Тварини без мікробів

Щоб з’ясувати будь-яку закономірність у біології, необхідна величезна кількість дослідів, а значить, і піддослідних тварин – адже всі тварини дуже різні. Скоротити ж їх число можна, тільки зробивши всіх піддослідних однаковими, однорідними. Один із шляхів тут – лінійне розведення, коли з покоління в покоління пари для продовження роду підбирають тільки з братів і сестер. Всі тварини однієї лінії – найближчі родичі, чим і пояснюється їх виключна подібність. Починаючи з двадцятого покоління навіть клапоть шкіри, пересаджений від одного звірка іншому звірку тієї ж лінії, приживається, не «помітивши» підміни господаря.

Але, на жаль, і цей метод не вирішив проблему однорідних тварин. Адже реакція тварини залежить не тільки від спадковості, а й від фізіологічного стану. Спробували виробити стандартні раціони харчування і умови утримання. Але і цього виявилося недостатньо. Іноді зовні здорова тварина була заражена інфекцією, а це відразу спотворювало результати експерименту. Виникла думка: а що якщо розвести тварин, взагалі вільних від будь-якої інфекції?

Нині вже 16 видів таких тварин (миші, щури, морські свинки, кролики, кури, японські перепела та інші) виведені в лабораторіях світу. Містять їх в камерах-ізоляторах, куди повітря, їжа і все необхідне надходять тільки в стерилізованому вигляді.

Де ж взяли безмікробних тварин? Адже повністю звільнити від мікробів живого звірка неможливо. Він отримує їх вже при народженні – з першим ковтком повітря, від першого дотику зі шкірою матері. Єдиний вихід – ізолювати звірка ще до народження.

Для цього у самки на останній стадії вагітності в стерильних умовах витягають матку, з усіма пересторогами переносять її в ізолятор, де звільняють дитинчат. Годують їх стерилізованою молочною сумішшю, яка містить близько 10 компонентів.
З птахами справа йде простіше. Їх яйця за 2 дні до появи курчат переносять над посудиною з дезинфікуючим розчином в стерильний інкубатор, де і виводяться курчата. Однак з сумішшю для їх вирощування теж турбот чимало: вона містить близько 30 компонентів.

Як же вплинуло на самих тварин повне позбавлення від інфекції? Перш за все організм позбувся необхідних вітамінів – фолієвої кислоти, біотину і вітаміну К, що виробляються кишковою флорою. Тільки додаючи їх до раціону, можна підтримати життя безмікробних тварин. В іншому, здавалося б, ці тварини виграли: вони довговічніше звичайних лабораторних, їх зріст більше на 5-10 відсотків, а наднирники менше, – значить, організм працює зі зниженою напругою. Безмікробне життя дозволило їм без шкоди для здоров’я зменшити розміри серця і печінки, знизити інтенсивність обміну речовин, м’язовий тонус і швидкість циркуляції крові, а також скоротити систему захисних сил організму, що обгороджують його від інфекції.

Зате перетравлення і засвоєння їжі погіршилося, особливо у тварин-вегетаріанців. У мишей, щурів, морських свинок і кроликів це компенсується підвищеним споживанням їжі і води, а також збільшенням сліпої кишки. Вона важить 30 відсотків ваги тіла і займає до 50 відсотків черевної порожнини. При введенні ж мікроорганізмів сліпа кишка за одну добу наполовину зменшується. Таким чином, хоча симбіоз з мікробами і вимагає деяких витрат з боку організму, він повністю їх окупає.

Виходить, безмікробна тварина – далеко не ідеальна модель самостійної високоорганізованої живої істоти. Вона швидше нагадує ізольований орган. Переконавшись в цьому, біологи прийшли до висновку, що безмікробних тварин слід штучно заражати певними видами мікроорганізмів. Так з’явився новий вид лабораторних тварин – вільних від патогенних організмів. Їх також тримають в камерах-ізоляторах під постійним бактеріологічним контролем, інакше в них можуть оселитися непередбачені експериментатором патогенні мікроби, але по своїй фізіології ці тварини практично не відрізняються від звичайних лабораторних. Вони-то і представляють зараз найкращу модель для медико-біологічних експериментів.