Из огромного числа микрооргнизмов, обитающих в природе, только незначительная часть болезнетворна. В процессе многовековой эволюции одни виды микробов, приспособившись к извлечению пищевых ресурсов из неживой природы, до сегодняшнего момента остаются свободноживущими, другие виды постепенно адаптировались к сожительству с животными или растениями и за их счет получают питательные вещества.
Всякое сосуществование микроорганизма с макроорганизмом представляет собой симбиоз, характеризующийся различными типами биотических взаимоотношений по отношению к клеткам своего хозяина — мутуализмом, комменсализмом, паразитизмом.
Мутуализм — такая форма сосуществования, когда оба симбионта (хозяин и микроб) получают взаимную выгоду. Некоторые виды бактерий, обитая в кишечнике, продуцируют витамины, которые используются в организме животных для биокаталитических реакций. Кишечная палочка, например, синтезирует и выделяет в окружающую среду витамины группы В, а также витамин K. Бактерии многих других видов продуцируют витамины В1, В12, а также витамин K.
Примером мутуализма служит сожительство растений с клубеньковыми бактериями, которые питаются веществами из соков растения (например, бобовых — горох, вика), а растения, в свою очередь, используют азотистые соединения, синтезированные клубеньковыми бактериями, которые являются фиксаторами азота.
Комменсализм — такая форма сосуществования, когда один из симбионтов (в данном случае микроб) живет за счет хозяина, пользуется его защитой, но не причиняет хозяину никакого вреда. Микробы-комменсалы (стафилококки, стрептококки) населяют в качестве нормальной микрофлоры кожные покровы и слизистые оболочки животных. Однако следует признать, что комменсализм в этом случае относительное понятие, потому что среди представителей условно-патогенной микрофлоры имеются такие, которые при определенных условиях могут вызывать тяжелые заболевания.
Паразитизм — такая форма сожительства, когда микробы-паразиты питаются компонентами тканей хозяина, при этом причиняют ему вред, вызывая инфекционную болезнь, и не могут существовать без него. Такие микроорганизмы называются патогенными. Следовательно, среда обитания паразита — организм хозяина, с его морфологическими, физиологическими и защитными свойствами являющийся внешней средой первого порядка (по Павловскому), к которой паразит адаптируется в процессе эволюции. Эта среда непосредственно влияет на паразитов так же, как и паразиты влияют на хозяина. Окружающая среда в обычном понимании влияет на таких паразитов уже опосредованно, через организм хозяина.
В процессе эволюции адаптация паразитов к хозяину шла по линии специализации, в частности путем приобретения способности паразитировать в определенных тканях, например, возбудители сибирской язвы, пастереллеза паразитировали в крови; бруцеллы — в плаценте; возбудитель туберкулеза — в лимфоидной ткани; сальмонеллы — в слизистой тонкого кишечника; возбудитель ящура, оспы — в эпидермисе и слизистой оболочке; бешенства — в нервной ткани и т. д. В этом случае речь идет о тропизме паразитов, т. е. способности избирательно поражать преимущественно те или иные органы и ткани.
Многие болезнетворные микроорганизмы, попадая в организм животного, никак не влияют друг на друга, т. е. между ними нет взаимодействия, такая ситуация называется нейтрализмом. Различными могут быть и пространственные отношения между симбионтами. Если один симбионт находится вне
клеток другого, то тут можно говорить об эктосимбиозе, а если внутри клеток, то об эндосимбиозе. Более крупного из симбионтов называют хозяином.
Микробиологические аспекты инфекции также предусматривают формирование ряда важнейших категорий. Ассоциированные инфекции вызываются двумя или более возбудителями. Ассоциация микроорганизмов — сообщество различных их видов, существующее в естественно или искусственно созданных условиях, например, жизнь анаэробов совместно с аэробами в среде, содержащей свободный кислород. Ассоциация микроорганизмов имеет большое значение при вирусных и микоплазменных инфекциях респираторных органов, в частности у крупного рогатого скота в условиях промышленных животноводческих комплексов.
Синергизм — одинаковые физиологические процессы различных микробных ассоциаций, в результате которых происходит увеличение конечных продуктов.
Сателлизм — стимуляция роста одного микроба продуктами жизнедеятельности другого, который затем становится его спутником.
Антагонизм — противоположное действие, взаимное противодействие микрорганизмов, лекарственных средств и т. д. Антагонизм микробов — сложное взаимоотношение, когда при совместном развитии популяций бактерии одного вида или внутри одного и того же вида угнетают развитие других, а иногда полностью их уничтожают. Антагонизм микробов широко используют для профилактики и лечения различных болезней, главным образом желудочно-кишечных. Например, многие штаммы кишечной палочки способны подавлять развитие и уничтожать стрептококки, стафилококки, сибиреязвенную палочку, сальмонеллы, возбудителей злокачественного отека и туберкулеза