Motto: „ … animalele există ca unităţi organice complexe alcătuite din celule animale şi microbiene care interacţionează.” D.C. Savage, 1972

3

SUMAR

Prefaţa …………………………………………………………………... 5

Cuvânt înainte ……………………………………………………….. 13

Introducere …………………………………………………………… 17

Biomul – Tubul digestiv ……………………………………………… 31

Ecosistemul – cavitatea bucală ………………………… 31

Ecosistemul gastrointestinal ……………………………… 38

Ecosistemul gastric …………………………………………. 38

Ecosistemul intestinal ………………………………………. 41

Relaţiile probiotice …………………………………………. 51

Efectul acţiunii speciilor probiotice …………………….. 52

Biomul – mediul intern ………………………………………………. 70

Reacţia speciilor invadatoare …………………………… 96

Biomul respirator ……………………………………………………. 102

Biomul reproducător ……………………………………………… 104

Biomul integrator …………………………………………………… 107

În loc de concluzii ………………………………………………….. 121

Bibliografie …………………………………………………………… 130

5

PREFAŢĂ

Prin problematica extrem de complexă şi de importantă pe care o

tratează în baza unor informaţii bibliografice foarte recente, apariţia cărţii

ECOLOGIE SOMATICĂ reprezintă încă un pas pe drumul ascendent al

modernizării şi maturizării gândirii biologice.

Autorii, distinsul biolog prof. dr. Gheorghe Mustaţă de la

Universitatea „Alexandru Ioan Cuza” şi medicul Tiberiu Mustaţă de la

Universitatea „Gr.T. Popa” promovează, într-adevăr, în această nouă

lucrare, o gândire prospectivă, integratoare a celor mai novatoare concepte

ecologice-biosistemice, atenţi la punerea în lumină a unui fenomen biologic

oarecum neglijat până acum, considerat ca fiind cvasi-singular în lumea

vie: mutualismul simbiotic.

Apariţia acestei cărţi constituie din multe puncte de vedere un

eveniment salutar în biologia românească - şi nu numai – dacă-l privim din

perspectiva actualului context particular al perioadei pe care o parcurge

evoluţia gândirii ştiinţifice, în special a gândirii biologice. Când fac această

afirmaţie, mă refer la inconştienţa manifestată faţă de ecosistemul planetar

prin continua lui degradare de către noxele hiper-civilizaţiei tehnice, deşi

oamenii de ştiinţă au tras, încă de mult, semnale de alarmă; de asemenea,

mă refer la iluzoriile „succese” scontate de unii care propun clonarea

indivizilor supradotaţi, ignorând dimensiunea istorică, procesuală a

viului.

Iată doar numai câteva motive pentru care consider că trebuie

6

subliniată valoarea inestimabilă a laborioaselor strădanii ale profesorului

Gheorghe Mustaţă şi ale distinşilor săi colaboratori orientate către

promovarea acelor concepte şi idei novatoare - ca cele adoptate de autori în

această carte - cum este, de pildă, conceptul de biologie cognitivă elaborat

de Brian C. Goodwin, de fapt o extindere a seducătoarei teorii lingvistice

a lui Noam Chomsky.

Dealtfel, biologul militant care este profesorul Gheorghe Mustaţă

nu este la primii săi paşi în efortul de a înlătura vălul ce ne mai ascunde

încă mecanismele evoluţiei viului.

În al său „credo” ştiinţific din magistrala sinteză publicată anul

trecut (2000)‚ „Rolul biocenozelor parazitoide în păstrarea

echilibrului natural” (rezultat al cercetărilor pe teren şi în laborator timp

de circa trei decenii) afirmă, avertizând:

„Generat de natură, omul a pornit, se pare, pe căi greşite.

Declarându-se stăpân al naturii încearcă să se desprindă de ea, s-o

controleze şi s-o modifice în interese proprii, adesea meschine. ... Intervine

în natură înainte de a o cunoaşte pe deplin. Efectul este de-a dreptul

catastrofal. Astfel a generat şi duce în mileniul al III-lea un flagel –

poluarea - care poate să-i pună sub semnul întrebării propria existenţă. Se

impune reintegrarea omului în natură. Această reintegrare a omului la

natură nu înseamnă o sălbăticire a sa, ci doar o convieţuire în armonie cu

Natura Mamă din care facem parte.

7

Dacă nu vom învăţa să respectăm natura şi să trăim în armonie cu ea, nu

vom avea viitor.”

Înseamnă, aşadar, că omul nu trebuie să se transforme din

ignoranţă şi din infatuare într-un fel de „demiurg” nefast al propriului

univers.

Această nouă carte, ECOLOGIE SOMATICĂ, rod al

îngemănării organice a biologiei cu milenara sa congeneră, medicina,

continuă de fapt acelaşi „credo” filozofico-ştiinţific militant, dar în alte

planuri, cu noi şi convingătoare argumente.

Având ca obiectiv final principal cunoaşterea şi înţelegerea în

profunzime a fiinţei umane, concepută prin analogie cu biosfera terestră ca

o autentică homosferă în care s-a integrat o considerabilă diversitate de

microbiosisteme simbionte în permanentă co-evoluţie, autorii şi-au

propus să demonstreze că Leo Buss nu a greşit atunci când, în 1987, a

diferenţiat o noua ramură a ecologiei, pe care a denumit-o Ecologie

somatică.

Si, după părerea mea, ei au reuşit. Deşi, ca tot ceea ce este nou, ar

putea să surprindă sau chiar să şocheze la prima vedere, aşa cum rezultă din

conţinutul substanţial al cărţii, autorii reuşesc să ne convingă că ecologia

somatică este o disciplină ştiinţifică pe deplin conturată, pluridisciplinară,

cu un statut aparte, a cărei problematică este orientată spre decriptarea

inepuizabilei dinamici a interrelaţiilor existente în homosferă.

Desigur, lectura Ecologiei somatice nu este deloc facilă, dar

solicitarea cititorului este compensată de satisfacţia intelectuală a

8

descoperirii micului univers uman în profunzimile lui strâns legate de

primele vieţuitoare care au apărut pe planetă, microorganismele, şi, de

asemenea, indisolubil legat de marele, infinitul Univers!

Una din problemele fundamentale ale biologiei teoretice încă plină

de „mistere”‚ cea a evoluţiei de la organismele monocelulare (bacterii,

protozoare etc.) la cele pluricelulare (metazoare), mi-a atras în mod deosebit

atenţia, deoarece cunoşteam cum este soluţionată această problemă în

literatura de specialitate şi eram curios sa văd cum o văd autorii.

Maniera în care este interpretată această problemă crucială a

constituit un adevărat test care justifică aprecierea de la început că

Ecologia somatică face un pas important în maturizarea gândirii

biologice. Iată de ce:

Cu vreo trei decenii în urmă, reputatul biolog geneticianul

François Jacob, laureat Nobel în 1965, afirma: „Am început să înţelegem

celula, însă nu şi ţesutul sau organul”, deşi el cunoştea destul de bine că

celulele comunică între ele, ba mai mult chiar, elaborase deja conceptul de

integron când afirma: „De la particule la om se întâlneşte o întreagă serie

de integrări, de nivele şi de discontinuităţi.”

În ciuda acestor realităţi evidente ale evoluţiei. el scrie în

continuare: „Logica sistemului care dirijează execuţia unor programe

complexe‚ de pildă dezvoltarea unui mamifer, rămâne încă necunoscută.

Formarea unui om pornind de la ou reprezintă un miracol de exactitate şi

de precizie. Cum dintr-o singură celulă apar mii de miliarde, în linii

specializate, conform unei ordini stricte în timp şi în spaţiu, iată ce desfide

9

orice fantezie.” (La logique du vivant, 1970; vers. rom., 1972, p. 336-337).

Depăşind comandamentele stricte ale programului genetic în care,

se pare, era cantonat savantul francez, autorii români, luând în considerare

şi rolul mediului, proiectează o lumină mai clară asupra acestei probleme.

Într-adevăr, interpretând lumea vie în aceeaşi viziune sistematică

proprie lui François Jacob, dar îmbogăţită cu aparatul conceptual al

biologiei cognitive elaborată de Goodwin şi Chomsky, autorii,

exponenţi ai celor două prestigioase instituţii academice ieşene, concep

organismul ca o entitate cognitivă, care trăieşte în baza „recunoaşterii

sinelui şi a mediului.”

Altfel spus, într-o formulare echivalentă, oarecum metaforică‚

„organismul reflectă mediu1”.

În felul acesta, autorii ajung la concluzia că cerinţele ecologice

sunt aceleaşi fie că este vorba de un organism monocelular autonom, fie de

un metazoar alcătuit, la început‚ doar din câteva zeci de celule dar care

trăieşte ca un tot unitar. Cu alte cuvinte, legităţile care guvernează viaţa

la nivel supraindividual (cenobial/colonial) sunt aceleaşi ca la nivelul

individual.

Autorii sesizează just că situaţia începe să se schimbe odată cu

creşterea numărului de celule care nu încetează să comunice între ele adică

să interacţioneze, să se „informeze” reciproc. Dar, odată cu creşterea

integrării din ce în ce a mai multor celule, acestea încep să-şi estompeze

autonomia, şi aşa relativă. Diferenţierea şi specializarea funcţională şi

structurală a celulelor începe să depindă din ce în ce mai mult de poziţia lor

10

unele faţă de altele şi în raport cu mediul ambiant, precum şi în raporturile

ce se stabilesc între grupările (ţesuturile şi organele) de celule specializate

funcţional.

Această deducţie logică a autorilor se sprijină pe argumente

temeinice preluate din arsenalul embriologiei experimentale, care de aproape

un secol a urmărit să răspundă la polemica îndelungată dintre teoria

preformistă şi cea epigenetică.

Ceea ce conferă însă ecologiei somatice elaborată de autorii români

incontestabilă originalitate şi eficienţă este faptul că reliefează un aspect cu

totul inedit, căruia până în prezent - cel puţin pentru mine - nu i s-a

acordat atenţia cuvenită.

Este vorba de faptul că împreună cu celulele constitutive ale

organismelor metazoarelor trăiesc şi alte microorganisme care, populând

diferitele organe, creează tot atâtea medii ecologice diferite în care

coabitează. Unele dintre aceste specii de microorganisme invadatoare au

devenit, cu timpul, necesare funcţionării normale a organului respectiv şi,

în consecinţă, întregului organism.

Ilustrând această stare de lucruri cu ceea ce există în corpul (soma)

omului, autorii arată că numai embrionul (fătul) este absolut steril, dar

numai atât timp cât se dezvoltă în placentă. Din clipa în care părăseşte

uterul, fătul se contaminează cu aşa-numitele microorganisme pionier

provenite de la mamă, care se dezvoltă apoi şi co-evoluează neîncetat.

Considerând din unghiul de vedere ecologic această stare de

lucruri, autorii construiesc o adevărată anatomo-fiziologie ecologică

11

care ne înfăţişează corpul omenesc alcătuit din mai multe ecosisteme

interdependente structurate în biom-uri, la rândul lor integrate în

homosferă. Unele biom-uri includ ecosisteme ierarhic „inferioare”, numite

bioskene.

Cea mai voluminoasă secţiune a cărţii (circa 81%) este destinată

tratării exhaustive, cu maximă rigurozitate, a diferitelor tipuri de biom-

uri: biomul digestiv, biomul respirator, biomul mediu1ui intern,

biomul sistemului reproducător şi biomul coordonator neuro-

endocrin.

O concluzie importantă ce se desprinde din studiul acestor

ecosisteme este că simbioza este un fenomen dominant în evoluţia

filogenetică şi ontogenetică şi că dialogul semiotic ce se realizează între

ecosistemele somatice ale unui biom şi între bio-murile integrate în

homosferă asigură desfăşurarea corectă a tuturor funcţiilor întregului.

Cu alte cuvinte realizează echilibrul dinamic al homosferei.

Dincolo de valoarea ştiinţifică intrinsecă a ECOLOGIEI

SOMATICE, operă din care am încercat să subliniez punctual ceea ce am

reuşit să sesizez ca fiind esenţial, aş vrea să închei cu mesajul ei profund

umanist, care nu diferă în ceea ce priveşte tonalitatea de cel din opera

publicată în anul 2000.

Plecând de la premisa că din organismul uman biomul neuro-

encocrin are rolul de integrare, autorii îşi pun întrebarea: „prezintă şi

biosfera (planetară) sisteme integrative care să-i asigure păstrarea

structurilor funcţionale şi integralitatea?”

12

Cred că sistemul integrator al biosferei nu se va putea înfăptui

decât atunci când mai multe creiere umane - în primul rând de neocortex-

uri – vor funcţiona în conformitate cu „credo”-ul ştiinţifico-filozofic

exprimat în 2000 şi reformulat în această magnifică operă:

„Conceptul de ecologie somatică deschide o nouă perspectivă în

cunoaşterea structurii noastre funcţionale şi în protejarea ecosistemelor şi a

biomurilor care ne edifică organismul. Am putea să ajungem să întocmim

„cartea roşie” a unor specii de microorganisme care fac parte din structura

noastră funcţională şi care sunt puse în pericol de dispariţie ca urmare a

tratamentelor cu antibiotice sau a altor intervenţii nechibzuite.

Să lansăm semnale de alarmă către medici şi farmacişti să

intervină cu competenţă în tratarea noastră ca pacienţi pentru a nu provoca

dispariţia unor specii din ecosistemele noastre somatice, astfel încât să ne

pună sub semnul întrebării propria noastră existenţă prin dezorganizarea

funcţională a biocenozelor interne.”

Prof.dr. Gh. Hasan

Iaşi, 7 februarie 2001

13

ECOLOGIE SOMATICĂ

CUVÂNT ÎNAINTE

De ce şi o Ecologie somatică? În acest veac Ecologia a fost diversificată la refuz. Se vorbeşte astăzi de o multitudine de tipuri de ecologii: Ecologie generală, Ecologie sistemică, Ecologia plantelor, Ecologia animalelor, Ecologia microorganismelor, Ecologie acvatică, Ecologie terestră, Ecologie geologică, Ecologie militară, Ecologie socială, Ecologie umană, Ecologie mentală etc. Unele dintre ele nu au un suport real. Se poate desprinde Ecologia somatică din Ecologia umană astfel încât să devină independentă? Desigur, Ecologia umană are o sferă precisă şi mult mai largă de cuprindere. Este vorba de încadrarea omului în natură şi relaţiile pe care le stabileşte cu aceasta. Ecologia somatică nu vizează numai fiinţa umană, ci toate fiinţele Procariote şi Eucariote, unicelulare şi pluricelulare, deoarece toate pot deveni mediu de viaţă pentru alte fiinţe. Ce diferenţă putem stabili între un protozoar care se scaldă în apa oceanului şi altul care se scaldă în mediul intern al unui animal? Situaţia este

14

comparabilă. Fiecare şi-a găsit un mediu în care îşi desfăşoară existenţa. Fiecare stabileşte relaţii cu mediul său şi cu fiinţele care îl populează. D.C. Savage (1972) afirma că “… animalele există ca unităţi organice complexe alcătuite din celulele animale şi microbiene care interacţionează”. Interesant mod de a pune problema. Vom vedea însă că această interacţiune este reală. Nu există fiinţă care să-şi ducă existenţa singură, fără a fi însoţită în structura sa intimă de unele microorganisme. G. Zarnea (1994) considera că “Un microorganism poate fi autohton pentru un anumit habitat şi alohton pentru altul, care îl tranzitează”. Acesta este un adevăr general, însă G. Zarnea se refereă la microorganismele care populează anumite habitate ale organismului uman. În organismul uman putem diferenţia nesfârşite tipuri de habitate care sunt populate de numeroase specii de microorganisme. Aceasta înseamnă că în organismul uman putem diferenţia nesfârşite tipuri de ecosisteme, care se influenţează reciproc şi care depind de întregul pe care îl formează organismul. G. Zarnea (1994) apreciază că “Ecosistemul gastrointestinal este complex, deschis, integrat şi format din unităţi care interacţionează şi care conţin mai multe habitate pentru microorganisme”. Această apreciere probează faptul că organismul

15

uman este abordat din punct de vedere ecologic. Într-adevăr, sistemul gastrointestinal se comportă ca un ecosistem, fiind populat de numeroase specii de microorganisme şi chiar de animale superioare (Nematode, Cestode) care depind în existenţa lor de gazdă şi de interrelaţiile pe care le stabilesc între ele pe de o parte şi cu gazda pe de altă parte. Dacă Andrei Popovici Bâznoşanu (1937, 1969) definea bioskena ca fiind cel mai mic tip de ecosistem, Bogdan Stugren (1982) nominalizează următoarele tipuri de bioskene: „- spinările vitelor cornute infectate de anumite diptere; - eritrocitele broaştelor ţestoase şi păsărilor sunt ocupate de hemigregarine; - celulele corpului omenesc sunt parazitate de virusuri, formându-se bioskene intraorganismice”. Bioskenele nu sunt însă izolate, ci funcţionează în anumite ecosisteme mai cuprinzătoare. Mai multe bioskene pot constitui un consorţiu (Bogdan Stugren, 1982). Tischler W. (1955) consideră că un şoarece de câmp formează un consorţiu cu ectoparaziţii şi helminţii săi. Câte alte specii mai populează organismul unui şoarece de câmp? Dacă Margulis a lansat ipoteza conform căreia celulele eucariote sunt populate de celulele procariote endosimbionte, care formează organite

16

de tipul mitocondriilor şi al plastidelor, atunci trebuie să considerăm că nu există aproape nici o fiinţă care să trăiască singură. Fiinţele oferă condiţii de viaţă altor specii, împreună cu care convieţuiesc într-un mutualism simbiotic. Nu punem aici problema paraziţilor care îşi omoară gazda. Vorbim doar de acea convieţuire care este, mai mult sau mai puţin propice ambilor parteneri. De altfel Leo Buss (1987) a simţit nevoia să fundamenteze o nouă direcţie în ecologie, Ecologia somatică, pentru a putea surprinde subtilele relaţii care se stabilesc între un organism şi microorganismele care îl populează. În acest mod Ecologia somatică se poate desprinde ca o ramură a Ecologiei. Pentru a putea descifra subtilele interrelaţii care se stabilesc între o gazdă şi multiplele fiinţe vii care o populează este necesar să apelăm nu numai la gândirea ecologică, ci şi la cea biosemiotică şi să ţinem cont de un fenomen biologic mult neglijat, mutualismul simbiotic. În cele ce urmează ne propunem să probăm că Leo Buss nu a greşit atunci când a diferenţiat Ecologia somatică între celelalte tipuri de Ecologie. Autorii

17

INTRODUCERE

Brian C. Goodwin a pus bazele unei biologii cognitive.

Conform acestui mod de gândire organismul trebuie văzut ca

un sistem cognitiv care operează pe baza recunoaşterii sinelui

şi a mediului. Această cunoaştere este exprimată sub formă

de reguli sau constrângeri care generează structuri utile,

necesare pentru supravieţuire, reproducere şi evoluţie. Acest

concept reprezintă o extensie a teoriei lingvistice a lui Noam

Chomsky aplicată în biologie. După Chomsky capacitatea

înnăscută, neînvăţată de a genera structuri propoziţionale

corecte emerge în copilărie. Ea este constituită din reguli şi

constrângeri care definesc procesele care generează structuri

de suprafaţă ale propoziţiilor din structura lor profundă.

Scopul teoriei lui Chomsky era să explice caracterul

productiv al limbajului, capabil să genereze o serie nelimitată

de propoziţii pe baza unui număr finit de cuvinte şi reguli ale

gramaticii generative. Mulţi autori au văzut acest aspect al

limbajului ca fiind foarte relevant pentru structurile biologice.

N. Jerne a făcut o analogie între limbaj şi sistemul imun. El a

comparat o regiune variabilă a unei molecule de anticorp, nu

cu un cuvânt, ci cu o propoziţie sau frază. Repertoriul imens al

sistemului imun n-a fost văzut ca un vocabular, ci ca un sistem

18

de propoziţii, capabil să răspundă oricărei propoziţii exprimată

de multitudinea de antigene pe care sistemul imun le poate

întâlni.

