MYCOBACTERIUM: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA I PATOGENEZA - BIOLOGIJA - 2025

Mycobacterium je rod bakterija koji se, između ostalog, odlikuje šipkastim oblikom i ne boje se adekvatno metodom po Gramu. Sastoji od velike skupine bakterija, prilično heterogenih koje su u mnogim slučajevima patogeni za ljude.

Mikobakterije imaju određene karakteristike zbog kojih su predmet interesa svih stručnjaka na području mikrobiologije. Međutim, postoje vrste za koje je još uvijek nepoznato mnogo aspekata, uključujući specifične uvjete koji su potrebni da bi se stvorila bilo kakva patologija. Zbog toga su otvorena mnoga istraživanja koja su pokušala razjasniti.

Bakterijske stanice Mycobacterium tuberculosis. Izvor: NIAID (Mycobacterium tuberculosis bakterija), Wikimedia Commons

Među bolestima koje uzrokuju bakterije roda Mycobacterium su dvije koje su godinama bile tisućama smrtnih slučajeva: tuberkuloza i lepre. Prvi je uzrokovan Mycobacterium tuberculosis, a drugi Mycobacterium leprae. Zbog svog patogenog potencijala one su možda najpoznatije i najgledanije mikobakterije.

Naprotiv, postoje i drugi potpuno nepoznati. Međutim, općenito postoji pogled na rod Mycobacterium kao skupinu bakterija s dobro izraženim zajedničkim i posebnim osobinama. To ih čini jednim od najzanimljivijih organizama na području bakterija.

taksonomija

Taksonomska klasifikacija roda Mycobacterium je sljedeća:

Domena: Bakterije

Phylum: Actinobacteria

Redoslijed: Actinomycetales

Podred: Corynebacterineae

Obitelj: Mycobacteriaceae

Rod: Mycobacterium.

Morfologija

Bakterije koje pripadaju rodu Mycobacterium u obliku su izdužene šipke. Njegova mjerenja su: 0,2 -.04 mikrona široka 2 - 10 mikrona. Neke vrste imaju zaobljene rubove, kao i druge imaju ravne rubove.

Svi imaju prilično složenu staničnu stijenku. Ova ga složenost razlikuje od ostalih prokariotskih organizama. Među njenim najistaknutijim karakteristikama je obilje lipida poznatih kao mikolične kiseline.

Slično tome, u staničnoj stijenci sadrže peptidoglikan zvan lipoarabinomannan, koji je povezan vezama tipa fosfodiestera s polisaharidom zvanim arabinogalactan.

Složenost stanične bakterije bakterija roda Mycobacterium leži u vezama koje se uspostavljaju između molekula lipoarabinomannana, arabinogalaktana i mikolične kiseline.

Bakterijske stanice ovog roda uglavnom nemaju cilija ili flagelu.

Genom mikobakterija je ograničen na jedan kružni kromosom koji se sastoji od niza nukleotida, a citozin i gvanin predstavljaju 65% ukupnog broja.

Broj gena ovisit će o vrstama o kojima govorite. Na primjer, Mycobacterium tuberculosis ima jedan od najdužih poznatih genoma do danas.

Opće karakteristike

Polako raste

Većina vrsta koje čine ovaj rod sporo rastu. To znači da im treba više od 7 dana da stvore promatrane kolonije u kulturama.

Jedine iznimke su Mycobacterium smeagmatis i Mycobacterium fortuitum, koji su pokazali brzi obrazac rasta.

Aerobni su

Za bakterije koje čine ovaj rod karakteristično je da su aerobni. To znači da im je nužno potrebno okruženje sa širokom dostupnošću kisika kako bi se mogli pravilno razvijati i provoditi svoje različite metaboličke procese.

Oni su otporni na kiseline

Rod Mycobacterium ima svojstvo, a to je da su vrste koje ga čine otporne na promjene boje kiselinama ili alkoholima.

U različitim postupcima bojenja, jedan od bitnih koraka je obezbojenje pomoću kiselih tvari ili alkohola. U slučaju mikobakterija ne mogu se ukloniti boje ove metode. To je uglavnom zbog mikoličnih kiselina prisutnih u staničnoj stijenci, koje osiguravaju malu apsorpciju.

Oni su pozitivni na katalazu

Svi pripadnici roda Mycobacterium sintetiziraju enzim katalazu. Ovaj enzim djeluje na vodik-peroksid (H ₂ O ₂) i raščlanjuje na kisik i voda, uz posljedicu oslobađanje mjehurića.

Ovo svojstvo je vrlo važno jer zajedno s drugim testovima omogućuje identifikaciju bakterija na eksperimentalnoj razini.

Postoje neke vrste, poput Mycobacterium tuberculosis koja proizvodi katalazu koja se naziva termostabilnom i nastavlja vršiti svoju funkciju i nakon prekoračenja od 68 ° C oko 20 minuta.

Oni su sposobni stvarati pigmente

Mikobakterije imaju sposobnost stvaranja pigmenata kada su u prisutnosti ili odsutnosti svjetla.

