кроме того, самые распространенные и разнообразные биологические существа на планете, вирусы, даже не имеют постоянного дома на этом дереве.

введите описание изображения здесь

Мне нравится эта идея: «Учитывая, насколько мы, многоклеточные организмы, превосходим их как по численности, так и по разнообразию, то, что мы вообще сохранились, — это чудо природы».