Capacitatea de apărare a organismului este

demonstrată de proliferarea limfocitelor B, care prin

rearanjamente genetice şi mutaţii somatice capătă regiuni

variabile, diferite de cele ale celulei stem (de bază).

N. Jerne se arată uimit de complexitatea acestui sistem

cognitiv care a evoluat prin el însuşi şi funcţionează fără

asistenţa creierului.

Unii lingvişti chomskieni au inversat semnificaţia

metaforei – limbajul ca sistem biologic, prin aceea că au

insistat asupra importanţei organizării biologice ca o cheie de

înţelegere a structurii profunde a limbajului. Astfel se afirmă că

propoziţiile exprimă proprietăţile sistemelor biologice deoarece

ele există numai corelate cu activitatea unui alt sistem biologic

(creierul).

Analizând din punct de vedere sistemic lumea vie

înţelegem că există o ierarhie organizatorică a sistemelor,

ilustrată prin complicarea gradată a structurilor (celule-ţesuturi-

organe-sisteme de organe etc.), în aşa-numitele nivele de

integrare, pe de o parte şi o ierarhie a sistemelor ecologice

concretizată în existenţa nivelelor de organizare (individ-

populaţie (specie) - biocenoză-biosferă), pe de altă parte.

19

Dacă dorim să elucidăm pe deplin noţiunea de individ,

atunci aplicăm principiile caracteristice nivelelor de organizare

atât pentru organismele unicelulare cât şi pentru cele

multicelulare. Fie că este vorba de o celulă care funcţionează

ca un organism independent, fie că este vorba de un

metazoar, format doar din câteva zeci de celule, care

funcţionează ca un tot unitar, cerinţele ecologice sunt

aceleaşi. Legile care guvernează funcţionarea nivelului

individual de organizare sunt aceleaşi.

În ceea ce priveşte poziţia ecologică a organismelor

unicelulare ne apare limpede în cazul speciilor unicelulare

solitare. Situaţia începe să se complice în cazul formelor

coloniale. Coloniile de Volvox globator se găsesc la limita

dintre protozoare şi metazoare. Diferenţierea structurală şi

funcţională a celulelor probează existenţa unei integralităţi

sporite la nivel colonial. Cu cât integralitatea colonială creşte

cu atât celulele pierd din independenţa lor. Ele contribuie la

realizarea funcţiilor întregului. Dilema apare atunci când celula

pierde statutul de individ şi devine o unitate componentă a

unui individ pluricelular. Putem pune întrebarea: de ce

Proterospongia haeckeli este considerată o colonie şi este

încadrată în rândul Protozoarelor (Choanoflagellata), iar

Trichoplax adhaerens este încadrat între animalele

metazoare? Este greu de răspuns la această întrebare. Se

20

pare că, din momentul în care celulele se asociază şi

formează colonii, stabilesc între ele relaţii de întrajutorare.

Treptat celulele depind în existenţa lor unele de altele şi de

întregul pe care îl formează colonia sau individul metazoar.

Relaţiile intercelulare capătă aspectul unor fenomene de

simbioză. În cadrul întregului pe care îl formează celulele

comunică între ele, îşi conjugă acţiunile sau şi le opun, însă

toate funcţiile lor sunt orientate către realizarea programelor

întregului. La marea majoritate a metazoarelor celulele sunt

organizate în ţesuturi, care au funcţii diferite. Diferenţierea

funcţională a celulelor este de-a dreptul impresionantă la

animalele metazoare superioare. Celulele ţesuturilor epiteliale,

conjunctive, musculare şi nervoase diferă esenţial între ele atât

din punct de vedere structural cât şi funcţional. Celulele unor

ţesuturi nu sunt însă imobile. Ele se pot deplasa cu uşurinţă în

organism îndeplinind anumite funcţii. Un exemplu tipic îl

reprezintă celulele ţesutului conjunctiv, care intervin în

apărarea activă a organismului.

Cum ne putem explica diferenţa structurală şi

funcţională a celulelor? Celulele organismului metazoar au

aceeaşi origine şi absolut aceeaşi informaţie biologică. De ce

sunt atât de diferite? Care sunt factorii care blochează

funcţionarea unor gene şi asigură acţiunea canalizată a

altora? Care este mecanismul intim prin care dintr-o celulă-ou

21

nediferenţiată, în urma unor diviziuni succesive, apar celule

extrem de diferenţiate ca structură şi funcţie?

Diferitele organe ale unui embrion sunt reprezentate la

începutul dezvoltării prin nişte primordii complet nediferenţiate.

Organele embrionare primordiale încep însă să se diferenţieze,

etapă cu etapă, sub influenţa unor substanţe chimice locale,

sintetizate în cantităţi extrem de mici de către primordiile

embrionare vecine, cu care vin în contact mai mult sau mai

puţin timp. Diferenţierea într-o direcţie sau alta depinde deci

de poziţia celulelor unele faţă de altele şi de relaţiile care se

stabilesc între diferite grupe de celule. Este vorba de influenţa

mediului înconjurător, de o multitudine de aspecte care ţin de

ceea ce numim ecologie somatică. Faptul că poziţia celulelor

are un rol important în diferenţierea lor morfologică şi

funcţională a fost probată prin multiple experimente efectuate

pe diferiţi embrioni.

Una dintre cele mai remarcabile descoperiri a fost

aceea că multe aspecte ale formei finale a organismului pot fi

obţinute, chiar dacă poziţia iniţială a celulelor sau calea lor de

migraţie au fost puternic perturbate.

H.V. Wilson (1907) trecând un spongier adult printr-o

ţesătură fină de mătase, a obţinut o suspensie de celule

dezagregate. S-a distrus astfel întreaga arhitectură somatică a

spongierului. Celulele despărţite s-au sedimentat pe fundul

22

vasului şi au fost amestecate. Celulele au început să realizeze

mişcări amoeboide aparent haotice, după gândirea noastră,

s-au deplasat în direcţii diferite venind în contact unele cu

altele. Ceea ce este de-a dreptul miraculos este faptul că, în

final, celulele s-au organizat după modelul aranjamentului

celular specific unui mic spongier.

Holtfreter a făcut un experiment interesant pe un

embrion de triton. În faza primară a unei gastrule a detaşat o

porţiune de pe partea medio-dorsală (care în ontogeneză dă

naştere la placa neurală şi apoi la tubul nervos)şi una de pe

partea medio-ventrală (care dă naştere la tegument) şi le-a

inversat, realizând două grefe. Fiecare porţiune a urmat

diferenţierea celulară proprie zonei în care a fost grefată. Deci

grefele s-au integrat perfect modelului evolutiv al zonei

respective. Acelaşi transfer a fost realizat mai târziu, când

gastrula tindea în ontogeneză către neurulă. De data aceasta

segmentele grefate nu s-au mai integrat în diferenţierea

caracteristică noii zone. Fiecare segment şi-a urmat calea

deja programată. Segmentul medio-dorsal deşi sudat în zona

ventrală a continuat să se diferenţieze către placa neurală şi

apoi către tubul neural. Segmentul ventral a dat naştere unei

structuri specifice tegumentului, deşi a fost plasat în zona plăcii

neurale. De ce un astfel de comportament?

23

În primul experiment celulele nu-şi însuşise pe deplin

programul ontogenetic imprimat de poziţia lor în embrion aşa

că s-au supus programului pe cale de statornicire din noua

zonă. În al doilea experiment segmentele respective îşi însuşise

programele caracteristice zonelor respective, programe pe

care le-au finalizat în etapele ulterioare.

Trebuie să înţelegem că, deşi celulele provin din

aceeaşi origine (celula ou) urmează o cale diferită de

specializare şi diferenţiere în funcţie de poziţia lor spaţială şi de

caracteristicile mediului local.

În funcţie de poziţia lor în organism celulele sunt supuse

influenţei mediului respectiv. Anumite gene sunt blocate, altele

sunt activate, ceea ce determină diferenţierea structurală şi

funcţională a celulelor. La nivelul embrionului celulele vor urma

diferite căi de diferenţiere în ontogeneză, în funcţie nu numai

de foiţa embrionară din care provin, ci şi de poziţia exactă din

structura embrionului şi a relaţiilor pe care le stabilesc cu

celulele din celelalte foiţe embrionare.

În cazul ectodermului şi al endodermului morfogeneza

implică în mare măsură epitelii întregi, care se cutează şi

formează vezicule, crescând şi diferenţiindu-se, fără a-şi pierde

continuitatea ca straturi de celule. În cazul mezodermului apar

însă situaţii cu totul diferite. La început celulele formează un

strat, dar curând acestea se subîmpart în blocuri care urmează

24

diferenţieri separate. Unele blocuri dau naştere la muşchi,

altele la oase, unele celule pot deveni temporar migratoare,

pierzându-şi proprietăţile de adezivitate, altele sunt migratoare

toată viaţa şi au rol în apărarea activă a organismului

împotriva microorganismelor agresoare.

Şi mai important este faptul că, alături de celulele

constitutive ale corpului, care îndeplinesc funcţii deosebite şi

au un comportament adesea surprinzător, în organism pătrund

nenumărate microorganisme care populează diferite organe,

deci diferite medii ecologice şi care convieţuiesc împreună.

Nu doar convieţuiesc împreună cu organismul uman, ci unele

dintre ele au devenit o necesitate pentru funcţiile vitale ale

acestuia.

Este fiinţa umană o fiinţă absolut solitară în structura şi

funcţionalitatea sa?

Urmărim lumea înconjurătoare şi vedem tot felul de

fiinţe. Reuşim să le diferenţiem pe unele de altele fără a sesiza

că, de fapt, ele nu trăiesc complet izolat. Cel puţin la prima

vedere credem aceasta, ca urmare a unei analize sumare,

macroscopice. Apropiindu-ne însă de o oaie sau de un porc şi

urmărindu-le cu atenţie blana (la oaie) sau căutând printre

firele de peri (la porc) putem constata, adesea, că sunt

doldora de specii parazite. La oaie putem constata prezenţa

căpuşelor şi a dipterului parazit Melophagus ovinus, iar la porc

25

diferite specii de păduchi, mai ales în zonele ascunse. Şi

această constatare se realizează doar la o analiză

macroscopică.

Este într-adevăr posibil ca o fiinţă fie ea din lumea

Protozoarelor sau a Metazoarelor să trăiască absolut liber, în

lipsa unor specii parazite, comensale sau simbionte?

Dacă vom considera că mitocondriile şi plastidele sunt

procariote endosimbionte, care trăiesc în interiorul celulelor

eucariote, atunci trebuie să acceptăm că nici o fiinţă

eucariotă nu trăieşte singură. Nu putem vorbi de fiinţe “germ

free” (lipsite de alte fiinţe sau total sterile = axenice). Orice

metazoar este însoţit de o serie de specii parazite sau

comensale. Multe dintre speciile găzduite se comportă ca

adevăraţi simbionţi, ceea ce înseamnă că ambele părţi au de

câştigat.

Din momentul în care una sau mai multe specii îşi

găsesc mediul de viaţă în interiorul altui individ sau chiar la

exteriorul său, atunci înseamnă că aceste specii şi-au găsit un

anumit habitat în care se simt bine. Dacă sunt mai multe specii

în acelaşi habitat, atunci ele trebuie să stabilească între ele

anumite relaţii, fie de competiţie, fie de ajutor reciproc.

Oricum, aceste specii se influenţează una pe alta în existenţa

lor şi, la rândul lor, depind şi de gazda care le oferă habitatul

respectiv.

26

Fiind vorba de o serie de specii care populează un

anumit habitat, fie el viu sau mort, şi de faptul că trebuie să

stabilească anumite interrelaţii între ele, ne dăm seama că

avem în faţă un tip de biocenoză. Aceste specii populează

deci un habitat, ceea ce însemnă că biocenoza formează o

unitate cu habitatul (deci cu biotopul respectiv)

individualizându-se astfel un ecosistem.

Dacă am interpretat bine aceste aspecte şi suntem de

acord cu concluziile stabilite, atunci intrăm în sfera ecologiei.

Ecologia se ocupă, conform gândirii lui Ernst Haeckel,

fondatorul acestei ramuri a ştiinţelor biologice, cu studiul

interrelaţiilor dintre organisme pe de o parte şi mediul lor de

viaţă, pe de altă parte. În cazul nostru este într-adevăr, vorba

de o ecologie aparte, cu un statut special, pe care Leo Buss

(1987) o denumeşte Ecologie somatică.

Aceste aspecte sunt valabile şi pentru specia umană.

Nici omul nu trăieşte singur, chiar dacă am dori acest lucru.

Fătul este steril in utero, însă se infectează în timpul

trecerii prin vagin şi prin genitalele externe. Fătul intră în

contact cu microorganismele care provin de la mamă.

Putem vorbi de aşa-numitele microorganisme-pionier.

La sugar primele bacterii se instalează în sistemul digestiv.

Primele specii aparţin genurilor Lactobacillus şi Bifidobacterium.

Urmează Escherichia coli şi Streptococcus fecalis.

27

Odată cu trecerea la hrana solidă se instalează în

intestinul gros Bacteroides, care se dezvoltă în mediul anaerob.

În momentul înţărcării populaţiile ajunse la climax

conţin un număr redus de microorganisme facultativ

anaerobe care este menţinut ca atare.

Corpul uman este populat de o multitudine de

microorganisme. Este, practic, invadat de microorganisme.

Atât de multe încât te întrebi, la un moment dat, dacă poate

trăi singur, în stare de germ-free.

Întregul tub digestiv este colonizat de diferite specii de

microorganisme. Unele sunt dăunătoare, altele inofensive, sau

par a fi inofensive, multe par a afecta organismul şi provoacă

riposte din partea acestuia, sunt şi specii care devin parte

integrantă a gazdei influenţându-i existenţa, de cele mai multe

ori în sens pozitiv. Organismul este populat de un complex de

specii care depind în existenţa lor unele de altele şi toate de

gazdă, precum şi gazda de ele. Organismul devine un mediu

complex, cu diferite biotopuri în care se stabilesc biocenoze

diferite.

Din punct de vedere ecologic constatăm că, corpul

uman este format din numeroase ecosisteme care sunt

organizate în biomuri care, la rândul lor, se găsesc sub directa

coordonare a homosferei, care realizează întregul individual.

28

Analiza organismului uman din punct de vedere

ecologic, în cadrul unei ecologii somatice, ne facilitează

înţelegerea structurii şi a funcţionalităţii fiecărui organ şi a

organismului în ansamblu.

Care sunt habitatele pe care le poate oferi corpul

nostru?

Microorganismele se pot localiza în diferite organe.

Localizarea lor nu este întâmplătoare într-un anumit organ.

Dacă ar fi întâmplătoare nu ar putea supravieţui. Ar putea fi

eliminate foarte uşor sau nu s-ar dezvolta normal.

Unele microorganisme populează tubul digestiv, altele

se localizează în mediul intern (sânge, limfă, lichid interstiţial), în

ficat, plămâni, rinichi, splină, sistem nervos etc. Alături de

microorganisme se pot găsi şi nematode parazite, cestode şi

chiar trematode.

Mai mult decât atât, tubul digestiv oferă condiţii de

viaţă foarte diferite de la un segment la altul. Fiecare dintre

aceste segmente reprezintă un habitat în care se pot instala

diferite specii. Deci, fiecare segment se poate constitui într-un

ecosistem.

Putem vorbi astfel de ecosistemele: cavitate bucală,

stomac, intestin subţire şi intestin gros. În cavitatea bucală

placa dentară poate constitui un ecosistem de tip special, o

bioskenă. Fiind mai mulţi dinţi, deci mai multe bioskene

29

acestea ar putea fi grupate într-un biocorion sau merocenoză.

Aceasta înseamnă că deja cavitatea bucală se constituie ca

un ecosistem complex.

Tot aşa putem constata şi la celelalte segmente ale

tubului digestiv. În cavitatea intestinală se poate instala o

microbiotă la nivelul lumenului intestinal, alta la nivelul

mucoasei intestinale, iar biocenozele de la nivelul duodenului

pot diferi de cele ale jejunului şi ale ileonului. Anumite cripte

ale mucoasei digestive se pot constitui în microhabitate de tip

special. Colonul adăposteşte o microbiotă cu totul şi cu totul

particulară, care se diferenţiază esenţial în diferite etaje ale

acestuia. Putem diferenţia o microbiotă cu funcţie

fermentativă, alta cu rol în putrefacţie, iar în zona formării

bolului fecal o altă categorie, diferită de celelalte.

Ce putem desprinde aici din punct de vedere

ecologic? Deducem că tractusul digestiv este format din

diferite tipuri de ecosisteme care diferă mult între ele, dar care

îndeplinesc pentru organism o singură funcţie, cea digestivă.

Fără a greşi trebuie să considerăm că tractusul digestiv

formează un adevărat biom. Biomul este format dintr-un

complex de ecosisteme diferite, care prezintă, totuşi, unele

caracteristici comune.

Dacă diferenţiem tubul digestiv de anexele sale:

glandele salivare, ficatul şi pancreasul, am putea pune în

30

evidenţă şi alte ecosisteme, cu totul şi cu totul particulare.

Acestea pot îndeplini şi alte funcţii pentru întregul pe care îl

formează organismul. Ar putea face parte din biomul digestiv,

sau ar putea, foarte bine să se constituie în biomuri separate.

Alături de biomul tubul digestiv vom diferenţia şi alte

tipuri de biomuri: respirator, excretor, mediul intern şi sistemul

reproducător.

Întregul îl formează organismul. El poate fi asemuit cu

ceea ce numim în ecologie biosfera. Întregul pe care îl

formează organismul îşi menţine existenţa prin buna

funcţionare a biomurilor sale şi prin interrelaţiile care se

stabilesc între acestea.

Pentru realizarea întregului, pe care metaforic îl vom

numi homosferă, asemuindu-l biosferei, două alte biomuri

foarte importante – cel nervos şi cel endocrin, au funcţii cu

totul speciale.

Aşa cum în Biosferă “totul se leagă de totul”, acest

principiu ecologic funcţionând perfect, tot aşa şi la nivelul

corpului unui metazoar toate celulele, ţesuturile şi organele

depind de toate şi de întregul pe care îl formează organismul.

31

BIOMUL – TUBUL DIGESTIV Tubul digestiv reprezintă sistemul de organe prin care

organismul realizează schimbul de substanţe şi energie cu

mediul. Compartimentele tubului digestiv sunt însă foarte

diferite atât din punct de vedere structural cât şi în ceea ce

priveşte condiţiile locale pe care le creează şi le întreţine.

Fiecare compartiment (cavitate bucală, stomac,

intestin subţire, intestin gros) oferă condiţii de viaţă pentru

speciile comensale sau parazite. Fiecare segment reprezintă

de fapt un biotop caracteristic, care poate deveni prielnic

pentru anumite specii de microorganisme. Se pot instala

multiple specii, între care se stabilesc anumite interrelaţii, specii

care depind în existenţa lor unele de altele şi de gazdă.

Ecosistemul - cavitatea bucală Cavitatea bucală reprezintă un ecosistem somatic.

Biotopul este format din substratul organic (mucoasă bucală,

limbă, dinţi) şi secreţiile glandelor salivare care sunt debuşate

în această cavitate. Sunt condiţii particulare de temperatură,

32

pH, umiditate etc. Saliva este un lichid transparent, filant

(datorită mucinei) cu densitatea cuprinsă între 1,003-1,008,

deci hipotonică în raport cu plasma. pH-ul variază între 6 şi 7,

media fiind de 6,8. Dacă glandele salivare parotide secretă o

salivă apoasă, submaxilarele şi sublingualele secretă o salivă

mai consistentă, cu multă mucină.

Saliva conţine 99,4% apă şi 0,6 g reziduu uscat. La

rândul său rezidiuul uscat conţine 0,4% substanţe organice şi

0,2 g% substanţe anorganice (săruri de K, Na, cloruri,

bicarbonaţi, fosfaţi).

