Mycobacterium -Mycobacterium

Mycobacterium
Mycobacterium tuberculosis 01.jpg
Micrografia TEM a M. tuberculosis .
Clasificare științifică
Domeniu:
Bacterii
Phylum:
„ Actinobacterii ”
Clasă:
Actinobacterii
Ordin:
Mycobacteriales
Familie:
Mycobacteriaceae
Gen:
Mycobacterium

Lehmann și Neumann 1896
Specii

Vezi mai jos .

Sinonime
  • Mycolicibacterium Gupta și colab . 2018
  • Mycolicibacillus Gupta și colab . 2018
  • Mycolicibacter Gupta și colab . 2018
  • Mycobacteroides Gupta și colab . 2018

Mycobacterium este un gen de Actinobacteria , având în vedere propria familie, Mycobacteriaceae. Peste 190 de specii sunt recunoscute în acest gen. Acest gen include agenți patogeni despre care se știe că cauzează boli grave la mamifere, inclusiv tuberculoza ( Mycobacterium tuberculosis ) și lepra ( Mycobacterium leprae ) la om. Grec prefix myco- au fost observate înseamnă „ciuperca“făcând aluzie la modul înmycobacteriei să crească întro matriță -cum ar fimodape suprafața culturilor. Este acid rapid și nu poate fi colorat prinprocedura de colorare Gram .

Caracteristici microbiologice

Metabolism și morfologie

Peretele celular micobacterian : 1-lipide exterioare, 2- acid micolic , 3- polizaharide ( arabinogalactan ), 4- peptidoglican , 5- membrană plasmatică , 6- lipoarabinomanan (LAM), 7- fosfatidilinozitol manozid , 8-schelet peretelui

Micobacteriile sunt aerobe . Au o formă bacilară , cel puțin în majoritatea fazelor care au atras atenția microbiologică umană până în prezent; sunt tije drepte sau ușor curbate între 0,2 și 0,6 µm lățime și între 1,0 și 10 µm lungime. În general sunt bacterii nemotile, cu excepția speciei Mycobacterium marinum , care s-a dovedit a fi mobilă în macrofage . Sunt caracteristici de aciditate rapidă . Micobacteriile au o membrană exterioară. Ei posedă capsule , iar majoritatea nu formează endospori . S-a demonstrat că M. marinum și poate M. bovis sporulează ; cu toate acestea, acest lucru a fost contestat de cercetări ulterioare. Caracteristica distinctivă a tuturor speciilor de Mycobacterium este că peretele celular este mai gros decât în ​​multe alte bacterii, fiind hidrofob , ceros și bogat în acizi micolici / micolați. Peretele celular constă din stratul de micolat hidrofob și un strat de peptidoglican ținut împreună de o polizaharidă, arabinogalactan . Peretele celular aduce o contribuție substanțială la rezistența acestui gen. Căile biosintetice ale componentelor peretelui celular sunt potențiale ținte pentru noi medicamente pentru tuberculoză.

Multe specii de Mycobacterium se adaptează ușor la creșterea pe substraturi foarte simple , folosind amoniac sau aminoacizi ca surse de azot și glicerolul ca sursă de carbon în prezența sărurilor minerale. Temperaturile optime de creștere variază foarte mult în funcție de specie și variază de la 25 ° C la peste 50 ° C.

Majoritatea speciilor de Mycobacterium , inclusiv cele mai relevante din punct de vedere clinic, pot fi cultivate în agar de sânge . Cu toate acestea, unele specii cresc foarte lent din cauza ciclurilor de reproducere extrem de lungi - M. leprae , poate dura mai mult de 20 de zile pentru a continua printr-un ciclu de diviziune (pentru comparație, unele tulpini de E. coli durează doar 20 de minute), ceea ce face ca cultura de laborator să devină lentă. proces. În plus, disponibilitatea tehnicilor de manipulare genetică rămâne cu mult în urmă față de cea a altor specii bacteriene.

O diviziune naturală apare între speciile cu creștere lentă și cea rapidă . Micobacteriile care formează colonii clar vizibile cu ochiul liber în termen de 7 zile de la subcultură sunt denumite cultivatori rapizi, în timp ce cei care necesită perioade mai lungi sunt denumiți cultivatori lenti.

