МИКОБАКТЕРИИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГИЯ И ПАТОГЕНЕЗА - БИОЛОГИЯ - 2025

Mycobacterium е род бактерии, които се характеризират, наред с други неща, с формата на пръчка и не оцветяват адекватно по метода на оцветяване по Грам. Той представлява голяма група бактерии, доста разнородни, които в много случаи са патогени за хората.

Микобактериите имат определени характеристики, които ги правят обект на интерес за всички специалисти в областта на микробиологията. Има обаче видове, за които много аспекти все още са неизвестни, включително специфичните условия, които са необходими, за да генерират някаква патология. Поради това има много изследвания, които са направени, за да се опитат да го изяснят.

Бактериални клетки на Mycobacterium tuberculosis. Източник: От NIAID (Mycobacterium tuberculosis Bacteria), чрез Wikimedia Commons

Сред болестите, причинени от бактерии от рода Mycobacterium, са две, които от години са хиляди смъртни случаи: туберкулоза и проказа. Първата се причинява от Mycobacterium tuberculosis, а втората от Mycobacterium leprae. Поради своя патогенен потенциал, те са може би най-известните и изследвани микобактерии.

Напротив, има и други напълно непознати. Въпреки това, като цяло, има представа за род Mycobacterium като група бактерии с добре маркирани общи и специфични характеристики. Това ги прави едни от най-интересните организми в областта на бактериите.

таксономия

Таксономичната класификация на рода Mycobacterium е следната:

Домен: Бактерии

Тип: Актинобактерии

Ред: Actinomycetales

Подраздел: Corynebacterineae

Семейство: Mycobacteriaceae

Род: Mycobacterium.

морфология

Бактериите, принадлежащи към рода Mycobacterium, са оформени като удължен прът. Измерванията му са: 0,2 - 0,04 микрона с дължина 2 - 10 микрона. Някои видове имат заоблени ръбове, както и други имат прави ръбове.

Всички те имат доста сложна клетъчна стена. Тази сложност го отличава от останалите прокариотни организми. Сред най-забележителните му характеристики е изобилието от липиди, известни като миколови киселини.

По подобен начин в клетъчната стена те съдържат пептидогликан, наречен липоарабиноманнан, който е свързан чрез връзки от тип фосфодиестер с полизахарид, наречен арабиногалактан.

Сложността на клетъчната стена на бактериите, принадлежащи към рода Mycobacterium, се крие в връзките, които се установяват между молекулите липоарабиноманнан, арабиногалактан и миколова киселина.

Бактериалните клетки от този род обикновено нямат реснички или жлези.

Геномът на микобактериите е ограничен до единична кръгова хромозома, съставена от последователност от нуклеотиди, като цитозинът и гуанинът представляват 65% от общия брой.

Броят на гените ще зависи от видовете, за които говорите. Например Mycobacterium tuberculosis има един от най-дългите геноми, известни до момента.

Основни характеристики

Бавно расте

Повечето видове, съставляващи този род, бавно растат. Това означава, че им отнемат повече от 7 дни, за да генерират наблюдателни колонии в културите.

Единствените изключения са Mycobacterium smeagmatis и Mycobacterium fortuitum, които показват бърз модел на растеж.

Те са аеробни

Бактериите, които съставляват този род, се характеризират с аеробика. Това означава, че те непременно се нуждаят от среда с широка наличност на кислород, за да могат да се развиват правилно и да осъществят различните си метаболитни процеси.

Те са киселинно-алкохолоустойчиви

Родът Mycobacterium има особеност и това е, че видовете, които го съставят, са устойчиви на промяна в цвета на киселини или алкохоли.

При различните процедури за оцветяване един от съществените етапи е обезцветяване с използване на киселинни вещества или алкохоли. В случай на микобактерии, те не могат да бъдат обезцветени чрез този метод. Това се дължи главно на миколиновите киселини, присъстващи в клетъчната стена, които осигуряват ниска абсорбция.

Те са положителни от каталазата

Всички представители на рода Mycobacterium синтезират ензима каталаза. Този ензим действа върху водородния пероксид (H ₂ O ₂) и го разгражда до кислород и вода, с последващо отделяне на мехурчета.

Това свойство е много важно, тъй като заедно с други тестове позволява идентифициране на бактерии на експериментално ниво.

Има някои видове, като Mycobacterium tuberculosis, които произвеждат каталаза, наречена термостабилна, която продължава да упражнява своята функция след надвишаване на 68 ° C за около 20 минути.