Saliva alcalină bogată în mucină favorizează

precipitarea sărurilor de calciu şi formarea tartarului dentar.

Sulfocianatul de potasiu (K(KSCH)) este un produs de excreţie

salivară cu rol antiseptic.

Între substanţele organice ptialina (alfa amilaza) şi

lizozimul au un rol deosebit. Lizozimul are acţiune bactericidă,

atacă capsula heteroglicozidică a bacteriilor. Se găseşte şi în

secreţia cutanată şi în lacrimi. Lizozimul SgA de tip secretor şi

sulfocianatul de K au rol bactericid.

Pe cale salivară se elimină unele metale grele: plumb,

mercur, bismut, care se depun pe gingie şi formează aşa-

numitul lizerin gingival.

Nu este cazul să dezvoltăm aici unele aspecte privind

caracteristicile fizico-chimice ale mediului oferit de cavitatea

33

bucală. Ţinem însă să subliniem faptul că, în cavitatea bucală,

considerată ca un ecosistem somatic cu o structură

complexă, putem diferenţia şi formaţiuni mai reduse, care

corespund unor ecosisteme restrânse de tipul unor bioskene.

Termenul de bioskenă a fost introdus în ecologie de

profesorul Andrei Popovici Bâznoşanu pentru a individualiza

cea mai mică formaţiune care poate îndeplini funcţia unui

ecosistem. Ca exemplu de bioskenă putem lua suprafaţa unei

frunze pe care se instalează o colonie de afide. Colonia de

afide atrage, prin prezenţa sa, un complex de specii de specii

parazitoide, prădătoare sau comensale. Deosebim deci un

complex de specii care stabilesc între ele diferite tipuri de

interrelaţii şi depind în existenţa lor unele de altele şi de întregul

pe care îl formează frunza respectivă împreună cu colonia de

afide.

În cavitatea bucală placa dentară poate forma un

astfel de ecosistem. Pe placa dentară se fixează o multitudine

de microorganisme care intră în interacţiune. Putem vorbi de

un aşa-numit feeling (to foul = a murdări, a polua). Aşa cum pe

navele marine se fixează diferite specii de plante şi de

animale, tot aşa placa dentară poate fi populată de o

multitudine de specii de microorganisme. Colonizarea plăcii

dentare se face în funcţie de capacitatea de aderenţă a

bacteriilor.

34

Fixarea bacteriilor nu se face pe smalţul curat, ci pe un

film organic. Acest film organic (biofilm) este format de o

peliculă de salivă bogată în mucină. Pe această peliculă are

loc legarea selectivă a bacteriilor. După fixarea primelor

bacterii are loc multiplicarea lor. Cum pe placa dentară se

fixează unele specii de bacterii, între ele are loc stabilirea unor

interacţiuni specifice, adezive şi coezive cu biofilmul plăcii

dentare şi interbacteriene.

Bacteriile ajung să formeze 60-70% din volumul plăcii

dentare. În rest sunt polimeri glucidici bacterieni extracelulari,

saliva etc. Bacteriile fixate pe placa dentară ajung până la 108

bacterii/mg umed. Pe un dinte neperiat zilnic se acumulează

până la 109 bacterii/mg umed.

Ceea ce este interesant şi merită a fi menţionat este

faptul că speciile de bacterii de pe placa dentară diferă de

cele din saliva obişnuită, care umectează mucoasa bucală.

Tocmai această diferenţiere ne îndreptăţeşte să considerăm

placa dentară ca un ecosistem cu o structură particulară, ca

o bioskenă somatică (fig. 1).

Streptococcus sanguis Streptococcus cricetus

35

Mediu aerob

Actinomyces viscosus

Bacterioides gingivalis Actinomyces naeslundi

Mediu anaerob

Fig. 1 Microbiota din bioskena – placa dentară Colonizarea bacteriană a plăcii dentare se realizează

după formarea peliculei de salivă. Urmează fixarea selectivă a

bacteriilor pe suprafaţa peliculei. La început se fixează bacterii

izolate s-au chiar grupuri de bacterii. Primele bacterii care

iniţiază coloniile sunt: Streptococcus sanguis, Streptococcus

cricetus, S. mutans, Actinomyces viscosus.

Se formează colonii şi chiar un strat bacterian extins.

Întâlnim forme cocoide “împachetate” dens şi filamentoase.

La interfaţa salivară a plăcii gingivale apar grupuri de bacterii

ca nişte ştiuleţi de porumb (corn-cob groups) în jurul unui

36

filament central (Bacterionema matruchotii) acoperit de coci

(Streptococcus sanguis).

În plăcile subgingivale apar unele formaţiuni care se

aseamănă cu nişte perii (Cristle-brushes), constituite din

filamente şi bastonaşe care radiază de la o celulă lungă,

filamentoasă.

Treptat cocii sunt înlocuiţi cu bacili şi bacterii

filamentoase. Acumulându-se multe bacterii mediul se

îngroaşă şi devine anaerob. Se creează astfel condiţii pentru

alte bacterii, cum ar fi: Bacteroides gingivalis, Actinomyces

naeslundii.

De altfel, din momentul naşterii cavitatea bucală

începe să fie populată de o serie de bacterii (fig. 2).

Bacteriile pionier sunt microaerofile sau facultativ

anaerobe: Streptococcus salivarius, S. mitior, Neisseria,

Staphylococcus, Lactobacillus etc.

După câteva săptămâni se instalează unele bacterii

anaerobe, cum ar fi Veillonella alcalescens şi Fusobacterium.

În perioada erupţiei dinţilor sunt dominante speciile

genurilor Bacteroides, Vibrio, Fusobacterium.

Treptat se instalează speciile de bacterii care au o

anumită semnificaţie pentru cavitatea bucală: Streptococcus

mutans, S. sanguis şi Actinomyces viscosus.

Streptococcus salivarius

Streptococcus mitior

I Lactobacillus Meisseria sp.

Staphylococcus

II Veillonella alcalescens

Fusarium sp.

Bacteroides gingivalis III

Vibrio

Fusobacterium

Streptococcus mutans Actinomyces viscosus

IV Streptococcus sanguis

Fig. 2 Succesiunea bacteriilor la făt şi instalarea lor definitivă

37

38

Ecosistemul gastrointestinal Sistemul gastrointestinal are o structură complexă şi

prezintă diferite tipuri de habitate: lumenul gastrointestinal,

mucoasa şi criptele mucoaselor.

Lumenul este plin în perioada de stază cu particule

alimentare solide sau cu suspensii grosiere într-un mediu lichid.

Viteza cu care circulă conţinutul gastrointestinal nu depăşeşte

viteza de diviziune a microorganismelor.

Suprafaţa epiteliului digestiv oferă condiţii particulare

pentru fixarea şi dezvoltarea unor microorganisme.

Ecosistemul gastric Cavitatea gastrică este scăldată de sucul gastric, care

este un amestec al produşilor secretaţi şi o soluţie apoasă de

acid clorhidric. Mai conţine o cantitate variabilă de mucus,

secretat de epiteliul de suprafaţă. Compoziţia sucului gastric

este:

- HCl liber – 0,40-0,50%;

- aciditate totală – 0,45-0,60%;

- pH – 0,9-1.

Se găsesc şi substanţe organice, cuprinzând mucină şi

enzime specifice – 0,42-0,46% şi substanţe anorganice 0,13-

39

0,14%. În rest apă. Acţiunea principală a sucului gastric este

exercitată asupra proteinelor, care sunt desfăcute în catene

mai mici de către pepsină şi HCl. Se mai găseşte renina, care

coagulează laptele (labfermentul) şi lipaza gastrică, care

descompune lipidele simple din lapte şi ouă. Mucina este o

glicoproteină şi este secretată de celulele glandelor pilorice şi

cardiale şi de celulele mucoase ale glandelor fundice. Mucina

tapisează stomacul şi serveşte la protecţia celulelor împotriva

sucului gastric, în special a HCl.

În cavitatea gastrică se stabilesc microorganisme

acido-tolerante cum sunt: Lactobacillus, Candida şi Torulopsis,

care formează primul eşalon. Urmează speciile altor genuri,

între care: Bifidobacterium, Clostridium, Streptococcus,

Veillonella, Peptostreptococcus, Bacteroides, Actinobacillus

coliformis etc. (fig. 3).

Candida

Lactobacillus Torulopsis

40

Bifidobacterium Streptococcus

Clostridium

Veillonella Bacteroides

Peptostreptococcus

Actinobacillus

Fig. 3 Bacterii instalate pe mucoasa gastrică şi în

lumen

41

Ecosistemul intestinal Intestinul subţire reprezintă un ecosistem aparte, cu

habitate diferite. Putem diferenţia duodenul, jejunul şi ileonul,

care nu diferă atât de mult prin particularităţile structurale cât

prin cele ale mediului fizico-chimic, ceea ce favorizează

instalarea unor microorganisme diferite de la un segment la

altul.

Biotopurile caracteristice intestinului se diferenţiază în

primul rând prin parametrii fizico-chimici proprii şi ai

substanţelor alimentare.

Duodenul reprezintă segmentul intestinal în care se

acumulează sucul pancreatic şi bila alături de secreţia proprie.

Compoziţia sucului pancreatic este bogată atât în

enzime (tripsina, chimotripsina, amilaza pancreatică, lipaza

pancreatică, carboxpeptidaza, elastaza) cât şi în substanţe

anorganice. Reacţia alcalină este dată de marea cantitate

de bicarbonat de sodiu. pH-ul variază între 7,10 şi 8,50.

Compoziţia sucului intestinal variază mult în diferite

condiţii. Uneori secreţia constă numai din apă şi săruri, având

o putere digestivă scăzută. Alteori secreţia este vâscoasă din

cauza prezenţei unei mari cantităţi de mucus şi fermenţi.

Reacţia alcalină este dată de prezenţa carbonatului şi

bicarbonatului de sodiu (pH-ul este cuprins între 7-8,5).

42

Enzimele atacă atât proteinele cât şi glucidele şi lipidele

(peptidaze, dizaharidaze, lipază).

Cel de al treilea suc, bila, este secretat continuu. Bila

este un lichid complex. Conţine 976,22 ml de apă, săruri biliare

(5,00 ml) mucină şi pigmenţi (9,00 ml), acizi graşi din săpunuri

(1,23 ml), colesterol (0,63 ml), lecitină (0,60 ml) şi săruri

anorganice (7,32 ml) la 1000 ml bilă.

Bila joacă un rol important în intestin. Este esenţială

pentru o bună digerare a lipidelor deşi nu are enzime lipolitice.

Are acţiune antiputrefactică. Aceasta se manifestă printr-o

influenţă inhibitoare asupra creşterii bacteriilor. Bila are şi o

acţiune laxativă. Introdusă în rect sau colon stimulează

peristaltismul.

S-a constatat că bila are o funcţie esenţială pentru

viaţă. În lipsa bilei la câini se constată anomalii ale creşterii

oaselor, cu pierderi de substanţe minerale. Dacă nu li se

administrează bila animalele pot muri.

Mediul caracteristic intestinului subţire favorizează

instalarea unei microbiote bogate.

În duoden şi jejun se instalează la început specii ale

genurilor Streptococcus, Lactobacillus şi Candida.

În ileon se întâlnesc frecvent specii ale genurilor:

Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium, Clostridium,

Bacterioides, Veillonella, Staphylococcus şi Actinobacillus (fig.

4).

Streptococcus

43

Lactobacillus Bifidobacterium

Clostridium

Veillonella

Staphylococcus Actinobacillus

Bacteroides

Fig. 4 Bacterii instalate în intestin Această microbiotă se instalează definitiv în

ecosistemele tubului gastrointestinal şi influenţează în mod

considerabil întreaga existenţă a gazdei.

44

Există o serie de factori care limitează prezenţa şi

multiplicarea unor bacterii şi anume:

- aciditatea gastrică;

- peristaltismul intestinal rapid;

- prezenţa unor substanţe care inhibă creşterea

microorganismelor, cum ar fi HCl în stomac şi bila în intestinul

subţire.

Intestinul gros este segmentul cel mai favorabil instalării

unor microorganisme. Aceasta ca urmare a lipsei substanţelor

cu acţiune inhibantă asupra bacteriilor. Bila nu-şi mai exercită

la acest nivel funcţia antimicrobiană. În prima parte a

colonului se instalează flora microbiană de fermentaţie,

aerobă sau facultativ anaerobă, iar în cea de a doua parte a

colonului se localizează flora de putrefacţie, anaerobă.

Pornind de la intestinul steril al fătului, colonul este

invadat după naştere de Flavobacterium. Acesta se fixează şi

se dezvoltă ajungând la densitate maximă după 8 zile.

Urmează apoi enterococii, care se instalează după 2-3 zile,

apoi densitatea scade şi se stabilizează la o anumită valoare.

Intră în acţiune bacteriile coliforme care ajung la densitatea

maximă după 10-14 zile, după care scad şi se stabilizează (fig.

5).

Bacterii coliforme Enterococi

Flavobacterium Bacteroides

Fig. 5 Instalarea şi evoluţia diferitelor tipuri de bacterii în colon

După cum putem constata, organismul nu poate să se

menţină în stare de germ-free deoarece este continuu invadat

de microorganisme. Problema care se pune este dacă starea

de germ-free este chiar necesară. Se pare că omul a avut o

evoluţie paralelă cu microorganismele, o coevoluţie,

deoarece şi-au influenţat în mod corelativ existenţă.

Cercetările au probat că microbiota devine o parte

integrantă a organismului, ca şi cum ar forma o unitate. În

interrelaţia dintre organisme şi gazdă microbiota intervine în

menţinerea populaţiei de enterocite la densităţi mai mici

45

46

decât la germ-free. Microbiota intestinală influenţează

absorbţia apei şi a electroliţilor în cecum, influenţează

concentraţia, clasa chimică şi funcţia steroizilor biliari şi chiar a

anumitor hormoni. Microbiota normală influenţează viteza de

turnover a enterocitelor şi a activităţii lor enzimatice.

Microbiota normală autohtonă poate să exercite o

funcţie de barieră protejând organismul împotriva implantării

unor microorganisme alohtone, mai ales împotriva unor specii

patogene. S-a constatat că şoarecii axenici pot fi infectaţi

uşor de Shigella flexneri sau de Salmonella enteritidis.

Animalele normale elimină microorganismele infectante

tocmai prin efectul de barieră.

Van der Waaij a urmărit fenomenul de “rezistenţă la

colonizare” şi a elucidat rolul pe care îl au bacteriile intestinale

indigene în eliminarea unor specii infectante. Au fost deosebite

trei tipuri de “rezistenţă la colonizare” în raport cu intensitatea

“efectului de barieră”:

- eliminarea rapidă a bacteriilor exogene, aşa cum se

întâmplă cu “tulpinile intruse”;

- funcţia de barieră permisivă asigură menţinerea

temporară a microorganismelor alohtone la o densitate

inofensivă pentru gazdă, care se comportă ca un “purtător

sănătos” de microorganisme patogene;

47

- efectul curativ de îndepărtare a bacteriilor străine

după câteva zile.

De altfel Metchnikoff propunea încă de multă vreme

administrarea repetată de Lactobacillus bulgaricus (prezent în

iaurt) pentru asigurarea unei bune stări de sănătate şi

prelungire a vieţii.

Lactobacillus şi Streptococcus prind treptat teren, cresc

masiv, apoi se menţin la un anumit nivel.

Bacterioides se instalează după circa 18 zile de la

naştere apoi formează comunitatea dominantă.

Microbiota intestinului poate constitui o barieră pentru

unele specii parazite. În lipsa microbiotei normale speciile

parazite se fixează cu uşurinţă (fig. 6).

Intestinul gros are o comunitate microbiană foarte

complexă. Se găsesc bacterii autohtone şi alohtone. Cele

autohtone sunt cele care s-au fixat în timp de la naştere şi care

stabilesc relaţii intime cu epiteliul intestinal. Cele alohtone sunt

cele care sunt antrenate odată cu conţinutul intestinal. La om

bacteriile sunt strict anaerobe, formează populaţii masive,

care ajung la 1010 celule/g. Bacteriile coliforme reprezintă doar

0,1-1%.

Fig. 6 Rolul speciilor probiotice în apărarea

organismului gazdă

48

49

În ceea ce priveşte bacteriile care sunt antrenate de

bolul fecal acestea impresionează atât ca număr de specii şi

genuri cât şi ca număr de indivizi. Se cunosc peste 400 de

specii care aparţin la 40 de genuri, între care cele mai

frecvente sunt: Lactobacillus, Streptococcus, Bifidobacterium,

Peptococcus, Peptostreptococcus, Propionibacterium,

Acidoaminococcus, Proteus, Megasphaera, Coprococcus,

Butyrivibrio, Fusobacterium, Luminococcus, Pseudomonas,

Bacillus etc. (fig. 7).

Numărul bacteriilor poate ajunge până la 1x1011/g. La

un carnivor se elimină zilnic 120 g fecale cu 1,2x1013 bacterii.

Bacteriile reprezintă 40-50% din greutatea fecalelor.

Unele bacterii intră în ceea ce numim microorganisme

autohtone. Ele se stabilesc în corpul uman şi îşi duc existenţa în

diferite microhabitate oferite de acesta. Microbiota autohtonă

stabileşte cu organismul uman relaţii de mutualism simbiotic.

Cum putem stabili care sunt microorganismele

autohtone? Este suficient să fie identificate alături de alte

microorganisme?

Savage (1977) stabileşte unele criterii care pot fi

considerate pertinente:

- prezenţa constantă la nivelul unor organe la

organismele normale;

- instalarea în anumite habitate ale organismului;

Peptococcus

50

Streptococcus Peptostreptococcus

Fusobacterium Bifidobacterium Proteus

Propionibacterium Aminococcus Coprococcus

Butyrivibrio Megasphaera

Luminococcus

Pseudomonas Bacillus

Fig. 7 O parte din genurile de bacterii care populează

colonul uman

51

- colonizarea habitatelor se realizează în mod succesiv;

- realizează o densitate optimă, pe care o menţin

constantă în comunităţile ajunse la climax;

- în biomul digestiv se asociază cu celulele epiteliale şi

pot să reziste în mediul anaerob.

Unele specii alohtone pot ocupa anumite

microhabitate libere ca urmare a unei perturbări care a

eliminat sau au zdrucinat echilibrul speciilor autohtone. Însă, în

situaţia în care organismul gazdă îşi revine la normal speciile

autohtone îşi reocupă nişa pierdută.

Relaţiile probiotice Între speciile care populează organismul unui vertebrat

se pot pune în evidenţă unele relaţii de tip probiotic.

Substanţele produse de un microorganism favorizează

creşterea altui organism.

Orice organism viu care, adăugat alimentelor,

afectează benefic organismul-gazdă prin ameliorarea

echilibrului microorganismelor din sistemul digestiv are acţiune

probiotică.

52

Preparatele probiotice care sunt introduse în hrană pot

conţine Lactobacillus bulgaricus, L. acidophilus, L. helveticus, L.

lactis, L. salivarius, L. plantarum, Streptococcus thermophilus

etc.

Organismele probiotice trebuie să aibă anumite

caracteristici:

- lipsă de patogenitate şi toxicitate;

- capacitate de supravieţuire în mediul intestinal;

- să aibă efecte benefice asupra gazdei;

- să fie accesibile economic;

- să fie stabile pe perioade mari.

Sunt deci specii care trăiesc în tubul digestiv al omului

fără să-i provoace necazuri. Este cunoscut faptul că în colonul

ascendent şi parţial în cel transvers se stabileşte o bogată

asociaţie de microorganisme comensale care au acţiune

benefică asupra organismului, cu atât mai mult cu cât unele

specii sintetizează o serie de vitamine. De aceea, atunci când

se administrează antibiotice acestea sunt asociate cu

polivitamine sau cu iaurt (care conţine Lactobacillus).

Efectul acţiunii speciilor probiotice: - producerea de metaboliţi cu acţiune antimicrobiană;

- competiţia pentru nutrienţi;

53

- împiedicarea colonizării bacteriilor patogene, prin

competiţie, prin siturile de adeziune pe epitelii;

- modificarea metabolismului microorganismelor prin

creşterea activităţii unor enzime sau diminuarea altora;

- stimularea imunităţii prin creşterea activităţii

macrofagelor.

