MYCOBACTERIUM: KARAKTERISTIKA, MORFOLOGI OG PATOGENESE - BIOLOGI - 2025

Mycobacterium er en slægt af bakterier, der blandt andet er karakteriseret ved at være stavformet og ikke farves tilstrækkeligt ved Gram-farvemetoden. Det udgør en stor gruppe bakterier, ganske heterogene, at de i mange tilfælde er patogener for mennesker.

Mycobacteria har visse egenskaber, der gør dem til et objekt af interesse for alle specialister inden for mikrobiologi. Der er dog arter, hvor mange aspekter stadig ikke er ukendte, herunder de specifikke betingelser, der kræves for at de kan generere en hvilken som helst patologi. På grund af dette er der mange undersøgelser, der er blevet rejst for at forsøge at belyse det.

Mycobacterium tuberculosis-bakterieceller. Kilde: Af NIAID (Mycobacterium tuberculosis Bacteria), via Wikimedia Commons

Blandt de sygdomme, der er forårsaget af bakterier i slægten Mycobacterium, er to, der har været tusinder af dødsfald i årevis: tuberkulose og spedalskhed. Den første er forårsaget af Mycobacterium tuberculosis og den anden af ​​Mycobacterium leprae. På grund af deres patogene potentiale er de måske den bedst kendte og mest studerede mycobacteria.

Tværtimod er der andre helt ukendte. Generelt er der imidlertid et syn på slægten Mycobacterium som en gruppe af bakterier med godt markerede fælles og særlige egenskaber. Dette gør dem til en af ​​de mest interessante organismer i bakteriedomænet.

Taksonomi

Den taksonomiske klassificering af slægten Mycobacterium er som følger:

Domæne: Bakterier

Filum: Actinobacteria

Ordre: Actinomycetales

Underordning: Corynebacterineae

Familie: Mycobacteriaceae

Slægt: Mycobacterium.

Morfologi

Bakterier, der hører til slægten Mycobacterium, er formet som en langstrakt stang. Dens målinger er: 0,2 - 0,04 mikron bred med 2 - 10 mikron lang. Nogle arter har afrundede kanter, såvel som andre har lige kanter.

De har alle en temmelig kompleks cellevæg. Denne kompleksitet adskiller den fra resten af ​​de prokaryote organismer. Blandt dets mest fremragende egenskaber er forekomsten af ​​lipider kendt som mykolsyrer.

På lignende måde indeholder de i cellevæggen en peptidoglycan kaldet lipoarabinomannan, som er forbundet via bindinger af phosphodiester-type til et polysaccharid kaldet arabinogalactan.

Kompleksiteten af ​​cellevæggen hos bakterier, der hører til slægten Mycobacterium, ligger i bindingerne, der er etableret mellem lipoarabinomannan-molekylerne, arabinogalactan og mycolsyrer.

Bakterieceller af denne slægt har generelt ikke cili eller flagella.

Genomet af mycobacteria er begrænset til et enkelt cirkulært kromosom, der består af en sekvens af nukleotider, hvor cytosin og guanin udgør 65% af det samlede antal.

Antallet af gener afhænger af den art, du taler om. For eksempel har Mycobacterium tuberculosis en af ​​de længste kendte genomer til dato.

Generelle karakteristika

Det vokser langsomt

De fleste af de arter, der udgør denne slægt, vokser langsomt. Dette betyder, at det tager mere end 7 dage at generere observerbare kolonier i kulturerne.

De eneste undtagelser er Mycobacterium smeagmatis og Mycobacterium fortuitum, som har vist et hurtigt vækstmønster.

De er aerobe

Bakterierne, der udgør denne slægt, er kendetegnet ved at være aerobe. Dette betyder, at de nødvendigvis har brug for et miljø med en bred tilgængelighed af ilt for at være i stand til at udvikle sig ordentligt og udføre deres forskellige metaboliske processer.

De er sure - alkoholbestandige

Slægten Mycobacterium har en særegenhed, og det er, at arten, der udgør den, er modstandsdygtig mod misfarvning af syrer eller alkoholer.

I de forskellige farvningsprocedurer er et af de væsentlige trin affarvning under anvendelse af sure stoffer eller alkoholer. I tilfælde af mykobakterier kan de ikke misfarves ved hjælp af denne metode. Dette skyldes hovedsageligt de mykolsyrer, der findes i cellevæggen, som giver lav absorption.

De er katalasepositive

Alle medlemmer af slægten Mycobacterium syntetiserer enzymkatalasen. Dette enzym virker på hydrogenperoxid (H ₂ O ₂) og bryder det ned i ilt og vand, med deraf følgende frigivelse af bobler.

Denne egenskab er meget vigtig, da den sammen med andre test tillader identificering af bakterier på et eksperimentelt niveau.

Der er nogle arter, såsom Mycobacterium tuberculosis, der producerer en katalase kaldet termostabil, som fortsætter med at udøve sin funktion efter at have overskredet 68 ° C i ca. 20 minutter.