Pigmentare

Unele micobacterii produc pigmenți carotenoizi fără lumină. Altele necesită fotoactivare pentru producerea pigmentului.

Fotocromogeni (grupa I)
Produceți colonii nepigmentate atunci când sunt cultivate în întuneric și colonii pigmentate numai după expunerea la lumină și reincubare.
  • Ex: M. kansasii , M. marinum , M. simiae .
Scotocromogeni (Grupa II)
Produceți colonii de culoare galben intens până la portocaliu atunci când creșteți în prezența fie a luminii, fie a întunericului.
  • Ex: M. scrofulaceum , M. gordonae , M. szulgai .
Non-cromogeni (grupele III și IV)
Nepigmentat în lumină și întuneric sau au doar un pigment galben pal, maro sau cafeniu, care nu se intensifică după expunerea la lumină.
  • Ex: M. tuberculosis , M. avium-intra-cellulare , M. bovis , M. ulcerans , M. xenopi
  • Ex: M. fortuitum , M. chelonae

Caracteristici de colorare

Micobacteriile sunt organisme clasice cu aciditate rapidă. Stains utilizate în evaluarea specimene de țesut sau specimene microbiologice includ pata Fite lui , Ziehl-Neelsen pata si Kinyoun pata .

Micobacteriile apar din punct de vedere fenotipic cel mai strâns legate de membrii Nocardia , Rhodococcus și Corynebacterium .

Ecologie

Micobacteriile sunt organisme răspândite, care trăiesc de obicei în apă (inclusiv apa de la robinet tratată cu clor ) și în surse de hrană. Unii, cu toate acestea, inclusiv tuberculoza și organismele de lepră, par a fi paraziți obligați și nu sunt găsiți ca membri liberi ai genului.

Patogenitate

Micobacteriile își pot coloniza gazdele fără ca gazdele să prezinte semne adverse. De exemplu, miliarde de oameni din întreaga lume au infecții asimptomatice cu M. tuberculosis (TB latentă) .

Infecțiile micobacteriene sunt notoriu greu de tratat. Organismele sunt rezistente datorită peretelui lor celular, care nu este nici cu adevărat Gram negativ, nici pozitiv . În plus, acestea sunt rezistente în mod natural la o serie de antibiotice care perturbă biosinteza peretelui celular, cum ar fi penicilina . Datorită peretelui lor celular unic, pot supraviețui expunerii îndelungate la acizi, alcali, detergenți, explozii oxidative, liza prin complement și multe antibiotice . Majoritatea micobacteriilor sunt susceptibile la antibioticele claritromicină și rifamicină , dar au apărut tulpini rezistente la antibiotice.

Ca și în cazul altor agenți patogeni bacterieni, M. tuberculosis produce o serie de proteine ​​de suprafață și secretate care contribuie la virulența acesteia . Cu toate acestea, mecanismul prin care aceste proteine ​​contribuie la virulență rămâne necunoscut.

Clasificarea medicală

Micobacteriile pot fi clasificate în mai multe grupuri majore în scopul diagnosticului și tratamentului: complex M. tuberculosis , care poate provoca tuberculoză : M. tuberculosis , M. bovis , M. africanum și M. microti ; M. leprae , care cauzează boala Hansen sau lepra; micobacteriile nuberculoase (NTM) sunt toate celelalte micobacterii, care pot provoca boli pulmonare asemănătoare tuberculozei, limfadenitei , bolilor de piele sau bolii diseminate.

Micozide

Micosidele sunt compuși glicolipidici izolați din Mycobacterium care conțin fragmente lipidice, carbohidrați și aminoacizi. Micozidele A și B au 18 și, respectiv, 20 de atomi de carbon.

Genomică

Analizele comparative ale genomului micobacterian au identificat mai mulți indels conservați și proteine ​​de semnătură care se găsesc în mod unic în toate speciile secvențiate din genul Mycobacterium . În plus, 14 proteine ​​se găsesc numai la speciile din genurile Mycobacterium și Nocardia , sugerând că aceste două genuri sunt strâns legate.