Efectele produse de organismele probiotice par să

acrediteze ideea că unele specii de microorganisme devin

oarecum indispensabile gazdei. Nu trebuie să înţelegem că

gazda nu poate supravieţui fără anumite microorganisme ci,

să considerăm că unele specii probiotice influenţează pozitiv

organismul gazdă şi anume:

- pot să stimuleze creşterea animalelor prin

îmbunătăţirea conversiei hranei şi oferă protecţie faţă de

infecţiile intestinale;

- înlocuiesc antibioticele şi aditivii chimici sintetici la

animalele de crescătorie;

- atenuează fenomenele de intoleranţă la lactoză,

determinate de deficienţa congenitală de β-galactozidază

prin creşterea acestei enzime.

- Lactobacillus are efecte anticancerigene, între care:

- inhibarea creşterii celulelor tumorale;

- supresia bacteriilor care produc enzime

răspunzătoare de substanţe cancerigene din complexe

inofensive;

- determină supresia nitroreductazei implicată în

sinteza nitrozaminazelor.

Dacă animalul vine în contact în mod normal cu

microorganismele din mediu se instalează în corpul gazdei o

microbiotă normală, completă, care îi asigură protecţia

împotriva microorganismelor patogene (fig. 8).

Dimpotrivă, dacă animalul nou născut este menţinut în

stare de germ-free are anumite dificultăţi în ceea ce priveşte

protecţia împotriva speciilor patogene. Dacă animalul nou

născut este pus în contact cu diferite specii probiotice atunci

capătă rezistenţă la atacul speciilor patogene.

Animal nou născut

Microbiota deficitară Microbiota normală

(neprotectoare) completă

54

Microorganisme probiotice

Lipsa de protecţie Protecţie

Fig. 8 Rolul microbiotei în protecţia organismului

55

Între gazdă şi microbiota normală şi chiar cea parazită

se stabilesc anumite mecanisme de convieţuire, cum ar fi:

- existenţa unor similarităţi antigenice între

microorganismele din intestin şi celulele gazdei, ceea ce

sugerează o înrudire imunologică, determinată de o evoluţie

comună;

- suprafaţa celulară care vine în contact cu celulele

gazdei este înrudită cu anticorpii acestora încât celulele sunt

recunoscute ca proprii (“self”) de sistemul imunitar al gazdei;

- s-a constatat chiar că bacteriile din fecalele umane

care secretă glicoproteine specifice de grup sanguin diferă ca

tip antigenic de la o persoană la alta în funcţie de tipul

secretor al fiecărei persoane purtătoare.

Microbiota intestinală normală inhibă creşterea unor

specii patogene importante, cum ar fi: Shigella dysenteriae,

Vibrio cholerae, Salmonella etc. De asemenea inhibă

implantarea şi activitatea gonococului – Neisseria

gonorrhoeae.

Îndepărtarea cu antibiotice a microbiotei

bucofaringiene este urmată de instalarea promptă a unor

bacterii patogene: Streptococcus pneumoniae,

Staphylococcus aureus, Neisseria meningidis etc.

Se acumulează mai multe date prin care putem proba

că o microbiotă intestinală normală asigură o oarecare

56

rezistenţă a gazdei la colonizarea unor bacterii patogene.

Mecanismele prin care se asigură rezistenţa ar putea fi:

- competiţia microorganismelor indigene cu speciile

patogene au un rol esenţial. S-a constatat că protecţia unui

şoarece axenic faţă de Shigella flexneri este asigurată numai

dacă în prealabil se face o infectare cu două specii de

Clostridium şi Escherichia coli;

- producerea de metaboliţi toxici de către

microorganismele autohtone;

- producerea de bacteriocine sau de alte substanţe cu

efecte antibacteriene, ceea ce împiedică instalarea altor

bacterii. Astfel, streptococii α – hemolitici viridans din faringe

produc bacteriocine care împiedică implantarea unor bacterii

patogene. În situaţia în care se folosesc antibioticele este

afectată microbiota autohtonă şi se creează un vid ecologic,

care este urmat de colonizarea unor specii patogene cum ar

fi: Streptococcus pyogenes, S. pneumoniae, Nesseria

meningitidis, Legionella pneumophila etc.;

- modificarea pH-ului şi a altor parametri fizico-chimici,

ceea ce determină ca anumite microhabitate să fie improprii

pentru colonizare;

- inhibarea fenomenelor de adeziune. S-a constatat că

celulele de Candida albicans colonizează mult mai rapid la

animalele axenice decât la cele normale. Bacteriile din

57

microbiota bucală inhibă aderarea speciei Actinomyces

viscosus, iar Streptococcus mutans are o acţiune

bacteriocinogenă. Poate exista şi o competiţie pentru situsul

de aderenţă între bacteriile indigene şi cele alohtone;

- degradarea toxinelor bacteriei agresoare de către

microorganismele autohtone;

- competiţia pentru nutrienţi ar putea avea un rol

important la nivelul stomacului şi al intestinului subţire. Straturile

de microorganisme fixate pe mucoasa tubului digestiv ar

putea prelua o parte din hrana ingerată. Celulele gazdei sunt

însă dominante şi se asigură o absorbţie eficientă.

Van der Waaij (1989)concepe un model prin care

explică conjugarea acţiunii organismului prin sistemul imunitar

şi a microbiotei indigene în apărarea împotriva speciilor

patogene sau potenţial patogene (fig. 9).

Rolul benefic al microbiotei normale a tubului digestiv

ne apare limpede. Nu este cazul să analizăm aici rolul

microbiotei în realizarea digestei la animalele fitofage, mai ales

la erbivorele rumegătoare. Microbiota din rumen este

dominată de bacterii şi protozoare. După cum afirma R.E.

Hungate “rumegătoarele pot fi descrise ca animale care se

hrănesc cu microorganisme pe care şi le cultivă în condiţii

foarte productive înainte de a le prelucra şi utiliza odată cu

produşii rezultaţi din fermentaţia glucidelor”.

MICROORGANISME PATOENE ŞI POTENŢIAL PATOGENE

Rezistenţa la Imunitate umorală colonizare şi celulară

Toleranţa

58

(hiporeactivitate) Saliva Mucus mielopoeza limfopoeza Sistemul digestiv trombopoeza Măduva oaselor Celule precursoare

Microbiota indigenă

Sistemul imunitar

Fig. 9 Mecanisme de rezistenţă la acţiunea unor

microorganisme patogene

Vom face unele referiri la rolul microbiotei indigene

instalate la nivelul intestinului gros al omului. Unele substanţe

care nu sunt digerate în stomac şi intestin sunt reţinute în

intestinul gros. La acest nivel microbiota este asigurată de o

comunitate complexă de bacterii, care atacă hexozele cu

producere de acizi graşi volatili. Unii dintre acizii graşi proveniţi

din procesele de fermentaţie sunt absorbiţi la nivelul intestinului

gros şi pătrund în sânge. Un rol deosebit îl au bacteriile care

sintetizează unele vitamine, cum ar fi: vit. K, B2, acidul folic,

biotina, acidul pantoteic etc. Unele bacterii sunt însă

59

consumatoare de vitamine. Microbiota normală influenţează

tranzitul alimentar prin tubul digestiv. Trecerea alimentelor la

animalele normale (convenţionale) se face mai rapid decât la

cele germ-free.

Microbiota din intestinul gros se comportă ca un sistem

ecologic bine echilibrat. Dacă echilibrul se menţine în limite

normale atunci gazda este sănătoasă şi nutriţia se desfăşoară

în condiţii optime. Echilibrul acestui sistem ecologic poate fi

tulburat atunci când apar anumite boli ale sistemului digestiv

sau când se administrează antibiotice.

Datele acumulate probează faptul că microbiota

normală, mai ales cea intestinală poate avea efecte benefice

asupra organismului şi anume:

- este necesară pentru dezvoltarea normală a

organelor cu care vine în contact. Rămâne să clarificăm ce

înseamnă o dezvoltare normală a unor organe. Urmărind

caracteristicile animalelor axenice constatăm că organele

care vin în contact cu microbiota sunt mai mici la acestea, iar

dacă animalele axenice sunt contaminate pe cale bucală cu

bacterii autohtone se constată mărirea rapidă a organelor,

adică revenirea la normal. Care ar trebui să fie, cu adevărat,

dimensiunea normală a acestor organe? Este greu de

acceptat ca fiind normală situaţia animalelor axenice

deoarece în evoluţia lor animalele nu au putut fi niciodată

60

axenice. Ele au avut o coevoluţie cu întregul complex de

microorganisme cu care au venit în contact. De aceea,

trebuie să considerăm starea de normalitate ca fiind

caracteristică animalelor care au o microbiotă autohtonă

normală.

Microorganismele intestinale sintetizează vitamine; K,

acidul folic, acidul nicotinic, biotina, riboflavina etc. La

animalele axenice aceste sinteze nu au loc. Tratarea

animalelor axenice prin inocularea de Escherichia coli sau

Sarcina conduce la apariţia sintezei de vitamine.

Prin prezenţa sa în organism microbiota normală

stimulează mecanismele de apărare activă ale gazdei (fig.

10).

Activităţile metabolice ale microbiotei normale şi

interacţiunile lor cu microorganismele străine favorizează

sănătatea gazdei împiedicând instalarea unor bacterii

patogene. De asemenea, s-a constatat că microbiota

normală favorizează eliminarea fecală a colesterolului.

Pare nefiresc să urmăreşti un organism, care reprezintă

un tot unitar, un nivel de organizare bine definit şi delimitat, în

interrelaţia cu microbiota care îl populează. Asta cu atât mai

mult cu cât organismul poate să evolueze şi în stare de germ-

free. Poate fi menţinută sterilitatea absolută a unui organism?

Se poate, însă în condiţii cu totul şi cu totul speciale, astfel că

asigurarea acestei sterilităţi merită să se facă în condiţii

extreme sau din dorinţa elucidării unor aspecte ştiinţifice.

Fig. 10 Germenii probiotici în competiţie cu germenii patogeni

şi în activităţi cu efecte pozitive pentru organism

61

62

În cercetările efectuate s-a constatat că animalele

germ-free au anumite caracteristici:

- organele care vin în contact intim şi continuu cu

microorganismele sau cu antigenele provenite din secreţiile

acestora (ficatul, intestinul subţire, ganglionii limfatici etc.) sunt

mai mari la animalele normale (convenţionale) decât la cele

axenice;

- unele organe au dimensiuni mult mai mici la

animalele normale: cecumul la rozătoare ajunge la animalul

axenic până la 25-30% din greutatea corpului (se pierde

tonusul muşchilor intestinali); guşa, intestinul gros şi chiar oasele

sunt mai mici la puii de găină. Dacă se fac însămânţări cu

diferite bacterii (Escherichia coli, Proteus vulgaris,

Streptococcus fecalis etc.) animalele îşi revin şi intră în normal.

Se pare că microbiota autohtonă are un rol important în

menţinerea tonusului peretelui intestinal;

- metabolismul bazal şi fluxul sanguin se reduc cu 25% la

animalele axenice;

- dejecţiile sunt lipsite de fermentaţie şi putrefacţie şi nu

au miros fecaloid şi amoniacal;

- din punct de vedere imunologic apar unele

dezechilibre: ganglionii limfatici sunt subdezvoltaţi, numărul de

limfocite este redus, iar sistemul reticuloendotelial este, de

asemenea, subdezvoltat.

63

Toate acestea ne îndreptăţesc să considerăm că

microbiota normală este necesară pentru dezvoltarea

armonioasă a organismelor. Aceasta ca urmare a faptului că,

în evoluţia lor organismele se dezvoltă într-un anumit mediu, iar

acest mediu este de o complexitate nebănuită. Nu se poate

ca în evoluţia lor organismele să nu fie influenţate de oceanul

cosmic.

Noi, ca indivizi, nu trăim singuri. Facem parte dintr-un

complex biocenotic care ne integrează în biosferă. La rândul

nostru reprezentăm un mediu prielnic pentru existenţa şi

evoluţia unor complexe biocenotice care, prin coevoluţie, tind

să ne păstreze, să ne fortifice pentru a ne asigura o durată cât

mai lungă, de care să se folosească şi ele în existenţa lor.

Că în evoluţia lor organismele animale au fost puternic

influenţate de comunităţile de microorganisme care le-au

populat ne putem da seama dacă urmărim tipurile structurale

şi funcţionale de tub digestiv. Tubul digestiv trădează, prin

structura şi funcţionalitatea sa amprenta lăsată de relaţiile

stabilite cu microbiota autohtonă. În funcţie de relaţiile stabilite

cu microbiota şi de rolul acesteia în digestia alimentelor

deosebim mai multe tipuri de tub digestiv:

- tub digestiv drept, caracteristic pentru mamiferele

carnivore, omnivore şi insectivore (fig. 11). Acest tip de tub

digestiv presupune existenţa unui stomac foarte acid, iar

digestia este realizată, în cea mai mare parte cu ajutorul

enzimelor proprii. Bolul alimentar ajunge la locul digestiei

înainte ca microorganismele să se multiplice cu intensitate

maximă. Relaţia nutriţională majoră dintre microorganisme şi

gazdă este de tipul competiţiei;

B

C

A

Fig. 11 Tub digestiv drept: A – la om, B – la câine şi C – la Mus musculus

64

- tub digestiv de tip rumegător, caracterizat prin

prezenţa unei camere de fermentaţie a cărei poziţie poate fi

diferită (fig. 12). În camera de fermentaţie se dezvoltă o

microbiotă imensă, strict anaerobă. Interacţiunea dintre

microbiotă şi gazdă este de cooperare;

cheag ierbar

foios

B

camere de apă A

Fig. 12 Tub digestiv de tip rumegător: A – la oaie, B – la cămilă

- tub digestiv de tip “cecal”, întâlnit la erbivorele

nerumegătoare (cal, iepure, elefant, rozătoare) (fig. 13).

Stomacul este acid, iar bacteriile sunt omorâte la acest nivel.

Cecumul este foarte bine dezvoltat. Digestia substanţelor

complexe se face în cecum şi în regiunea superioară a

colonului. Digestia microbiotică nu se face în cecum

deoarece este depăşită zona de secreţie a enzimelor. La 65

multe specii apare fenomenul de coprofagie. Acest fenomen

este foarte important pentru gazdă deoarece se face o

reînsămânţare cu microbiotă normală. Relaţiile dintre gazdă şi

microbiotă sunt de cooperare şi de competiţie.

B A

Fig. 13 Tub digestiv de tip „cecal”: A – la şobolan,

B – la iepure

66

67

Tubul digestiv al animalelor suferă anumite modificări

anatomice în funcţie de microbiota cu care stabileşte

interrelaţii.

Tubul digestiv al animalelor germ-free se

caracterizează prin anumite particularităţi structurale şi

funcţionale:

- existenţa unui perete intestinal mai subţire şi mai fragil,

datorită dimensiunii tunicii musculare;

- reducerea numărului de celule specializate în

producerea de mucus;

- cecumul este mărit de peste şase ori, ceea ce poate

produce moartea;

- celulele epiteliale ale vilozităţilor mucoasei intestinale

se reînnoiesc de două ori mai puţin rapid;

- tranzitul intestinal este mult încetinit;

- metabolismul apei este grav afectat.

În evoluţia mamiferelor putem surprinde anumite

direcţii evolutive ale tubului digestiv. Aceste direcţii ne

ilustrează evoluţia anumitor tipuri de relaţii dintre organisme şi

microbiota normală care le populează.

Un biolog evoluţionist învaţă astfel să nu mai privească

organismele în mod izolat. Nu există evoluţie independentă, ci

coevoluţie. Analizând aceste aspecte din punct de vedere

ecologic putem surprinde o evoluţie a anumitor tipuri de

68

comunităţi. Organismul uman nu trăieşte izolat de celelalte

organisme. De altfel nu putem vorbi de un singur organism,

deoarece acesta reprezintă un mediu de viaţă complex, care

adăposteşte diferite comunităţi de organisme cărora le asigură

existenţa, iar acestea, la rândul lor, controlează existenţa

gazdei (întregului din care fac parte) şi îi asigură o dezvoltare

armonioasă şi sănătoasă.

Ne-am propus să analizăm organismul din punct de

vedere ecologic. Am descoperit că, pe lângă faptul că

reprezintă un nivel de organizare caracteristic animalelor

metazoare conţine medii ecologice particulare, care

adăpostesc diferite tipuri de ecosisteme.

Dacă teoria “Gaia” compară planeta Terra cu un

organism, urmărindu-i structura şi funcţionalitatea, nu este

lipsită de interes compararea organismului animal (sau al

omului) cu planeta Terra. Pe Terra întâlnim toate nivelele de

organizare caracteristice sistemelor biologice: (organism)

individ, populaţie (specie), biocenoză şi biosferă. Putem urmări

şi o ierarhie ecologică: ecosistem, biom, ecosferă.

Individul uman reprezintă din punct de vedere

ecologic un univers deosebit de complex. Prezentam în

dezbaterile anterioare placa dentară ca fiind cel mai mic tip

de ecosistem – o bioskenă somatică. Fie că este vorba de

caria unui dinte sau de dintele luat ca o unitate structural-

69

funcţională, constatăm că avem de-a face cu un biotop

caracteristic, bine conturat, în care se localizează o biocenoză

cu o anumită structură.

Astfel de ecosisteme somatice fac parte din

ecosisteme mai complexe, care se structurează în biomuri

care, la rândul lor, se supun întregului pe care îl formează

organismul. Am prezentat unele aspecte privind biomul

digestiv.

Biomul digestiv se diferenţiază esenţial de biomul

respirator sau de cel excretor. Aceste biomuri depind în

existenţa lor unele de altele şi de întregul pe care îl formează

“planeta” umană. “Planeta” umană conturează întregul care

coordonează complexa activitate a organismului, întreg pe

care l-am numit homosferă.

70

BIOMUL - MEDIUL INTERN Am urmărit biomul digestiv şi am întâlnit complexe

biocenotice la diferite nivele în funcţie de natura unor

habitaturi. Am realizat că organismul animal nu trăieşte singur,

nu este izolat. În afară de complexa reţea trofică de tip

prădător, în care este angrenat, sau în reţeaua trofică de tip

parazit, mai există o reţea trofică şi de habitat de tip

comensal, care este cu mult mai complexă.

Lucrurile devin şi mai subtile dacă aprofundăm anumite

structuri şi habitatele organismului uman. Organismul uman

este scăldat de mediul intern. Există o circulaţie continuă a

umorilor corpului care scaldă celulele şi le asigură nutriţia.

Celulele trebuie să fie hrănite, oxigenate şi curăţate de

deşeurile metabolice. Aceste funcţii sunt preluate de mediul

intern. Dacă înscrii pe o hartă întreaga reţea hidrografică a

unei regiuni terestre, de la minusculele izvoare la fluviile

impresionante, de la bălţi la lacuri, şi mări, rămâi uimit de

densitatea acesteia. Scoarţa terestră este irigată de o reţea

de ape care ne aminteşte de reţeaua de vase sanguine din

corpul unui vertebrat.

Paradoxal, dar acest lucru nu este valabil numai pentru

scoarţa terestră ci şi pentru mediul oceanic. În bazinele

71

oceanice apa nu stă niciodată locului. Dacă am înscrie pe o

hartă toţi curenţii de apă care circulă într-o anumită zonă

oceanică, am avea surpriza să constatăm că această reţea

este mult mai bogată decât în mediul terestru. Deci apa se

găseşte într-o veşnică mişcare. Tot aşa mediul intern al corpului

se găseşte într-o veşnică mişcare chiar dacă, şi aici, am putea

imagina existenţa unor ecosisteme curgătoare şi a altora

stagnante.

Noţiunea de mediu intern a fost introdusă în fiziologie

de Claude Bernard şi include sângele şi toate lichidele care

derivă din el. Deci sângele, limfa şi lichidul interstiţial, la care se

adaugă lichidele cavităţilor corpului, constituie la vertebrate

mediul intern.