Oni u kojima svjetlost potiče proizvodnju pigmenata poznati su pod nazivom Fotokromni. Jasni primjeri ove vrste bakterija su Mycobacterium kansasii, Mycobacterium simiae i Mycobacterium marinum.

Suprotno tome, oni koji proizvode pigmente u nedostatku svjetlosti nazivaju se skotohromogenima. Tu spadaju: Mycobacterium scrofulaceum, Mycobacterium szulgai i Mycobacterium flavescens.

Ima sposobnost smanjenja nitrata

Neke od bakterija iz roda Mycobacterium sintetiziraju enzim poznat kao nitratoreduktaza, koji katalizira kemijsku reakciju u kojoj se nitrati reduciraju na nitrite:

NO ₃ ^- + 2 ë -------- NO ₂ + H ₂ O

Mikobakterije koje sintetiziraju ovaj enzim su Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae.

Obojeni tehnikom Ziehl Neelsen

Zbog sastava njihove stanične stijenke, mikobakterije se ne mogu obojiti postupkom bojenja po Gramu.

Međutim, oni se mogu obraditi drugim postupcima kao što je Ziehl Neelsen. Pri tome se bojanje podvrgava prethodnom zagrijavanju kako bi moglo proći kroz staničnu stijenku sastavljenu od mikoličnih kiselina (masnih kiselina).

Kasnije se hladi vodom, što uzrokuje stvrdnjavanje masnih kiselina, zadržavajući obojenost. Konačno, dodaje se metilen plava kako bi se stvorio kontrast između bakterijskih stanica koje brze kiseline i onih koje nisu.

Sintetizirajte enzim ureazu

Nekoliko vrsta bakterija koje pripadaju rodu Mycobacterium sintetiziraju enzim poznat kao ureaza, koji katalizira reakciju u kojoj se urea hidrolizira i stvara amonijak i ugljični dioksid.

Među tim bakterijama mogu se spomenuti Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum i Mycobacterium malmoense.

Temperatura rasta

Ovisno o vrstama mikobakterija, temperatura rasta varira. Međutim, može se reći da većina njih optimalno raste na temperaturi od 37 ° C.

Isto tako, postoje iznimke, na primjer, Mycobacterium marinum i Mycobacterium heemophilum zahtijevaju temperaturu od 30 ° C, dok Mycobacterium thermoresistibile to čini na 52 ° C.

Pathogeny

Nisu sve mikobakterijske vrste prijetnja živim bićima, posebno čovjeku.

Među mikobakterijama koje su strogo patogene mogu se spomenuti Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium bovis i Mycobacterium africans.

Naprotiv, postoje neki koji su povremeni patogeni. To znači da su za stvaranje patologije potrebni određeni uvjeti, poput imunosupresije domaćina. Tu spadaju Mycobacterium xenopi, Mycobacterium abscessus i Mycobacterium chelonae.

Općenito, patogeni proces tih bakterija je sljedeći: bakterija ulazi u krvotok i odmah se aktiviraju obrambeni mehanizmi imunološkog sustava, konkretno makrofagi. To su stanice koje su se specijalizirale za fagocitozu stranih uzročnika.

Jednom unutar makrofaga, pomoću različitih biokemijskih strategija preživljavanja, bakterija izbjegava smrtonosnu aktivnost lizosoma (vrsta vreća koja sadrže litske enzime) i počinje se razmnožavati i širiti da bi stvorila lezije u različitim tkivima.

Čimbenici virulencije

Čimbenici virulencije elementi su koje treba uzeti u obzir u razvoju bakterijske infekcije, jer su oni ti koji određuju sposobnost bakterije da uđe u domaćina i generira neku patologiju.

U slučaju mikobakterija, faktori virulencije služe nekoliko funkcija:

• Potiču ulazak i razmnožavanje bakterija u stanicama domaćina.
• Upadati u prirodne obrambene mehanizme domaćina kako bakterije ne bi naštetile.

Među najpoznatijim i proučavani faktorima virulencije mikobakterija možemo spomenuti kordon faktor, sulfatide i lipo-arapski-mannan.

Reference

1. Alderwick, L., Harrison, J., Lloyd, G. i Birch, H. (2015, kolovoz). Mikobakterijski stanični zid - peptidoglikan i Arabinogalactan. Perspektive hladne proljetne luke u medicini. 5 (8).
2. Biologija mikobakterija. Dobiveno iz: fcq.uach.mx
3. Imperiale, B., Morcillo, N. i Bernardelli, A. (2007). Fenotipska identifikacija mikobakterija. Biokemija i klinička patologija. 71 (2). 47-51
4. Mikobakterijske infekcije. Preuzeto sa: medlineplus.gov
5. Preuzeto s: microbewiki.com
6. Posebno izdanje: "Mehanizam patogeneze Mycobacterium tuberculosis". Preuzeto s: mdpi.com
7. Dobiva iz: higijena. edu.uy