Те са способни да произвеждат пигменти

Микобактериите имат способността да произвеждат пигменти, когато са в присъствие или липса на светлина.

Тези, при които светлината индуцира производството на пигменти, са известни като Photochromic. Ясни примери за този вид бактерии са Mycobacterium kansasii, Mycobacterium simiae и Mycobacterium marinum.

Напротив, тези, които произвеждат пигменти при липса на светлина, се наричат ​​скотохромогени. Те включват: Mycobacterium scrofulaceum, Mycobacterium szulgai и Mycobacterium flavescens.

Има способността да намалява нитратите

Някои от бактериите членове от рода Mycobacterium синтезират ензим, известен като нитраторедуктаза, който катализира химическата реакция, при която нитратите се редуцират до нитрити:

NO ₃ ^- + 2 ë -------- NO ₂ + H ₂ O

Микобактериите, които синтезират този ензим, са Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae.

Оцветени от техниката Ziehl Neelsen

Поради съставянето на тяхната клетъчна стена, микобактериите не могат да бъдат оцветени чрез процеса на оцветяване по Грам.

Те обаче могат да бъдат обработени чрез други процедури като Ziehl Neelsen. При това оцветяването се подлага на предходно нагряване, така че да може да премине през клетъчната стена, която е съставена от миколови киселини (мастни киселини).

По-късно се охлажда с вода, което води до втвърдяване на мастните киселини, запазвайки оцветителя. Накрая се добавя метиленово синьо, за да се създаде контраст между киселинно бързите бактериални клетки и тези, които не са.

Синтезирайте ензима уреаза

Различни видове бактерии, принадлежащи към рода Mycobacterium, синтезират ензим, известен като уреаза, който катализира реакцията, при която уреята се хидролизира и образува амоняк и въглероден диоксид.

Сред тези бактерии могат да се посочат Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum и Mycobacterium malmoense.

Температура на растеж

В зависимост от вида на микобактериите температурата на растеж варира. Може да се каже обаче, че повечето от тях растат оптимално при температура 37 ° C.

По същия начин има изключения, например Mycobacterium marinum и Mycobacterium heemophilum изискват температура от 30 ° C, докато Mycobacterium thermoresistibile прави това при 52 ° C.

Pathogeny

Не всички микобактериални видове представляват заплаха за живите същества, особено за човека.

Сред микобактериите, които са строго патогенни, могат да се посочат Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium bovis и Mycobacterium africans.

Напротив, има някои, които са случайни патогени. Това означава, че за да генерират патология, те изискват определени състояния, например имуносупресия на гостоприемника. Те включват Mycobacterium xenopi, Mycobacterium abscessus и Mycobacterium chelonae.

Патогенният процес на тези бактерии като цяло е следният: бактерията навлиза в кръвообращението и веднага се активират защитните механизми на имунната система, по-специално макрофагите. Това са клетки, които са специализирани във фагоцитоза на чужди агенти.

След като влезе в макрофага, чрез различни биохимични стратегии за оцеляване, бактерията избягва смъртоносната активност на лизозомите (вид чували, които съдържат литични ензими) и започва да се възпроизвежда и разпространява, за да генерира лезии в различните тъкани.

Фактори на вирулентност

Факторите на вирулентност са елементи, които трябва да се вземат предвид при развитието на бактериална инфекция, тъй като те са тези, които определят способността на бактерията да влиза в гостоприемник и да генерира някаква патология.

В случай на микобактерии факторите на вирулентност изпълняват няколко функции:

• Подпомагат навлизането и размножаването на бактериите в клетките гостоприемници.
• Намесете естествените защитни механизми на гостоприемника, за да не се наранят бактериите.

Сред най-известните и изследвани фактори за вирулентност на микобактериите можем да споменем Кордоновия фактор, сулфатидите и липоарабския манан.

Препратки

1. Alderwick, L., Harrison, J., Lloyd, G. and Birch, H. (2015, August). Микобактериалната клетъчна стена - пептидогликан и арабиногалактан. Перспективи на студеното пролетно пристанище в медицината. 5 (8).
2. Биология на микобактериите. Получено от: fcq.uach.mx
3. Imperiale, B., Morcillo, N. and Bernardelli, A. (2007). Фенотипна идентификация на микобактерии. Биохимия и клинична патология. 71 (2). 47-51
4. Микобактериални инфекции. Извлечено от: medlineplus.gov
5. Извлечено от: microbewiki.com
6. Специален брой: "Механизъм на патогенезата на Mycobacterium tuberculosis". Извлечено от: mdpi.com
7. Получава се от: хигиена. edu.uy