Putem considera mediul intern ca fiind format în

totalitate din sânge şi limfă. Limfa, la rândul său este formată

din limfă interstiţială şi limfă canalizată. Prin limfă înţelegem

lichidul care se găseşte în toate spaţiile intercelulare ale

fiecărui ţesut, limfa canalizată şi lichidele cavităţilor din canalul

ependimar, ventriculii cerebrali, spaţiile subarahnoidiene,

spaţiile urechii interne, lichid pericardic, lichid interpleural etc..

Plasma interstiţială sau limfa interstiţială se colectează

din spaţiile intercelulare în capilare limfatice, care o duc în

circuitul venos.

72

Analizând metaforic organismul uman şi comparându-l

cu organismul Terrei, trebuie să considerăm că mediul intern

reprezintă o hidrosferă somatică. Hidrosfera somatică este

formată din diferite tipuri de acvatorii stagnante şi circulante.

Sistemul sanguin arterial şi venos ar trebui comparat cu marile

fluvii terestre . Dacă venele sunt asemenea unor fluvii care

acumulează apa (de pe o mare suprafaţă) dintr-un mare

bazin hidrografic, arterele dimpotrivă, par a fi nişte fluvii care

formează nişte delte uriaşe. Putem vorbi de Fluviul Roşu, de

Fluviul Albastru şi de Fluviul Alb. Am putea, în aceeaşi măsură,

să considerăm că ar fi vorba de nişte oceane, deoarece

mediul intern se aseamănă, în mare măsură, sau ne aminteşte

de apa oceanului, în care a apărut viaţa pe Terra. Sistemul

interstiţial ar putea fi asemuit unor mlaştini în care mediul lichid

musteşte între elementele solide. Sistemul interstiţial poate fi

foarte bine comparat şi cu ecosistemele psamice, unde, între

firişoare de nisip trăieşte o bogată faună interstiţială.

Ecosistemele stagnante ar fi reprezentate de lichidul

interpleural, lichidul pericardic, lichidul cefalorahidian,

perilimfa şi endolimfa din analizatorul acustico-vestibular şi

umoarea apoasă din analizatorul vizual.

Lichidul interstiţial este o limfă, care este drenată de

sistemul limfatic, care ar forma Fluviul Alb. Cele trei fluvii diferă

73

între ele prin condiţiile fizico-chimice ale mediului şi prin

populaţiile de celule.

Poate cea mai importantă componentă a acestor

(medii acvatice) ecosisteme caracteristice mediului intern o

reprezintă componenta celulară. Ce sunt celulele care

populează mediul intern? Care este statutul lor? Se comportă

asemenea celulelor integrate în ţesuturi sau asemenea

celulelor proprii organismelor unicelulare?

Considerăm că acest aspect este cel mai spinos dintre

toate cele ridicate de ecologia somatică. Celulele libere se

comportă în mediul intern asemenea unor organisme

unicelulare. Formează populaţii bine definite, cu anumite

caracteristice structurale şi funcţionale şi cu roluri bine

conturate în cadrul complexelor ecologice din care fac parte.

Sunt leucocitele celule conjunctive asemenea oricăror

celule, care sunt integrate în structura funcţională a unor

ţesuturi normale? Nu se comportă leucocitele asemenea unor

indivizi unicelulari? Ce diferenţă putem realiza între leucocite şi

amoebe? Celulele asociate în ţesuturi îşi pierd independenţa şi

se supun programelor superioare. Din momentul în care se

desprind de ţesuturi şi acţionează independent, chiar dacă

sunt influenţate unele de altele, celulele realizează mai ales

programele proprii. Leucocitele se comportă asemenea unor

amoebe. Pot acţiona prin fagocitoză sau prin sinteza de

74

anticorpi. Se desprind din anumite ţesuturi şi se lasă purtate de

curentul sanguin până la locul unei inflamaţii acţionând, în

mod diferenţiat, asupra unor agenţi patogeni, sau asupra unor

paraziţi sau substanţe organice străine sau chiar proprii.

Interesant este faptul că unele leucocite se alipesc de

pereţii vaselor de sânge şi stau în aşteptare până când

curentul sanguin devine mai puternic şi le antrenează în circuit.

Intensificarea circuitului sanguin se realizează în timpul unei

emoţii sau în situaţia în care, într-o anumită zonă se produce

un focar de infecţie.

Dacă putem urmări instalarea unei microbiote normale

în organism şi stabilim o serie de interrelaţii între aceasta şi

gazdă, tot aşa putem să constatăm că există în organism o

multitudine de celule care se comportă asemenea unor

organisme unicelulare. Aceste celule stabilesc interrelaţii între

ele şi cu organismul ca întreg. Populaţiile de celule se

comportă asemenea populaţiilor unor specii dintr-un mediu

acvatic. Descoperim astfel nişte biocenoze somatice de tip

special, guvernate de anumite legi, care ne facilitează

înţelegerea unor complicate procese biologice cum ar fi

imunitatea şi în genere apărarea organismului împotriva

agenţilor patogeni.

75

Dacă urmărim elementele figurate ale sângelui, care

se găsesc atât în “Fluviul Roşu” cât şi în “Fluviul Albastru” putem

deosebi:

- hematii – dominante: 4,5-5 mil/mm3;

- trombocite (plachete sanguine): 300.000/mm3;

- leucocite (7500-8000/mm3):

- granulocite:

- neutrofile – 56%;

- eozinofile – 0,7%;

- bazofile;

- agranulocite: - monocite - 8%;

- limfocite – 35%.

Leucocitele sunt atrase din torentul circulator către

punctul lezat din ţesuturi prin chimiotactism. Proprietatea de a

reacţiona printr-o mişcare locomotoare la substanţele chimice

este întâlnită la leucocite şi la multe organisme monocelulare

libere.

Menken a obţinut din exudatele inflamatoare un

principiu azotat cristalizat care face să crească

permeabilitatea capilară şi să permită diapedeza leucocitelor.

Este vorba de leucotoxină. Menken a pus în evidenţă, de

asemenea, prezenţa în exudatele inflamatoare a patru

substanţe: factorul de producere a leucocitozei (FPL),

necrozina, pirexina şi factorul leucopenic.

76

Deci, dacă se impune prezenţa unui număr mai mare

de leucocite într-o anumită zonă, intră în funcţiune

mecanismele care asigură creşterea numărului de leucocite,

iar dacă nu mai este necesar un număr atât de mare vor intra

în funcţiune alţi factori, care vor provoca leucopenie. F.P.L.

provoacă expulzarea unor leucocite imature din măduva

oaselor şi hiperplazia granulocitelor şi a megacariocitelor.

Factorul leucopenic determină sechestrarea

leucocitelor în plămâni, splină şi în ficat.

Funcţiile leucocitelor sunt bine definite, iar intervenţia

lor în apărarea organismului se realizează prin mecanisme

foarte bine puse la punct.

Impresionează paleta largă în care intervin leucocitele

neutrofile (fig. 14). Neutrofilia (creşterea numărului de

neutrofile) apare în infecţii acute localizate sau generalizate,

generate de coci, bacili, microbacterii, fungi, spirochete,

paraziţi, virusuri etc.

În inflamaţii de asemenea creşte numărul de neutrofile

(în artrita reumatică, miozite, nefrite, infarct miocardic etc.).

Intervenţia neutrofilelor în unele stări fiziologice majore

este foarte importantă: în eforturi fizice mari, graviditate şi la

nou-născuţi, în perioadele de criză pentru organism: frig,

călduri mari, convulsii, traumatisme, arsuri etc.

Fig. 14 Intervenţia leucocitelor în apărarea organismului şi

asigurarea rezistenţei în unele perioade de criză

Merită toată atenţia modificarea numărului de

neutrofile în perioada de stres, teamă, excitare şi furie.

Eozinofilia sau creşterea numărului eozinofilelor

circulante, survine mai ales în stările alergice, astm şi în şocul

anafilactic, precum şi în infestările cu Taenia echinoccocus,

Ancylostoma duodenale, Acaris lumbricoides, Trichinella

spiralis etc.

77

78

Eozinofilia este provocată de astmul bronşic, urticarie,

febra de fân, de bolile parazitare (trichinoza, echinococoza),

de parazitozele intestinale determinate de nematode,

trematode, cestode şi în infecţiile cu protozoare

(toxoplasmoză, amebiază, malarie etc.). Bolile dermatologice

precum dermatita herpetiformă, psoriazis, ihtioză, prurigo etc.

Bazofilia este semnalată în leucemia granulocitară

variabilă, anemii hemolitice, în colita ulceroasă etc.

Celulele proprii sunt mobilizate pentru restabilirea

echilibrului în organisme şi pentru depăşirea situaţiilor de criză.

Ele fac parte din arsenalul de luptă al organismului.

Monocitele au o acţiune puternic fagocitară datorită

echipamentului enzimatic (peroxidaze, lipaze, fosfataza acidă

etc.). Înglobează microbi, virusuri, resturi celulare, celule

tumorale, pulberi minerale.

Glucocorticoizii reduc rapid numărul de monocite

periferice şi întrerup fluxul de macrofage proaspete în ţesuturi

(efecte puternic antiinflamatoare).

Transformarea monocitelor în macrofage (histiocite) se

produce în 2-3 ore şi constă în expansiunea citoplasmei şi

mărirea capacităţii de aderare şi fagocitare.

Limfocitele. Generarea lor are loc în ganglionii limfatici,

splină, amigdale şi plăcile lui Payer. Limfocitele servesc ca

bază pentru memoria imunologică. Celulele precursoare ale

79

limfocitelor îşi au originea în sacul vitelin, de unde migrează în

embrion. Limfocitele care ajung în timus se diferenţiază în

limfocite responsabile de imunitatea celulară (limfocite T). Rolul

principal în activare îl are timozinul. La păsări bursa lui Fabricius

are acelaşi rol ca şi timusul. Limfocitele B sunt

bursodependente la păsări şi se formează la om în măduva

osoasă.

Limfocitele T şi B sunt distribuite structurilor limfoide

puternice. Aici se înmulţesc ca urmare a acţiunii unor antigeni.

În urma contactului cu antigenul specific cele două tipuri de

limfocite se divid repetat generând clone de limfocite

activate.

Atunci când un antigen acţionează asupra unui anumit

teritoriu din organism, se intensifică activitatea proliferativă a

ţesutului limfoid. Astfel, infecţia bacteriană a unui braţ

determină creşterea ganglionilor limfatici din axilă.

Limfocitele T sunt specializate în recunoaşterea

antigenelor de histocompatibilitate. Dacă anticorpii persistă în

circulaţie câteva luni, limfocitele rezistă nedefinit. Limfocitele

posedă pe suprafaţa membranei receptori pentru erictrocitele

de oaie şi unii receptori pentru substanţe mutagene cum ar fi:

fitohemaglutinina şi concavolina A. Membrana limfocitului T

mai este înzestrată cu receptori pentru una din cele cinci

imunoglobuline cunoscute:

80

- limfocite T miu – pentru Ig M – 60%;

- limfocite T gamma – pentru Ig G – 10%;

- limfocite T alfa – pentru Ig A – 8-10%;

- limfocite T delta – pentru Ig D – 1-2%;

- limfocite T epsilon – pentru Ig E – 3%.

Imunofenotipic timocitele pot fi clasificate în 4

categorii, în funcţie de prezenţa moleculelor CD4 şi CD8:

1. CD4 - CD8 – reprezintă 5% din toate limfocitele;

2. CD4 + CD8 + – reprezintă 80%;

3. CD4 - CD8 + - citotoxine/supresoare. Reprezintă

principalii efectori ai imunităţii celulare. Sunt activate de

expunerea unui antigen solubil, fără intervenţia complexului

major de histocompatibilitate şi ajută la încheierea impulsului

imun prin inhibarea activităţii limfocitelor T şi B. Au importanţă

în toleranţa imunologică. Se deosebesc patru tipuri de celule:

a. – LT CD8 + - “naïve” (nestimulate);

b. – LT CD8 + - citotoxice (CTL) ce apără organismul de

celulele infectate viral sau tumorale;

c. – LT CD8 + - citotoxice TH2 – like, capabile să activeze

limfocitele B şi să producă sinteza de anticorpi;

d. - LT CD8 + - TH2 like non – citotoxice;

4. CD4 + CD8 – limfocitele T helper (ajutătoare) – deţin

un rol cheie în activarea imunităţii umorale şi celulare.

Proliferează la întâlnirea unui antigen de pe suprafaţa

81

macrofagelor în asociere cu complementul de

histocompatibilitate. Favorizează trecerea limfocitelor B în

plasmocite şi secreţia de imunoglobuline.

Celule ucigaşe naturale (NK). Aceste celule pot liza

celula ţintă la primul contact, nu necesită intervenţia timusului.

Determină liza celulelor tumorale şi a celor infectate cu virus.

Reacţia de distrugere a celulelor ţintă se numeşte

citotoxicitate mediată celular (anticorp dependentă).

Deoarece limfocitele T se deplasează continuu din

arborele circulator în spaţiile interstiţiale, ele constituie primele

elemente care surprind pătrunderea în organism a unor agenţi

străini.

Limfocitele T citotoxice sunt activate de prezenţa unui

antigen fixat de suprafaţa celulelor de asociere cu complexul

histiocitar.

Limfocitele T supresoare se dezvoltă mai încet decât

cele T citotoxice. Sunt activate de expunerea la un antigen

solubil, fără intervenţia complexului major de

histocompatibilitate şi ajută la încheierea impulsului imun prin

inhibarea activităţii limfocitelor T şi B.

Limfocitele T cu memorie persistă perioade lungi de

timp, fiind responsabile de reacţia rapidă faţă de invazia

ulterioară a aceluiaşi antigen.

82

Limfocitele T ajutătoare (helper) proliferează la

întâlnirea unui antigen de pe suprafaţa macrofagilor în

asociere cu complementul de histocompatibilitate.

Favorizează trecerea limfocitelor B în plasmocite şi secreţia de

imunoglobulină.

Limfocitele B. Sunt singurele celule din organism

capabile să producă anticorpi (imunoglobuline).

Populaţia de limfocite B se împarte în 3 categorii:

- limfocite B implicate în răspunsul imun umoral primar;

- limfocitele B cu memorie, responsabile de răspunsul

imun secundar;

- limfocitele LB CD5+, implicate în răspunsul imun primar.

Limfocitele B migrează în organele limfoide secundare:

ganglioni limfatici, splină.

Trecerea de la celula stem la limfocitul B matur şi de

aici la plasmocit sau la limfocitul B cu memorie se face prin

etape intermediare:

- celula stem (multipotentă) – celula suşă – în măduva

osoasă;

- celula pro-B (celula B angajată), localizată în măduva

osoasă;

- celula pre-B (cu stadiile pre-B I şi pre-B II);

- limfocitul B imatur;

83

- limfocitul B matur – ultimul stadiu al fazei antigen

independente;

- limfoblastul B – limfocitul B matur activat trece în

stadiu de limfoblat. În acest stadiu începe producţia de

imunoglobuline. El poate evolua în două direcţii: plasmocit şi

limfocit B cu memorie.

La contactul cu antigenii sintetizează imunoglobuline şi

se transformă în limfoblaste (imunoblaste). Acestea se divid şi

dau clone celulare B care pot deveni, aşa cum am amintit,

plasmocite sau celule cu memorie.

Stimularea limfocitelor B este dată de prezenţa

antigenelor şi de limfocitele T helper şi macrofage. La al doilea

contact cu antigenul celulele cu memorie îl recunosc şi se

transformă în imunoblaste (în tubul digestiv, măduva

hematogenă, foliculi limfatici, splină, mucoasa bronhiilor,

cavităţi seroase etc.). După activare imunoblastele trec în

sânge, apoi în organul afectat.

Celulele sistemului reticulo-endotelial intră în categoria

celulelor care au posibilitatea de a se deplasa şi de a lupta cu

diferiţi agenţi patogeni sau de a elimina unele substanţe toxice

sau străine organismului. Celulele acestui sistem se mai numesc

histiocite. Ele fagocitează particulele străine, fiind numite din

această cauză de Metchnikoff şi macrofage, spre a le deosebi

de celulele microfage ale sângelui.

84

Celulele macrofage fixe au fost identificate pe baza

capacităţii lor de a incorpora particulele coloidale

electronegative.

Histiocitele pot fi grupate în două categorii: fixe şi

mobile.

Celulele reticulo-endoteliale fixe:

- se găsesc în ţesutul conjunctiv lax şi în membranele

seroase (pleure, epiploon). Se mai numesc şi celule imobile în

repaus. Ele stau liniştite în ţesuturile respective îndeplinind o

anumită funcţie însă, la un semnal de natură inflamatoare pot

deveni libere şi se deplasează prin corp. În cadrul ţesuturilor în

care se stabilizează de la început se supun programului

superior, cel al ţesutului respectiv. În cazul în care devin libere

ies de sub influenţa programului respectiv şi execută alte

programe menite să asigure integralitatea organismului.

Aceste celule constituie “armata de rezervă”;

- în ţesutul reticulat: splină, ganglioni limfatici, măduva

oaselor; sunt celule mari, care se găsesc printre fibrele stromei

reticulare. Ele sunt mobilizate în funcţie de nevoi, la apariţia

unor semnale eliberate de alte celule;

- celulele de tip endotelial, care căptuşesc sinusurile

sanguine din splină, măduva oaselor, cortexul suprarenal şi

hipofiză se pot desprinde şi trec în curentul sanguin;

85

Celulele reticulo-endoteliale mobile au fost încadrate în

„sistemul mononuclear fagocitar”. Pe lângă rolul de

fagocitoză intervin şi în metabolismul glucidelor, lipidelor şi

proteinelor. Aici încadrăm:

- microglia din sistemul nervos central;

- celulele “cu praf” din plămâni;

- celulele periteliale;

- celulele osteoclaste.

Dacă celulele histiocite fixe pot, la nevoie, să se

mobilizeze pentru a ajuta organismul în ieşirea sa din criză,

celulele mobile pot să intre în repaus, devenind fixe pentru un

timp, în funcţie de nevoile organismului. Astfel, în anumite

situaţii de criză (leucemii, endocardită bacteriană)

macrofagele tisulare pot apărea în număr mare în torentul

circulator. Ele pot părăsi splina sau măduva oaselor şi se

aglomerează în sistemul venos şi ajung chiar şi în cel arterial,

fiind distribuite în ţesuturile afectate. Multe macrofage sunt

reţinute la nivelul capilarelor pulmonare.

Histiocitele au următoarele funcţii:

- fagocitară;

- rol în reparaţia ţesuturilor lezate;

- celulele “cu praf” din plămâni îndepărtează

particulele străine care pătrund în alveolele pulmonare;

86

- în stări patologice (în lipemia din diabet) histiocitele

cresc ca număr şi se încarcă cu lipide.

După cum putem constata, există o multitudine de

tipuri de celule care sunt mobilizate pentru a lupta cu agenţii

patogeni care pătrund în organism sau pentru a face faţă

unor situaţii dificile pentru acesta. Toate aceste celule nu pot

să realizeze funcţia de apărare a organismului dacă nu sunt

capabile să comunice între ele şi să perceapă semnalele de

„mobilizare” care sunt lansate de organism pe diferite canale.

Asta nu înseamnă că agenţii patogeni rămân pasivi.

Leucocitele au aceeaşi origine cu celelalte celule ale

corpului, însă diferă foarte mult prin echipamentul enzimatic şi

de aici prin comportament. Fiecare tip prezintă o nişă

ecologică proprie, inconfundabilă. Astăzi este pe deplin

acceptat conceptul că nişa ecologică reprezintă creaţia

istorică a fiecărei specii. Aceasta însemnă că nu sunt nişe

ecologice nici libere şi nici ocupate. Fiecare specie îşi are nişa

sa. Este posibilă o suprapunere a nişelor, însă nu o suprapunere

totală. Leucocitele se aseamănă foarte mult din punct de

vedere morfologic între ele, însă specializarea funcţională

determinată de echipamentul enzimatic le diferenţiază enorm.