De er i stand til at fremstille pigmenter

Mycobacteria har evnen til at producere pigmenter, når de er i nærvær eller fravær af lys.

De, i hvilke lys inducerer produktion af pigmenter, er kendt som Photochromic. Klare eksempler på denne type bakterier er Mycobacterium kansasii, Mycobacterium simiae og Mycobacterium marinum.

Tværtimod kaldes dem, der producerer pigmenter i fravær af lys, scotochromogener. Disse inkluderer: Mycobacterium scrofulaceum, Mycobacterium szulgai og Mycobacterium flavescens.

Har evnen til at reducere nitrater

Nogle af bakteriemedlemmerne af slægten Mycobacterium syntetiserer et enzym kendt som nitratoreduktase, som katalyserer den kemiske reaktion, i hvilken nitrater reduceres til nitrit:

NO ₃ ^- + 2 ë -------- NO ₂ + H ₂ O

Mycobacteria, der syntetiserer dette enzym, er blandt andet Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae.

Farvet af Ziehl Neelsen teknik

På grund af sammensætningen af ​​deres cellevæg kan mycobakterier ikke farves gennem Gram-farvningsprocessen.

De kan imidlertid behandles gennem andre procedurer, såsom Ziehl Neelsen. I dette udsættes farvningen for en tidligere opvarmning, så den kan passere gennem cellevæggen, der er sammensat af mykolsyrer (fedtsyrer).

Senere afkøles det med vand, hvilket får fedtsyrerne til at stivne, hvilket bevarer farvestoffet. Endelig tilsættes methylenblå for at skabe en kontrast mellem syrehurtige bakterieceller og dem, der ikke er.

Syntetiser enzymet urease

Forskellige arter af bakterier, der hører til slægten Mycobacterium, syntetiserer et enzym kendt som urease, som katalyserer reaktionen, hvor urinstof hydrolyseres til dannelse af ammoniak og kuldioxid.

Blandt disse bakterier kan nævnes Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum og Mycobacterium malmoense.

Væksttemperatur

Afhængig af arten af ​​mycobacterium varierer væksttemperaturen. Det kan dog siges, at de fleste af dem vokser optimalt ved en temperatur på 37 ° C.

Ligeledes er der undtagelser, for eksempel kræver Mycobacterium marinum og Mycobacterium haemophilum en temperatur på 30 ° C for at udvikle sig, mens Mycobacterium thermoresistibile gør det ved 52 ° C.

Pathogeny

Ikke alle mykobakterielle arter udgør en trussel mod de levende ting, især mennesket.

Blandt de mycobakterier, der er strengt patogene, kan nævnes Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium bovis og Mycobacterium africans.

Tværtimod er der nogle, der er lejlighedsvis patogener. Dette betyder, at for at generere en patologi kræver de visse betingelser, såsom værtsimmunosuppression. Disse inkluderer Mycobacterium xenopi, Mycobacterium abscessus og Mycobacterium chelonae.

Den patogene proces af disse bakterier er generelt som følger: Bakterien kommer ind i blodbanen, og straks aktiveres forsvarsmekanismerne i immunsystemet, nærmere bestemt makrofager. Dette er celler, der er specialiserede i fagocytose af fremmede stoffer.

Når den er inde i makrofagen, gennem forskellige biokemiske overlevelsesstrategier, undgår bakterien den dødelige aktivitet af lysosomer (en slags sække, der indeholder lytiske enzymer) og begynder at reproducere og sprede sig for at generere læsioner i de forskellige væv.

Virulensfaktorer

Virulensfaktorer er elementer, der skal tages højde for i udviklingen af ​​en bakterieinfektion, da det er dem, der bestemmer en bakteries evne til at komme ind i en vært og generere en vis patologi.

I tilfælde af mycobacteria tjener virulensfaktorer adskillige funktioner:

• Fremme indtræden og reproduktion af bakterierne i værtsceller.
• Forstyrr værtens naturlige forsvarsmekanismer, så bakterierne ikke skades.

Blandt de mest kendte og studerede virulensfaktorer ved mycobacteria kan vi nævne Cordon Factor, sulfatiderne og lipo-arabic-mannan.

Referencer

1. Alderwick, L., Harrison, J., Lloyd, G. og Birch, H. (2015, August). Mycobacterial cellevæggen - Peptidoglycan og Arabinogalactan. Cold Spring Harbor perspektiver inden for medicin. 5 (8).
2. Biologi af mykobakterier. Opnået fra: fcq.uach.mx
3. Imperiale, B., Morcillo, N. og Bernardelli, A. (2007). Fænotypisk identifikation af mycobakterier. Biokemi og klinisk patologi. 71 (2). 47-51
4. Mycobakterielle infektioner. Hentet fra: medlineplus.gov
5. Hentet fra: microbewiki.com
6. Specialudgave: "Mekanisme af mycobacterium tuberculosis patogenese". Hentet fra: mdpi.com
7. Opnået fra: hygiejne. edu.uy