Genomul unor micobacterii este destul de mare în comparație cu alte bacterii. De exemplu, genomul M. vulneris codifică 6.653 proteine, care este mai mare decât cel al micilor eucariote, cum ar fi drojdia (care codifică doar ~ 6.000 proteine).

Evoluţie

M. ulcerans a evoluat din M. marinum.

Specii

Poziția filogenetică a bacililor tuberculari din genul Mycobacterium :
Triunghiul albastru corespunde secvențelor bacililor tuberculi identici sau diferiți de un singur nucleotid. Secvențele genului Mycobacterium care se potriveau cel mai strâns cu cele ale M. tuberculosis au fost preluate din baza de date BIBI ( http://pbil.univ-lyon.fr/bibi/ ) și aliniate cu cele obținute pentru 17 tulpini netede și MTBC. Arborele de îmbinare vecin neînrădăcinat se bazează pe 1.325 poziții de nucleotide aliniate ale genei 16S rRNA. Scala oferă distanțele perechi după corecția Jukes-Cantor. Valorile suportului Bootstrap mai mari de 90% sunt indicate la noduri.

Testele fenotipice pot fi utilizate pentru a identifica și distinge diferite specii și tulpini de micobacterii. În sistemele mai vechi, micobacteriile sunt grupate în funcție de aspectul și rata de creștere. Cu toate acestea, acestea sunt simptomiomorfii , iar clasificarea mai recentă se bazează pe cladistică . Peste 100 de specii sunt recunoscute în prezent.

O'Neill și colegii săi au prezentat recent o analiză filogenetică cuprinzătoare bazată pe o aliniere a genomilor nucleului a 57 de tulpini de bacterii, inclusiv toate micobacteriile disponibile.

În creștere lentă

Grupa I, II și III a lui Runyon

Complex Mycobacterium tuberculosis

A se vedea, de asemenea, articolul principal despre complexul Mycobacterium tuberculosis

Complex Mycobacterium avium

Mycobacterium gordonae clade

Mycobacterium kansasii clade

Mycobacterium nonchromogenicum / terrae clade

Micobacterii producătoare de micolactonă

Mycobacterium simiae încrengătură

Dezgrupat

Rata de creștere intermediară

Creștere rapidă

Mycobacterium abscessus clade

Împreună sunt cunoscuți sub numele de complexul M. abscessus

Mycobacterium chelonae încrengătură

Mycobacterium fortuitum clade

Mycobacterium mucogenicum clade

Mycobacterium parafortuitum clade

Mycobacterium vaccae încrengătură

CF (Fibroză chistică)

Dezgrupat

Dezgrupat

Propunerea de divizare a genului

Gupta și colab. au propus, pe baza analizei a 150 de specii din gen, împărțirea Mycobacterium în cinci genuri. Noile genuri propuse sunt:

  • Micobacterii bazate pe clada Tuberculoza-Simiae
  • Mycolicibacterium bazat pe clada Fortuitum-Vaccae
  • Mycolicibacter bazat pe clada Terrae
  • Mycolicibacillus bazat pe clada Triviale
  • Mycobacteroides pe baza cladei Abscessus-Chelonae

Această împărțire nomenclaturală a genului Mycobacterium a fost opusă pe baza faptului că complică inutil diagnosticele și tratamentele medicale.

Micobacteriofag

Micobacteriile pot fi infectate de micobacteriofagi , viruși bacterieni care pot fi utilizați în viitor pentru tratarea tuberculozei și a bolilor conexe prin terapia cu fagi . Este posibil ca procedura să nu intre în practică în cazul Mtb pentru o perioadă de timp, deoarece particulele de bacteriofag nu pot pătrunde în bacilii tuberculoși sau în aglomerări.

Diagnostic

Micobacteriile pot fi cultivate prin cultură bacteriană , dar sunt în creștere lentă și, în general, sunt necesare 6-8 săptămâni înainte de a concluziona că nu există o creștere a micobacteriilor.

La specimenele de patologie anatomică, imunohistochimia și modificările colorării Ziehl – ​​Neelsen (cum ar fi metoda Fite-Faraco ) au o utilitate diagnostic comparabilă. Ambele sunt superioare culorii tradiționale Ziehl – ​​Neelsen.

Referințe

Lecturi suplimentare

linkuri externe