Eozinofilele atacă diferite specii de paraziţi şi, de asemenea

consumă substanţele alergene, care provoacă necazuri

87

organismului, în timp ce neutrofilele şi bazofilele au alte spectre

de acţiune.

Limfocitele prezintă diferenţieri de mai mare subtilitate.

Specializarea lor funcţională ne duce, metaforic gândind, la

asemănarea cu specializările pe care le realizează unii

cercetători într-un institut de cercetări. Diferenţierea celor

două mari categorii de limfocite: T şi B este destul de

tranşantă. La rândul lor aceste categorii au multiple tipuri de

perfecţionări. Metafora este perfect aplicabilă deoarece atât

timusul cât şi bursa lui Fabricius determină activarea,

multiplicarea şi specializarea limfocitelor care le populează. Să

luăm ca exemplu limfocitele T cu memorie, limfocitele

citotoxice, pe cele helper etc. Specializarea limfocitelor le

asigură o funcţionare eficientă. Ele asigură mecanismul prin

care organismul se apără nu numai în cazul atacului unor

agenţi patogeni, ci şi în diferite situaţii de stres.

Ştim că aceste celule fac parte din structura intimă a

propriului nostru corp, asemenea celulelor musculare,

nervoase, osoase etc. Ştim că provin din una şi aceeaşi celulă

– celula ou – şi, totuşi, ne întrebăm ce reprezintă ele? Sunt

celule asemănătoare celor zidite în structurile tisulare, sau sunt

asemenea unor indivizi unicelulari? Care este statutul lor?

Întrebarea nu este retorică, ci solicită un răspuns competent.

88

Aceste celule se comportă asemenea unor indivizi. Au

un comportament bine conturat, chiar dacă urmează o

perioadă de „instruire” pentru a funcţiona eficient. Aceste

celule se multiplică şi formează populaţii locale care constituie

adevărate grupe de şoc pentru agenţii patogeni sau pentru

substanţele care provoacă dezechilibre în organism.

Instruirea grupelor de intervenţie este perfectă. Toţi

indivizii celulari au aceeaşi precizie şi eficienţă în acţiune.

Dialogul semiotic funcţionează aici la parametrii superiori.

Leucocitele granulare şi limfocitele formează „armata

regulată” a organismului, alături de monocite. Am putea

compara aceste specializări funcţionale ale celulelor cu

castele de la insectele sociale? Sfera discuţiilor noastre fiind,

totuşi, de ecologie somatică preferăm să rămânem în acest

domeniu. Toate aceste celule cu rol în apărarea activă a

organismului fac parte din biomul – mediul intern. Fiind vorba

de un biom vom accepta că acesta este format din mai multe

ecosisteme, care prezintă strânse legături informaţionale şi

funcţionale. Cum un ecosistem este format din unitatea

biotopului cu biocenoza sa şi aici trebuie să caracterizăm

aceste elemente structurale ale ecosistemului. Biotopul este

foarte bine conturat în cazul de faţă, fie că este vorba de un

biotop somatic de tip circulator sau stagnant. Biocenoza este

constituită din speciile parazite care au pătruns în organism şi

89

de „armata regulată” de protecţie imunitară şi în unele cazuri

chiar şi de „armata de rezervă”, formată din diferite „specii”

de histiocite. Mobilizarea celor două armate se face prin

punerea în funcţiune a dialogului semiotic, care funcţionează

la cote înalte. „Rateurile” funcţionale pot să apară ca urmare

a tehnicilor de luptă folosite de unele specii invadatoare.

Acestea pot fi determinate de diferite tipuri de mascare, de

diverse strategii mimetice sau diversioniste etc. Războiul se

desfăşoară pe diferite fronturi, cu tehnici şi strategii diferite.

Victoria va fi de partea celui mai bine înzestrat, a celui care

are arme mai eficiente, care mobilizează forţe mai mari şi are

dialogul semiotic mai bine pus la punct. Atacul „ascuns”,

folosirea armelor „invizibile” sau descifrarea codului

adversarului şi folosirea lui apoi în strategiile de atac pot

surprinde organismul nepregătit şi pus aproape în imposibilitate

de apărare (să ne amintim de acţiunea virusului rabic la om,

care produce turbare).

Unele aspecte puse în discuţie au caracter metaforic.

Dorim însă să atragem atenţia că noţiunea de ecosistem

somatic nu este o metaforă. Este o realitate. Vorbim de biomul

mediul intern, care este asemănător unui mediu acvatic. În

apă se găsesc organisme care populează medii de viaţă

diferite şi au comportamente diferite. În funcţie de prezenţa lor

în masa apei sau pe substrat deosebim comunităţi ale

90

pelagialului şi ale bentalului (pelagosul şi bentosul). La rândul

său pelagosul este de diferite tipuri: plancton, necton, neuston

şi pleuston. Planctonul este format de hidrobionţii care plutesc

în masa apei. Apa reprezintă mediul lor de viaţă. Apa însă,

diferă şi ea prin calităţile fizico-chimice şi organoleptice de la

un bazin acvatic la altul. Încărcarea bazinelor acvatice cu

substanţe organice i-au determinat pe Kolkwitz şi Marson să

clasifice apele din punct de vedere saprobiologic în ape:

oligosaprobe, mezosaprobe (β şi α) şi polisaprobe. Sunt unele

specii care au calitatea de indicatori biologici pentru aceste

categorii de ape. Mediul intern al organismului reprezintă un

mediu în care îşi duc existenţa anumite organisme. Sângele

are o compoziţie chimică particulară şi poate fi diferenţiat cu

uşurinţă de lichidul interstiţial, de limfă şi de lichidele stagnante

ale mediului intern (cefalorahidian, perilimfă, endolimfă etc.).

În aceste medii trăiesc microorganisme parazite şi saprofite şi îşi

desfăşoară existenţa o multitudine de celule proprii care

intervin în apărarea activă a organismului. Între acestea se

stabilesc interrelaţii deosebit de complexe. De ce să nu

considerăm că toate aceste vieţuitoare constituie o

biocenoză? Fie că este vorba de sânge sau de colon trebuie

să acceptăm că sunt medii populate de biocenoze cu o

structură particulară.

91

Care sunt caracteristicile biocenozelor somatice?

Făcând o comparaţie cu biocenozele acvatice putem

considera că acestea sunt biocenoze schizocene (după

denumirea dată de N. Beklemişev). Acest tip de biocenoză se

caracterizează prin lipsa producătorilor. Este vorba de

biocenozele abisale sau hadale sau orice biocenoză acvatică

lipsită de lumină (din zona afotică). Substanţele nutritive sunt

oferite de „ploaia” de cadavre, care cade continuu din

etajele superioare şi de substanţele organice dizolvate în apă.

O biocenoză fără producători nu poate funcţiona. Lipsa lor

este aparentă. Producătorii au suferit o „mutaţie” spaţială, în

sensul că se găsesc în zonele fotice.

În cazul biocenozelor somatice lipsesc producătorii. Noi

urmărim biocenozele somatice în corpul unor animale care

adăpostesc o microbiotă oferindu-i medii de viaţă variate.

Urmărind diferite tipuri de biocenoze somatice trebuie

să subliniem faptul că multe grupe de nevertebrate trăiesc în

simbioză cu diferite specii de zooxantele sau zooclorele. Multe

celenterate, ctenofore, moluşte, pogonofore şi chiar tunicate

trăiesc în simbioză cu astfel de alge, care le asigură o mare

parte din hrană prin fotosinteză. Deci, există şi biocenoze

somatice complexe care au toate verigile trofice. de altfel,

după cum remarcă N. Botnariuc (1999), citând pe G. Maier

(1992), Mc.Fadden şi Gilson (1995) ceea ce numim noi uneori

92

„alge” reprezintă un grup artificial. Aceasta deoarece unele

dintre aceste „alge” sunt protozoare, care fiind fagotrofe au

căpătat cloroplaste de la formele fototrofe. Conform teoriei

endosimbiotice a lui Margulis primele organisme eucariote

fototrofe au căpătat această capacitate deoarece au

înglobat procariote fototrofe cu care trăiesc în simbioză,

pierzându-şi autonomia. Se întâmplă însă ca un eucariot

complex să înghită un alt eucariot care poate trăi apoi în

simbioză cu acesta, formând o simbioză secundară. Astfel, la

două grupe de „alge” – Cryptomonadine şi

Chlorarachniophyte persistă nucleul vestigial, aşa-numitul

nucleomorf al primului procariot, astfel că aceste organisme

complexe conţin patru genomuri diferite: din mitocondrii, din

plastide (cloroplaste), din nucleomorf şi din nucleul eucariot.

Constatăm că este vorba de o adevărată sinteză de

organisme (care trăiesc unele în altele), ceea ce a determinat

pe Tom Calvier–Smith să considere că atât Cryptomonadinele

cât şi Chlorarachniophytele constituie un regn nou al

eucariotelor, pentru care propune numele de Chromista.

Surprindem aici exact aspectul pe care îl dezbatem

noi. Un organism devine mediu de viaţă pentru alte organisme.

Se constituie astfel biocenoze somatice cu grade de

complexitate diferite. Fiecare specie depinde de fiecare, iar

93

întregul depinde de toate formaţiunile (subsistemele)

componente.

Iată o situaţie care devine paradoxală. Grupe de

organisme care sunt aşezate într-un regn aparte deoarece s-

au descoperit două fenomene de simbioză succesive. Dacă

nu analizăm organismele şi din punct de vedere ecologic (din

perspectiva ecologiei somatice) putem ajunge la astfel de

situaţii. Dacă organismul uman nu poate trăi normal fără o

parte din microbiota autohtonă, atunci să considerăm că, de

fapt, organismul nostru are o cu totul altfel de structură şi

trebuie să fie încadrat într-un regn separat?

Nu putem pune problema în acest mod deoarece

toate metazoarele se găsesc în această situaţie.

Deci, există şi biocenoze somatice complexe, care au

toate verigile trofice. Prădătorii sunt omniprezenţi şi au diferite

grade de acţiune până la prădătorii de vârf. Celulele fagocite

au posibilităţi diferite de atac.

Care sunt descompunătorii? Acest aspect poate fi

văzut din diferite puncte de vedere. Dacă ne referim la

ecosistemul caracteristic colonului, din biomul digestiv, putem

considera că atât microbiota cu rol de fermentaţie, cât şi cea

cu rol de putrefacţie acţionează ca descompunători. Sunt

descompuse substanţele organice cu structură complexă şi

chiar unele bacterii şi celule moarte.

94

Între leucocite bazofilele sunt prin excelenţă celule cu

funcţie de descompunere. Ele fac curat la nivelul focarului de

infecţie în perioadele de convalescenţă. Sunt consumate

celulele moarte, fibrele conjunctive rămase şi unele reziduuri,

fiind făcută o ordine desăvârşită în zonă. În ecosistemele

somatice deşeurile nu sunt răspândite pretutindeni.

Un alt aspect al descompunerii sau degradării

biologice în ecosistemele somatice îl reprezintă fenomenul de

apoptoză celulară. Este vorba de sinuciderea unor celule care

au îmbătrânit sau care şi-au epuizat funcţiile. Hematiile nu au

nucleu, ca adaptare la înmagazinarea unei cantităţi mai mari

de hemoglobină necesară pentru transportul gazelor. Ele nu

sunt fagocitate de macrofage, sau sunt fagocitate în condiţii

speciale. Nu trăiesc mult (în medie 120 de zile) şi intră în

procesul de hematoliză la nivelul splinei sau/şi a altor organe.

Apoptoza celulară nu este doar o moarte a celulei ci, pur şi

simplu o autodescompunere a acesteia. Multe dintre

substanţele existente în celulele apoptotice reintră în circuitul

general al substanţelor din organism (să dăm ca exemplu doar

circuitul hemului şi a fierului din hemoglobină).

În cazul tubului digestiv multe microorganisme se

fixează în epiteliul digestiv.

Prezentăm faptul că neutrofilele se lipsesc de endoteliul

vaselor de sânge în perioadele de calm, fără stres. Se

95

comportă asemenea speciilor epibentonice. În perioada de

criză trec în masa sângelui funcţionând asemenea unor

organisme pelagice. Pot fi considerate, deci, bento-pelagice.

Se pot strecura însă şi în structura unor organe devenind

endobentonice.

Lichidul interstiţial scaldă celulele corpului asigurând

schimbul de gaze şi hrănirea celulelor. Între celulele organelor

se localizează multe microorganisme care îşi desfăşoară

existenţa în acest mediu înmulţindu-se. Prin diapedeză pătrund

în spaţiile interstiţiale leucocite şi histiocite care îşi desfăşoară

activitatea de apărare activă a organismului.

Dacă între biocenozele bentale ale ecosistemelor

acvatice diferenţiem unele cenoze psamice (legate de nisip),

endopsamice sau interstiţiale, putem spune că acest termen

se aplică perfect şi în cazurile ecosistemelor somatice. La

nivelul ţesuturilor, în lichidul interstiţial se găsesc cenoze

interstiţiale. Structura acestora diferă în mare măsură de la un

organ la altul în funcţie de caracteristicile particulare ale

fiecărui habitat.

Biocenozele interstiţiale sunt practic cele mai active

biocenoze somatice. La nivelul ţesuturilor inflamate se

desfăşoară cea mai acerbă competiţie dintre speciile de

microorganisme parazite, care invadează organismul şi cele

96

două armate („regulată” şi de „rezervă”) care sunt implicate în

mecanismele imunitare.

Aplicând conceptul de ecologie somatică ne dăm

seama cât de diferită poate fi abordarea unor probleme

legate de sănătatea şi de integritatea organismului.

Făcând o analiză pe ecosisteme şi pe biomuri

descoperim, pe de o parte, cât de diferite sunt acestea, iar pe

de altă parte ce puternice interacţiuni se stabilesc între

acestea. Aceste interacţiuni ne conduc, în mod obligatoriu, la

descoperirea întregului pe care îl formează organismul şi la

înţelegerea termenului de homosferă.

Nimic nu se desfăşoară haotic în organism. Se impune

însă să-i diferenţiem nivele de integrare pe baza cărora este

edificat, să le amănunţim structura, funcţionalitatea, legile şi

programele după care funcţionează şi să descoperim ordinea

ierarhică reală care poate asigura înţelegerea perfectă a

acestor sisteme biologice deosebit de complexe.

Reacţia speciilor invadatoare Diferite microorganisme au dezvoltat o serie de strategii

de rezistenţă faţă de componentele sistemului complement:

- Treponema pallidum se înconjură cu o membrană

externă aproape lipsită de proteine transmembranare. Prin

97

urmare rămân foarte puţine situsuri de recunoaştere şi se

poate strecura cu uşurinţă;

- Staphylococccus aureus, Salmonella typhi,

Escherichia coli, Neisseria meningitis, Haematophilus

influenzae, Streptococcus agalactie, produc capsule

răspunzătoare de patogenitate. Un mic set de capsule se

asociază cu virulenţa;

- Unele bacterii Gram-negative folosesc mari cantităţi

de proteine membranare specifice pentru a evita depunerea

complementului pe suprafaţa lor, aşa cum acţionează

Campylobacter fetus;

- Treponema pallidum şi Escherichia coli determină

degradarea rapidă a componentelor complementului depuse

pe suprafaţa lor;

- Alterarea opsonofagocitozei prin mascarea

proteinelor complementului depuse pe suprafaţa patogenilor

este un mecanism folosit de unele bacterii Gram-pozitive;

- Utilizarea de către organismele patogene a unor

molecule asemănătoare proteinelor complementului.

Schistosoma mansoni prezintă pe suprafaţă o moleculă

asemănătoare cu cea a gazdei care-i permite să evite

distrugerea. Aceasta ca urmare a unei coevoluţii de milioane

de ani;

98

- Entamoeba histolytica rezistă la liza prin complement,

deoarece prezintă o suprafaţă adezivă care se leagă de C8 şi

C9. O porţiune de suprafaţă cu funcţii reglatoare are şi

parazitul Naegleria fowleri;

- Trypanosoma cruzi are o porţiune de suprafaţă care îi

oferă protecţie împotriva lizei prin complement;

- Leishmania donovani expune proteine prin care

inhibă complementul, iar Taenia solium sintetizează o proteină

musculară, paramiozina, care îi asigură protecţia;

- Candida albicans şi C. stellatoidea sintetizează o

proteină care îi permite aderarea la celulele endoteliale ale

gazdei.

Vorbeam de organismul uman ca de un sistem

ecologic global. Îl putem compara cu biosfera. Ne gândim la

organism ca la o formaţiune vie, totipotentă, care la rândul

său este formată dintr-o multitudine de biomuri. Fiecare biom

este format dintr-o multitudine de biocenoze care par a

funcţiona ca “stat în stat”. Par a funcţiona astfel, însă în

realitate nu există izolare. “Totul depinde de totul” în natură.

Fiecare parte a întregului depinde de celelalte părţi

componente. Organismul uman nu poate funcţiona normal în

lipsa unui organ, sau face faţă cu greu anumitor situaţii de stres

în lipsa unui organ (extirparea splinei).

99

Putem să privim homosfera ca un întreg, ca un nivel de

organizare superior, pornind de la înţelegerea funcţionalităţii

organismului. În caz de nevoie organismul apelează la ajutorul

altor organe pentru a scoate din impas un organ afectat.

Ecologic vorbind un sistem se poate reechilibra la nivelul

biomului prin intervenţia altor ecosisteme. Am subliniat

capacitatea de mobilizare a celulelor macrofage şi a celor

sanguine pentru a contracara acţiunea dăunătoare a unor

agenţi patogeni sau pentru a repara unele leziuni grave

apărute în organism.

Migraţia dintr-un ecosistem în altul o putem pune în

evidenţă şi pe Terra atât la nivel regional cât şi global. Cine

crede că migraţia păsărilor serveşte doar păsărilor pentru a

supravieţui se înşeală şi dă dovadă de o înţelegere naivă.

Problema este mult mai complexă şi trebuie privită şi la modul

global. Migraţia păsărilor din Europa în Africa, în timpul

toamnei, nu apare ca o supraîncărcare a ecosistemelor în

care ajung. Rolul lor în ecosistemele respective este bine

precizat şi benefic. Lipsa lor ar constitui ruperea unor verigi

importante.

Astfel de migraţii putem înregistra, în funcţie de nevoi,

de la un biom la altul al organismului sau de la un ecosistem la

altul, la scară mai redusă.

100

Am pus în evidenţă o mare dinamică a unor tipuri de

celule în organism, celulele angajate în apărarea organismului

împotriva agenţilor patogeni, ai stresului şi ai altor factori de

risc.

Impresionează capacitatea de mobilizare a celulelor în

vederea rezolvării unor situaţii de criză. Mecanismele de

intervenţie sunt foarte diferite. Ceea ce se detaşează în mod

evident este interacţiunea dintre celule şi posibilitatea de

informare. Fie că fac parte dintr-un ţesut, fie că se detaşează

în vederea realizării unui program, celulele sunt perfect

informate asupra stării organismului şi sunt mobilizate în funcţie

de nevoi.

În informarea celulelor un rol foarte important îl prezintă

sistemul complement. Acesta joacă un rol esenţial în apărarea

organismului şi în procesele inflamatorii. Sistemul complement

este reprezentat de un grup de 30 de proteine serice şi

membranare.

Componentele căii clasice şi ale secvenţei terminale

sunt notate cu litera “C” urmată de o cifră (1-9):

- C1 – cu rol de recunoaştere;

- C2, C3 şi C4 – determină activarea în cascadă a

sistemului enzimatic;

- C5, C6, C7, C8, C9 – unităţi de atac ale membranei.

101

Componentele complementului constituie unităţi de

atac ale membranei microbiene şi catalizează distrugerea sa.

Aceste componente au funcţii efectoare şi reglatoare. Cele

efectoare se găsesc în plasmă sub formă inactivă. Ele vor intra

în acţiune în “cascadă” asemeni sistemului coagulării, în

funcţie de situaţiile create.

