Гнотобиология (гнотобиотика)

Раздел экспериментальной биологии, изучающий гнотобиотов — высших организмов, которые не содержат микробов (стерильные, безмикробные) или видовой состав которых точно известен (гнотофоров).

Безмикробных животных получают двумя основными способами:

Гнотофоров (животных с известной микрофлорой) создают путём искусственного заражения безмикробных животных культурой одного или нескольких точно идентифицированных видов микроорганизмов.

Выращивают и содержат гнотобиотов в специальных изоляторах или помещениях барьерного типа. Их обеспечивают полноценным стерильным питанием и подвергают систематическому микробиологическому контролю.

Гнотобиоты обладают высокой восприимчивостью к инфекционным агентам и чувствительностью к некоторым химическим препаратам. Их используют для изучения различных вопросов инфекции, иммунитета, обмена веществ и экологии, в частности — роли нормальных микроорганизмов в существовании высших животных.

В практике их применяют для:

  • Апробации фармакологических препаратов (например, антибиотиков).
  • Производства высокоспецифичных диагностических сывороток.

Принципы гнотобиологии нашли широкое применение в клинической медицине (хирургии, трансплантологии, онкологии, инфекционной патологии и других областях).

Современный контекст

Сегодня гнотобиология является краеугольным камнем исследований микробиома — совокупности всех микроорганизмов, населяющих организм хозяина. Сравнение гнотобиотов (лишённых микробиоты) с обычными или гнотофорными животными позволяет с высокой точностью оценить роль конкретных микробов или их сообществ в развитии иммунной системы, метаболизме питательных веществ, защите от патогенов и даже в регуляции поведения и работы нервной системы (ось «кишечник — мозг»). Современные методы, такие как секвенирование нового поколения, позволяют создавать и характеризовать гнотофоров с невиданной ранее точностью, что открывает новые горизонты для персонализированной медицины и создания пробиотиков следующего поколения.