Activarea complementului generează reacţii

inflamatorii de proporţii şi distrucţia propriilor celule atunci

când se produce anarhie.

Neutrofilele pot elibera enzime care sunt distructive nu

numai pentru agenţii patogeni ci şi pentru celulele proprii.

Pentru a nu apare situaţii paradoxale în organism intervin

mecanisme de control bine puse la punct.

Lupta împotriva speciilor care invadează organismul nu

este chiar simplă. Agenţii patogeni au arme de atac cu care

pot pune gazda în dificultate şi declanşează o serie de

programe care intră în acţiune algoritmic pentru a contracara

acţiunile gazdei. Agenţii patogeni au de luptat însă nu numai

cu mijloacele de apărare ale gazdei, ci intră în competiţie cu

o multitudine de specii din microbiota locală caracteristică

fiecărui tip de biocenoză din organism. Speciile probiotice

formează o unitate structurală şi funcţională împreună cu

organismul gazdei ca întreg şi cu celulele acestuia

specializate în activităţile imune.

102

Numai concepând organismul ca un întreg structurat

ecologic din diferite biomuri, care la rândul lor pot avea o

multitudine de ecosisteme mai mari sau mai mici, putem

înţelege de ansamblu ce înseamnă în realitate o structură vie.

BIOMUL RESPIRATOR

Organismul este format din mai multe biomuri. Am

diferenţiat până acum doar biomurile: digestiv, respirator,

excretor, mediul intern şi biomul integrator (neuro-endocrin).

Desigur că vom diferenţia şi alte biomuri, precum: biomul osos,

biomul muscular (poate chiar osteo-muscular) şi biomul

reproducător. Biomurile sunt, la rândul lor, formate din diferite

tipuri de ecosisteme care, chiar dacă prezintă unele

particularităţi proprii structurale şi funcţionale au, totuşi, unele

elemente comune. Pentru biomul respirator vom diferenţia

unele tipuri de ecosisteme precum: cavitatea nazală, faringe,

laringe, trahee, bronhii şi bronhiole, alături de care vom

considera drept ecosisteme lobii pulmonari, segmentele

pulmonare, lobulii pulmonari, acinii pulmonari şi alveolele

pulmonare. Aceste ecosisteme nu sunt egale în ceea ce

103

priveşte suprafaţa şi volumul. Nici nu trebuie să fie. Alveolele

pulmonare au valoarea unor bioskene somatice. Ar fi cele mai

mici structuri somatice ale aparatului respirator (biomului

respirator) cu valoare de ecosistem. Acinii pulmonari pot fi

consideraţi adevărate merocenoze. Lobulii pulmonari sunt

ecosisteme cu o structură şi funcţionalitate proprie, iar mai

mulţi lobuli intră în structura unui segment pulmonar, care are,

de asemenea, o independenţă structurală şi funcţională.

Totuşi, biomul respirator îşi are propria sa structură funcţională,

chiar dacă depinde în existenţa sa de mediul intern, cu

variatele sale tipuri de ecosisteme. Biomul respirator se

aseamănă cu un biom terestru care este puternic irigat de

apele de suprafaţă şi de cele freatice. În parenchimul

pulmonar diferenţiem ecosisteme de tip interstiţial. Cele două

biomuri: mediul intern şi respirator formează o unitate

funcţională atât de puternică încât nu pot fi separate spaţial.

De fapt este ca şi cum ai încerca să izolezi un mediu

cavernicol de mediul terestru. Biomul respirator pare a-şi

întinde rădăcinile până la celule, acolo unde se realizează cu

adevărat schimbul de gaze. Această iluzie este dată de faptul

că mediul intern preia funcţia respiratorie a plămânilor

asigurând, cu adevărat transportul gazelor la nivel celular.

Biomul respirator îşi întinde cu adevărat rădăcinile până la

celule în cazul artropodelor traheate (insecte, miriapode şi o

104

parte dintre arachnide). În această situaţie ramificaţiile

traheelor ajung până la celule, iar mediul intern pierde funcţia

respiratorie.

BIOMUL REPRODUCĂTOR

Biomul reproducător este, de asemenea, bine

individualizat, deşi este puternic îngemănat atât cu mediul

intern cât şi cu biomul integrator, la care participă prin funcţia

sa endocrină.

Biomul reproducător este, de asemenea, format din

numeroase şi diverse ecosisteme. Unele ecosisteme somatice

fac parte din glandele genitale, altele din tractusurile genitale.

Biomul reproducător este în strânsă conexiune cu biomul

excretor, având unele căi comune.

La nivelul aparatului genital mascul am putea

considera că un lobul testicular funcţionează ca o bioskenă

somatică. Aici întâlnim atât celule specializate pentru

reproducere cât şi celule cu funcţie glandulară. La nivelul

tubuşoarelor seminifere are loc formarea spermatozoizilor.

Bioskenele somatice seminifere nu sunt izolate, ci sunt grupate

în merocenoze bine delimitate şi integrate funcţional la nivelul

testicolului. Căile genitale sunt formate din canale eferente,

105

epididim, canalul deferent, canalul ejaculator şi uretra, la

care se adaugă glandele anexe, care reprezintă ecosisteme

bine diferenţiate între ele şi, totuşi, integrate funcţional.

La nivelul aparatului genital femel diferenţiem, de

asemenea, o multitudine de tipuri de ecosisteme, împărţite în

cele două mari categorii: ecosisteme gonadale şi ecosisteme

aparţinând tractusului genital. Ecosistemul uterin este, poate,

cel mai interesant şi impresionant ecosistem somatic. Trebuie

să ţinem seama de faptul că la acest nivel are loc nidaţia

embrionului şi întreţinerea şi dezvoltarea fătului până la

parturiţie. La asigurarea mediului de viaţă corespunzător

dezvoltării fătului nu participă însă numai biomul reproducător,

ci şi cel al mediului intern şi biomul integrator. Transformările pe

care le suferă mucoasa uterină pentru asigurarea nidaţiei şi

formarea placentei sunt de-a dreptul impresionante.

Dezvoltarea mucoasei uterine şi transformările şi specializările

pe care le suferă celulele uterine reprezintă, ecologic vorbind,

o schimbare totală a peisajului mediului respectiv. Sunt

transformări de amploare, care sunt asemănătoare cu

modificările sezoniere ale ecosistemelor terestre din zonele

temperate. Aceste transformări se datorează programelor

induse de biomul integrator neuro-endocrin şi sunt declanşate

de soarta ovulului. Din momentul în care a avut loc

fecundarea ovulului încep transformările care pregătesc

106

nidaţia şi dezvoltarea embrionului. Dacă nu are loc

fecundarea ovulului expulzat, atunci încep alte modificări,

destul de ample, care vor declanşa însă menstruaţia. Acest

ecosistem somatic are modificări sezoniere tipice manifestate

prin transformările mucoasei uterine, care apar în ciclurile

menstruale şi unele mai ample, determinate de fecundaţie şi

dezvoltarea embrionului.

Pregătirea nidaţiei, nidaţia, formarea embrionului şi

dezvoltarea fătului presupun participarea unui număr enorm

de celule de diferite tipuri, care intră într-un dialog semiotic

complex care, numai prin coerenţa sa poate conduce la

finalizarea pruncului conceput. Abia aici simţim cu adevărat

ce înseamnă această “planetă” Homo şi modul în care

aceasta funcţionează ca un tot unitar sub coordonarea

biomului integrator.

Câte situaţii nu apar care determină declanşarea

acţiunii sistemului imun, când sunt mobilizate cele doua

armate (cea regulată şi cea de rezervă). Sistemul de

coordonare a activităţilor organismului este atât de bine pus la

punct în vederea asigurării condiţiilor optime pentru

reproducere încât, uneori, dacă mama are vreo suferinţă este

însănătoşită, numai ca fătul să nu ducă lipsă de ceva.

Placenta are un rol foarte important în perioada sarcinii. Să ne

gândim ce transformări majore au aceste ţesuturi pentru a

107

asigura mediul de viaţă propice fătului. Din totdeauna ne-a

scăpat analizei fenomenul de simbioză care are loc între

părţile componente ale organismului. Simbioza pare a fi

fenomenul dominant atât în ontogeneză cât şi în filogeneză.

Dialogul semiotic care se realizează între ecosistemele

somatice ale unui biom şi între biomurile care formează

homosfera asigură desfăşurarea corectă şi coerentă a tuturor

funcţiilor întregului.

O analiză ecologică a structurii funcţionale a

organismului ne dezvăluie multe aspecte criptice privind

cunoaşterea propriei noastre interiorităţi.

BIOMUL INTEGRATOR

În ecologia somatică se aplică perfect principiul – totul

depinde de totul. Un întreg nu poate funcţiona dacă părţile

sale nu sunt perfect integrate ansamblului şi dacă nu depind

în existenţa lor unele de altele.

Organismul uman reprezintă un tot bine diferenţiat fizic

şi funcţional. Acest tot este format însă din nesfârşite

subsisteme care sunt ierarhizate structural şi funcţional. Fiecare

108

sistem biologic funcţionează pe baza a trei categorii de

programe: pentru sine, inferioare şi superioare.

Programul pentru sine ne elucidează perfect rolul

fiecărui sistem în cadrul întregului din care face parte.

Cavitatea bucală, ca subsistem al tubului digestiv, din

care face parte, are mai multe programe pentru sine:

- Asigurarea integrităţii sale structurale şi funcţionale;

- Întreţinerea stării de normalitate (sănătate);

Programe aparţinând tubului digestiv (biomului

digestiv).

Prin structura şi funcţionalitatea sa asigură însă

executarea unor programe impuse de nivelele superioare:

- Prehensiunea hranei;

- Masticaţia;

- Deglutiţia

- Înmuierea alimentelor şi descompunerea amidonului;

Programe aparţinând sistemului integrator:

- Vorbirea articulată, realizată împreună cu laringele;

- Preia funcţia respiratorie în situaţie de criză pentru

biomul respirator;

- Intervine în apărarea activă a organismului

funcţionând ca o poartă de intrare pentru

microorganisme.

109

Programele inferioare intră în acţiune pentru punerea în

funcţiune a subsistemelor componente, ceea ce asigură

executarea programelor întregului.

Fiecare subsistem al organismului execută programele

acestuia. Organismul are însă subsisteme proprii prin care îşi

pune în aplicare programele sale şi controlează modul în care

acestea sunt realizate.

Biomul integrator este biomul neuro-endocrin. Prin

mecanismele sale realizează perfecta integrare a părţilor

componente ale organismului şi asigură desfăşurarea

“dialogului” atât între subsistemele componente cât şi între

organism şi mediul său de viaţă (împrejurimea imediată şi

“oceanul” cosmic).

Sistemul nervos are o structură deosebit de complexă,

iar encefalul reprezintă cel mai complicat sistem biologic

existent pe Terra. Organizarea sa este ierarhică. Neuronii

reprezintă unitatea structurală şi funcţională. Rolul lor în

transmiterea, prelucrarea şi depozitarea informaţiilor este pe

deplin elucidat.

Ţesutul nervos reprezintă treapta ierarhică imediat

superioară. Organele nervoase sunt superioare ţesutului nervos

şi au, la rândul lor, o structură ierarhică în ceea ce priveşte

primirea, prelucrarea şi depozitarea informaţiilor.

110

Nu putem despărţi, în anumite privinţe, sistemul nervos

de cel endocrin, cu care realizează o unitate funcţională,

deoarece unii neuroni au funcţie endocrină prin secreţiile lor

(neurosecreţii).

Planeta Homo trebuie sa fie perfect controlată şi

integrată, de la cele mai simple structuri până la cele deosebit

de complexe. În această situaţie biomul integrator trebuie să

funcţioneze perfect. Asigurarea funcţionării automate se

bazează pe mecanisme pe bază de feed-back. Atât

mecanismele neuronale cât şi cele endocrine sunt mecanisme

cibernetice.

Reprezintă sistemul neuro-endocrin un biom somatic?

Să pătrundem în înţelegerea ţesutului nervos ca o

structură biocenotică bazată pe o diversitate de celule

nervoase (de “specii” celulare). Vom descoperi, alături de

neuroni, un arsenal de celule care formează nevroglia.

Celulele nevroglice sunt puternic diferenţiate structural şi

funcţional, încât putem considera că, sunt mai multe “specii”

de celule nevroglice.

Dacă celulele nervoase sunt cele mai fine, dar şi cele

mai complexe sisteme biologice, atunci protecţia lor trebuie să

fie făcută cu cea mai mare atenţie. Structurile gliale

reprezintă cei mai puternici apărători, deşi nu este singura lor

funcţie. Intervin împotriva speciilor de microorganisme

111

invadatoare, refac anumite structuri distruse în urma unor

accidente, asigură hrănirea neuronilor şi contribuie la

realizarea sistemului informaţional. Celulele lui Schwann

asigură protecţia şi izolarea electrică a axonului. În situaţii de

criză în cenozele interstiţiale ale ţesutului nervos se strecoară

“armata de rezerva” a histiocitelor.

Sistemul nervos central este perfect informat asupra

proceselor care se desfăşoară la nivelul organismului, asupra

stării de sănătate şi a funcţionării normale a tuturor organelor,

dar şi asupra evenimentelor externe (din peristază).

Diferenţierea structurală şi funcţională a neuronilor este

de-a dreptul impresionantă. Sistemul nervos vegetativ, cu

componentele sale simpatice şi parasimpatice, preia

coordonarea activităţii organelor interne, iar cel somatic

funcţia de relaţie. Diferenţierea structurală şi funcţională a

etajelor nervoase ne dezvăluie un univers de o complexitate

inimaginabilă.

Că din una şi aceeaşi celulă, celula ou, provin şi s-au

diferenţiat toate tipurile de celule din organism am înţeles şi

am considerat că a fost posibil datorită relaţiilor dintre celule,

dintre foiţele embrionare şi particularităţile microhabitatelor în

care celulele au edificat corpul în ontogeneză, aşa cum am

amintit şi în discuţiile precente. Am fost impresionaţi de

multitudinea tipurilor de leucocite agranulare şi granulare, de

112

limfocite şi de histiocite, însă atât de mare şi de subtila

diferenţiere a celulelor nervoase ne uimeşte. Care sunt factorii

care determină diferenţierea fenotipică şi funcţională a

neuronilor? Prin ce anume se diferenţiază condiţiile de mediu

în care trăiesc neuronii şi îşi desfăşoară funcţiile în emisfera

dreaptă faţă de cea stângă? Să fie vorba aici de “specii” de

celule nervoase diferite? Să fie vorba de o citoarhitectonie cu

totul specială a structurilor nervoase, sau de diferenţierea

deosebit de subtilă a mediului extracelular? Prin ce anume se

diferenţiază structura funcţională a formaţiunilor nervoase de

la cimpanzeu şi de la om, astfel încât ultimul este capabil să

ajungă la gândire şi la înţelegerea propriei interiorităţi şi a

universului? Care sunt structurile, sau care sunt relaţiile dintre

neuronii care fac posibilă prelucrarea genială a informaţiilor şi

apariţia geniului uman? Să aibă oare geniile umane

contemporane nouă o “specie” de celule nervoase pe care

nu le au oamenii de rând? Să apară, oare, la aceştia germenii

materiei enizice de care vorbeşte Eugen Macovski în a sa

teorie biostructurală a vieţii?

Seria întrebărilor ar putea continua. Nu vom putea însă

formula răspunsuri la astfel de întrebări. Rămân deocamdată

întrebări retorice.

Vom înţelege, urmărind evoluţia sistemului nervos în

seria animalelor, că formaţiunile nervoase preiau treptat

113

controlul integrării structurale şi funcţionale a organismului. Că

se realizează treptat concentrarea şi centralizarea elementelor

nervoase absolut la reprezentanţii tuturor încrengăturilor în

evoluţia lor filetică. Că, odată cu evoluţia are loc diferenţierea

şi specializarea de mare fineţe a neuronilor şi că această

diferenţiere duce la apariţia unor noi funcţii şi la creşterea

structurilor de prelucrare a informaţiilor biologice. Fie că este

vorba de calmari sau de caracatiţe, de insecte sociale, de

castori, de primate sau de om, creşterea heterogenităţii

celulelor nervoase şi a interrelaţiilor dintre ele reprezintă

secretul apariţiei unor structuri somatice integrative şi

informative de excepţie. Dialogul semiotic dintre părţile

constitutive ale organismului (celule, ţesuturi, organe, sisteme

de organe) a avut o creştere proporţională cu diferenţierea

celulară (cu apariţia unor noi “specii” de celule, din ce în ce

mai perfecţionate în ceea ce priveşte prelucrarea

informaţiilor) şi cu stabilirea unor intrrelaţii cât mai complexe.

Analizând aceste aspecte în contextul ecologiei

somatice tindem să credem că secretul nu constă în

diferenţierea de grad a habitatului în care îşi desfăşoară

activitatea celulele, ci în diferenţierea celulară, în apariţia unor

noi “specii” de celule, capabile să prelucreze la nivel superior

informaţiile. Deci, diferenţierea subtilă dintre specii, pe

114

traiectoria evoluţiei, trebuie să fie dată de apariţia unor noi

“specii” de celule nervoase.

O “specie” nouă de celule nu solicită o restructurare

macromoleculară deosebită. Necesită apariţia unor structuri

din ce în ce mai eficiente în prelucrarea informaţiilor.

Dacă facem o analiză a structurilor macromoleculare

la om şi la maimuţele antropomorfe vom constata diferenţieri

extrem de mici, de-a dreptul ridicole. Citocromul C, care are

în structura sa 104 aminoacizi, se diferenţiază doar printr-un

singur aminoacid la om şi la cimpanzeu. Doar atât de mică să

fie diferenţa dintre om şi cimpanzeu? În privinţa citocromului C

da. Nu aici trebuie să căutăm însă diferenţa. Aceasta trebuie

căutată în structura funcţională a celulelor şi mai ales în

dispoziţia lor spaţială, în citoarhitectonia tisulară. Tipurile noi de

„specii” celulare şi mai ales interrelaţiile care se stabilesc între

populaţiile de celule din biocenozele somatice pot să ne

ofere răspunsuri pertinente la întrebările puse.

Relaţiile dintre neuroni trebuie să fie de natură

simbiotică, dar şi semiotică. Un neuron central poate face

sinapsa cu 2000–3000 de neuroni. Informaţiile realizează

circuite de-a dreptul fantastice. “Speciile” de neuroni trebuie

să difere mult între ele şi după posibilităţile de formare de

sinapse şi, mai ales după fertilitatea acestora. Cu cât sunt mai

115

multe sinapse şi mai variate, că atât posibilitatea de prelucrare

şi de depozitare a informaţiilor creste.

Care sunt mecanismele care asigură progresul

biologic? În ce constă progresul biologic în evoluţia sistemului

nervos şi evoluţia animalelor în genere? Leroi Gourhan (în

Gestul şi cuvântul, 1983) consideră că deschiderea

evantaiului cortical se realizează prin suprapunerea de creieri

peste creieri, sau mai precis, în împănarea între structurile

cerebrale vechi a unor structuri noi, cu o funcţionalitate

ridicată, care realizează o prelucrare superioară a informaţiilor.

Progresul se realizează, deci, prin apariţia de noi populaţii de

neuroni, care au capacitatea de a asigura o prelucrare

superioară a informaţiilor şi de a stabili conexiunile cele mai

productive. Nu mărirea numărului de celule nervoase asigură

progresul biologic. Un creier de maimuţă mai mare decât un

creier uman ar rămâne tot un creier de maimuţă. Apariţia unor

noi populaţii de neuroni cu capacităţi superioare de

prelucrare a informaţiilor, fără a presupune excluderea altor

populaţii, constituie un progres biologic real. În deschiderea

evantaiului cortical la primate s-au împănat creieri peste

creieri, ultimele formaţiuni având rol integrator crescut şi de

inhibare a tendinţelor impulsive controlate de creierii

precedenţi.

116

Trebuie să considerăm că populaţiile noi de neuroni

sunt, de fapt, “specii” noi de neuroni, care deschid larg

dialogul semiotic nu numai între părţile componente ale

corpului, ci şi cu universul înconjurător.

Structura arhitectonică a creierului este asemănătoare

cu structura gramaticii limbajului, asigurând coerenţa şi

interpretarea corectă a tuturor informaţiilor. Considerăm că la

om au apărut acele “specii” de neuroni care au făcut posibilă

apariţia limbajului şi de aici a gândirii.

Fără prezenţa acestor “specii” noi de neuroni nu este

posibilă apariţia activităţilor spirituale.

Putem considera că homosfera a generat, în ultimele

etape ale evoluţiei sale sfera spirituală (noosfera), care

realizează deschiderea omului către dimensiunile cosmice şi

întâlnirea cu Spiritul Absolut.

Activitatea creierului uman face posibilă şi o activitate

mentală. Prin aceasta însă deschide poarta către aşa-numita

ecologie mentală.

Organismul este format din mai multe biomuri între care

se stabilesc interrelaţii structurale şi funcţionale care concură la

integralitatea complexului pe care îl numim organism sau

homosferă. Desigur, toate subsistemele organismului depind

unele de altele. Se detaşează, totuşi, un sistem integrator,

biomul neuro-endocrin. Nu am pus în discuţie sistemul

117

endocrin, însă nuanţarea fină a activităţii unor organe prin

intervenţia hormonilor este cunoscută.

Sistemul endocrin este bine informat asupra

evenimentelor care apar la nivelul unor organe sau, ca să

folosim un termen ecologic, la nivelul unor ecosisteme

somatice. Modularea funcţională a organelor are la bază un

dialog semiotic foarte bine pus la punct şi coerent. Sistemul

nervos formează o unitate funcţională cu sistemul endocrin.

Sistemul nervos iniţiază o serie de activităţi, iar cel endocrin le

potenţează şi le poate transforma în acţiuni de durată.

De ce punem în discuţie aceste aspecte?

Datorită faptului că, abordând cunoaşterea

organismului uman şi, în genere organismul unei fiinţe prin

prisma conceptelor ecologice ni se deschid noi perspective,

pe care nici nu le bănuiam şi de care trebuie să ţinem seama.

Corpul uman funcţionează ca un tot unitar, asemenea

întregului pe care îl formează biosfera, de aceea l-am

considerat ca fiind o homosferă. Aprofundând însă

cunoaşterea organismului uman din punct de vedere ecologic

ne dăm seama că toate sistemele ecologice care îl formează

depind unele de altele în existenţa lor, însă nu numai atât.

Trebuie să existe sisteme integratoare, care să armonizeze

funcţionarea sistemelor componente şi să le canalizeze

activitatea în vederea realizării programelor întregului. În

118

organismul uman biomul neuro-endocrin are rolul de integrare.

Întrebarea este - prezintă şi biosfera sisteme integrative care

să-i asigure păstrarea structurilor funcţionale şi integralitatea?

Din momentul în care realizează un tot unitar trebuie să existe

unele mecanisme sau structuri care să asigure funcţionarea

biomurilor în aşa fel încât nici una din părţile sale componente

să nu fie afectată.

Ne întrebăm şi noi, ca şi susţinătorii teoriei “Gaia”, dacă

totul pe care îl formează planeta Terra nu funcţionează

asemenea unei fiinţe. Oare părţile componente ale ecosferei,

biomurile cu toate complexele lor de ecosisteme nu depind

unele de altele? nu se intercondiţionează reciproc? nu

realizează o unitate funcţională coerentă? Dacă da, atunci

trebuie să aprofundăm cunoaşterea structurii funcţionale a

ecosistemelor somatice şi ale homosferei ca întreg, pentru a

folosi experienţa acumulată în explicarea funcţionării biosferei

şi a ecosferei.

Este suficient să percepem existenţa unor programe

proprii biosferei şi modul în care acestea sunt executate de

subsistemele sale, ca să ne dăm seama că biosfera

funcţionează coerent şi că prezintă mecanisme integratoare.

Să ne imaginam că privim Pământul din spaţiul cosmic

şi că putem vizualiza marile migraţii ale unor specii de

animale. Că vedem mişcări de trupe uriaşe care asigură

119

conexiunile necesare între unele biomuri, conexiuni care

conduc la păstrarea structurilor funcţionale ale acestora.

Vizualizând aceste migraţii ne dăm seama că nimic nu este

întâmplător în natură, că pe planetă există o continuă mişcare

şi metamorfozare a ecosistemelor şi a biomurilor şi că

gramatica naturii funcţionează perfect şi coerent, asemenea

gramaticii limbajului.

Chiar dacă vizualizând aceste migraţii şi transformări

spectaculoase şi perpetue ale biosferei nu putem să

descoperim existenţa unor structuri funcţionale integratoare

trebuie, totuşi, să fim convinşi că acestea există şi că

programele întregului sunt transmise părţilor componente şi

executate.

Conceptul de ecologie somatică ne deschide o nouă

perspectivă în cunoaşterea structurii noastre funcţionale şi în

protejarea ecosistemelor şi a biomurilor care ne edifică

organismul. Am putea să ajungem să întocmim “cartea roşie”

a unor specii de microorganisme care fac parte din structura

noastră funcţională şi care sunt puse în pericol de dispariţie ca

urmare a tratamentelor cu antibiotice sau a altor intervenţii

nechibzuite. Să lansăm semnale de alarmă către medici şi

farmacişti să intervină cu competenţă în tratarea noastră ca

pacienţi pentru a nu provoca dispariţia unor specii din

ecosistemele noastre somatice, astfel încât să ne pună sub

120

semnul întrebării propria noastră existenta prin dezorganizarea

funcţională a biocenozelor interne.

121

ÎN LOC DE CONCLUZII

Abordând organismul din punct de vedere ecologic ni

se deschide în faţă un univers pe care nu-l bănuiam. De fapt

sunt două aspecte care au fost criptice cunoaşterii noastre. Pe

de o parte este vorba de un număr impresionant de

microorganisme care trăiesc în organismul nostru şi îşi

desfăşoară existenţa generând mii de generaţii pe parcursul

existenţei noastre fără să ne afecteze grav organismul sau, mai

mult decât atât, chiar să-l ajute. Se stabilesc relaţii de

mutualism simbiotic.

Deşi cei mai mulţi dintre biologi cred că mutualismul

simbiotic este un caz excepţional, fără nici o importanţă

generală în teoria evoluţiei, acest fenomen este chiar foarte

răspândit.

După cum avea să definească De Bary (1879) simbioza

înseamnă “o viaţă împreună” a unor organisme diferite,

indiferent dacă efectul este pozitiv sau negativ.

Simbioza mutualistă are un colorit particular, dat de

faptul că ambele specii au o adaptare mai mare când sunt

împreună. Are o funcţie biologică importantă deoarece

suplineşte anumite deficienţe ale partenerilor. În simbioză se

ajunge adesea la un asemenea grad de conlucrare încât

122

simbionţii funcţionează ca o entitate autonomă şi nu ca

organisme diferite.

De altfel, nu numai simbioza nu este luată în seamă în

explicarea mecanismelor evolutive. Abordarea semiotică a

proceselor şi fenomenelor biologice deschide căi nebănuite în

elucidarea unor aspecte mai criptice ale evoluţiei, însă nu a

fost integrată pe deplin cercetărilor biologice.

Simbioza este, probabil, una dintre cele mai

subestimate aspecte ale creativităţii evolutive. Concentrarea

atenţiei numai asupra aspectului reproductiv al vieţii, al

proliferării genelor, elimină sistematic toate contextele

eterogene în care trăiesc organismele. Aceste contexte nu

constau numai în interacţiuni materiale care sunt mediate de

mediu. Astfel, simbioza trebuie văzută ca una din răspânditele

modalităţi de integrare ecosistemică.

Niels Jerne a folosit teoria competiţiei lingvistice a lui

Noam Chomsky pentru a explica modul în care sistemul imun

generează diversitatea anticorpilor în aşa fel încât repertoriul

imun să fie capabil să recunoască orice antigen.

După Chomsky capacitatea înnăscută de a construi

fraze se realizează printr-un proces guvernat de regulile de

generare a structurii superficiale a frazelor pornind de la

structura lor profundă. Acest aspect s-a dovedit a fi relevant

pentru problemele biologice. În lucrarea sa “Gramatica

123

generativă a sistemului imun”, laureatul Premiului Nobel a

făcut o analogie între limbaj şi sistemul imun. El a considerat

regiunile variabile ale anticorpilor (prin care antigenele sunt

recunoscute) ca fiind fraze, nu cuvinte. Imensul repertoriu imun

nu este aşadar un vocabular, ci o colecţie de fraze,

specificate de anticorpi, capabile să recunoască total sau

parţial orice frază specificată de antigene. Sistemul imun

generează în interior anticorpi capabili să recunoască orice

moleculă de antigen şi aceasta fără ca să o fi întâlnit

vreodată, creând astfel o imagine internă a lumii exterioare.

Claus Emmeche consideră că există sisteme de

comunicare la toate nivelele naturii. Desigur că Emmeche are

dreptate. Cum s-ar putea realiza complexul proces de

imunitate fără comunicare între toate tipurile de celule pe de

o parte şi între acestea şi întregul corp, pe de altă parte.

Reacţiile imunitare se manifestă asemenea unui discurs

semiotic, care conectează subiecţii într-un univers comun. În

comportamentul lor subiecţii nu emit doar cuvinte sau fraze

separate, ci realizează un discurs semiotic bazat pe o

“gramatică generativă a sistemului imun” aşa cum, pe bună

dreptate, consideră Niels Jerne.

Cu siguranţă că evoluţia este mai tare restrânsă de

discursurile eco-semiotice pe cât este influenţată de

constrângerile de dezvoltare şi de condiţiile de mediu.

124

În analiza integrităţii sistemelor biologice trebuie să se

ţină seama şi de nivelul structurilor discursului eco-semiotic.

Credem că evoluţia nu maximizează numai

complexitatea şi conţinutul informaţional, probabil că

maximizează şi interacţiunile semiotice şi chiar libertatea

semiotică.

Cu cât discursul eco-semiotic este mai bine înţeles şi

mai bine conturat, cu atât libertatea sistemului biologic devine

mai mare şi cu cât discursul eco-semiotic devine mai complex

se naşte un grad de libertate mai mare faţă de mediu.

Cu cât evoluţia favorizează stabilirea unor module

interactive din ce în ce mai rafinate, cu atât ea tinde să

deschidă calea pentru o multitudine de interacţiuni între

părţile componente ale sistemului.

Ceea ce analizăm la un om este funcţional pentru

toate animalele metazoare, desigur, cu un grad de

complexitate diferenţiat în funcţie de evoluţie.

Libertatea semiotică reprezintă o caracteristică a

vitalului. Este o proprietate emergentă şi trebuie să fie analizată

în legătură cu nivelul adecvat. Libertatea semiotică a celulei

descreşte atunci când celulele se asociază şi formează o

colonie s-au un individ pluricelular. Ecologia somatică a

corpului constrânge libertatea celulelor individuale, însă la

nivelul organismului este un câştig enorm de libertate

125

semiotică. Cum ne-am putea explica altfel diferenţierea

structurală şi funcţională a unor celule cvasiasemănătoare şi

formarea unor ţesuturi atât de diferite?

Prin diferenţierea celulelor şi a ţesuturilor organismele

pluricelulare au dobândit o capacitate mai mare de a

procura şi transmite mai departe informaţii, astfel încât să

manipuleze porţiuni mai mari ale mediului, atât în timp cât şi în

spaţiu, crescând aşa-numitul umvelt, cum precizează Jacob

Exküll.

Discursul eco-semiotic stă la baza relaţiilor dintre specii.

Teoria speciaţiei ar trebui să ia în considerare şi dimensiunea

semiotică a relaţiilor intraspecifice. Din punct de vedere

semiotic ideea recunoaşterii proteinelor, şi a o mulţime de alte

structuri şi de interacţiuni cu mediul local şi cel general

influenţează sensul şi gradul evoluţiei unui sistem biologic.

Organismele nu îşi creează numai o nişă ecologică, ci şi

o nişă semiotică. Ele trebuie să fie capabile să utilizeze un set

de informaţii chimice pentru a putea acţiona eficient. Este

posibil ca în funcţie de adaptarea la cerinţele semiotice să fie

hotărâtoare replica organismului la atacul unor specii

patogene.

Între specii ca şi între celule se formează o reţea

semiotică în funcţie de care biocenozele somatice prind

contur. Dinamica evoluţiei trebuie să asigure o înţelegere

126

adecvată a reţelelor semiotice operative la nivelul fiecărui tip

de ecosistem.

Relaţia dintre celulele corpului se conturează ca un

mutualism simbiotic. Întreaga situaţie presupune existenţa unui

univers interpretativ comun sau al unui motiv comun. Armatele

de apărare comunică între ele, îşi eşalonează şi coordonează

acţiunile răspunzând la programele sistemelor superioare şi ale

întregului care formează homosfera.

Evoluţia are loc în teritoriul ecologic, de aceea evoluţia

unei specii trebuie urmărită în strânsă corelaţie cu a speciilor

cu care vine în contact. Este vorba de o coevoluţie.

Teoria Sintetică a Evoluţiei n-a reuşit să integreze

comportamentul comunicativ al animalelor în schemele sale

explicative. Speciile nu trăiesc izolate, ci se găsesc într-o

continuă interacţiune, o interacţiune semetică.

Semnalele transmise de o specie sunt recepţionate şi

interpretate de o altă specie (Acest lucru se aplică şi la

celulele din corpul unui metazoar). Ele trebuie să fie capabile

să utilizeze un set de semne pentru a supravieţui.

Evoluţia metazoarelor este un proces al dezvoltării în

trepte, şi al interacţiunii dintre tipurile de celule care au apărut

în cursul procesului de edificare a organismului.

Faptul că metazoarele evoluează datorită unui

complex de interacţiuni epigenetice între diferite tipuri de

127

celule, este o dovadă că principalele modalităţi ale evoluţiei

lor s-au materializat în mai multe variante în succesiunea

milioanelor de generaţii.

„Evoluţia metazoarelor este determinată de o continuă

perfecţionare a celulelor, ţesuturilor şi organelor, care

îndeplinesc funcţii importante pentru indivizi, dar are drept

consecinţă limitarea potenţialului de reproducere a celulelor”

(Buss, 1987).

Buss, 1987 considera că “Ontogenia trebuie să re-

legifereze interacţiunile care o guvernează”. El introduce

noţiunea de ecologie somatică pentru a desemna dinamica

întregului, prin care eventualele conflicte între diferite tipuri de

celule şi individ sunt aplanate.

Ecologia somatică ne facilitează însă mult mai mult

înţelegerea de ansamblu a organismelor şi integrarea lor în

mediu.

Analizând din punct de vedere ecologic un organism

metazoar descoperim un univers pe care trebuie să-l

cunoaştem şi să-l interpretăm corect.

Organismul metazoar nu reprezintă o individualitate

singulară care se mişcă în timp şi spaţiu şi se integrează în

mediu.

Organismul metazoar se edifică pe seama naşterilor şi

morţilor celulare şi pe impresionanta lor putere de diferenţiere

128

morfologică şi funcţională. Deşi pornesc de la una şi aceeaşi

celulă, celula ou, deşi au absolut aceeaşi informaţie genetică

(deoarece se divid prin mitoză), diferenţierea lor ajunge la

paroxism.

Unele celule ale organismului se găsesc la graniţa

dintre celule şi indivizi. Jocul situaţiilor ţine de mediul somatic în

care se găsesc acestea şi de rolul lor în organism.

Toată această paletă a specializărilor morfo-

funcţionale ale celulelor rămâne fără înţelegere dacă le

extragem din contextul ecologic.

Edificarea organismului nu se realizează însă numai pe

baza celulelor proprii. Aici ni se dezvăluie un adevărat mister

ecologic. Organismul uman este populat de sute şi chiar mii

de specii de microorganisme şi nu numai, care formează un

tot unitar. Organismul oferă microorganismelor o multitudine

de habitate în care îşi pot desfăşura existenţa. Acestea, la

rândul lor, acţionează benefic asupra organismului fiind

interesate de asigurarea sănătăţii lui. Nu este vorba de un gest

de altruism, ci de asigurarea sănătăţii propriei gazde. Relaţiile

care se stabilesc sunt de mutualism simbiotic.

Pentru elucidarea acestor probleme deosebit de

complexe se impune să apelăm atât la dimensiunea

ecologică cât şi la cea biosemiotică, ceea ce implică o nouă

orientare în cercetarea biologică.

129

Omul nu a evoluat izolat. Şi nu-i vorba doar de om, ci

de toate metazoarele. Şi numai metazoarele ci chiar şi

protozoarele au evoluat în strânsă conexiune cu alte

organisme. Este vorba de un proces de coevoluţie.

Dacă nu suntem singuri în cosmos şi dacă nu suntem

singurul stăpân al corpului nostru, atunci trebuie să avem grijă

cum ne comportăm cu corpul nostru comun (al nostru şi al

fiinţelor care ne populează), astfel încât să nu provocăm

dezechilibre majore în ecosistemele noastre profunde, care

depind de noi şi care ne asigură existenţa.

Doamne! Ai grijă de noi şi de întregul cosmos viu pe

care îl purtăm în noi!

130

BIBLIOGRAFIE

1. Alexander, M., 1971 – Microbial Ecology, John Wiley

and Sons Inc., New-York

2. Baciu, I., 1997 – Fiziologie, Ed. did. şi ped.

3. Buss, Leo, 1987 – Ontogenia trebuie să relegifereze

interacţiunile care o guvernează, p. 97

4. Chomsky, Noam, 1968 – Language and Mind, Harcourt,

Brace & World, New York

5. Doroftei, Mircea, 1989 – Mecanismele homeostaziei

sanguine, Ed. Dacia

6. Gordon, H.A., Pesti, L., 1971 – The gnotobiotic animal is

a tool in the study of host microbial relationship.

Bactioral. Rev., 35: 390-429

7. Hawking, Stephen A., 1988 – Structuralism and

Semiotics, Univ. of California Press Berkeley

8. Hungate, R.E., 1978 – Gut microbiology. Microb.

ecology. Springer-Verlag, Berlin 258-264

9. Jakobson, Roman, 1979 – Coup d’ocil sur le

developpement de la sémiotique. Sémiotique.

A Semiotic landscape, 3-18, Milano

10. Mackowiak, P.A., 1982 – The normal microbial flora,

New Engl. J. Med.: 307: 3-93

131

11. Papilian, V.V., Roşca, Gh., 1977 – Tratat elementar de

histologie, vol. I, Ed. Dacia Cluj-Napoca

12. Pleasants, J.R., 1973 – Germ-free animals and their

significance. Endeavour, 117: 112-116

13. Reisser, W., Wiessner, W., 1984 – Autotrophic eukaryotic

fresh-water symbionts. In Cellular interactions,

springer-Verlag, 59-74

14. Santa, N., Jitariu, P., 1970 – Fiziologia animalelor şi a

omului. Ed. did. şi ped.

15. Savage, D.c., 1977 – Microbial ecology of the

gastrointestinal tract. Ann.. Rev. Microbial, 31:

107-133

16. Savage, D.C., 1978 – Microorganisms and the

gastrointestinal tract. Gastrointestinal

microbiology: one opinion. Microb. ecology.

Springer-Verlag, Berlin, 234-239

17. Sturdza, S.A., 1968 – Contributions romaines à la

connaisance de la distribution des

bactériophages dans le milieux extérieur. Rev.

Roum. d’Inframicrobial. 5: 145-162

18. Van der Waaij, D., 1989 – The ecology of the human

intestine and its consequences for outgrowth by

pathogenes such as Clostridium difficile. Ann.

Rev. Microbial, 43: 69-87

132

19. Walker, N., 1975 – Nitrification and nitrifying bacteria.

Sosl. microbiology, Londra, 181-192

20. Zarnea, G., 1994 – Tratat de microbiologie generală,

vol. V, Ed. Acad. Române.