MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS: CHARAKTERISTIKA, MORFOLOGIE, KULTURA - BIOLOGIE - 2025

Mycobacterium tuberculosis, také známý jako Koch bacil, je patogenní bakterie, která způsobuje vysoce infekční nemoc rozšiřovat na světě, známý jako tuberkulózy.

Poprvé to popsal v roce 1882 německý lékař a mikrobiolog Robert Koch. Jeho práce mu vynesla Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu z roku 1905. Tento objev byl v medicíně milníkem, protože poznání původce původce umožnilo určit jeho mechanismus přenosu a jaké byly příznivé podmínky pro jeho proliferaci.

Buňky Mycobacterium tuberculosis. Zdroj: Podle NIAID na Flickru., prostřednictvím Wikimedia Commons

V průběhu let byla tuberkulóza chorobou, která si vyžádala životy milionů lidí. Jeho původ sahá až do pravěku, v neolitu, kdy začala domestikace zvířat. Odtud a v různých historických stádiích se objevily epidemie, které výrazně snížily počet obyvatel.

S pokrokem v oblasti bakteriologie as vývojem antibiotik bylo možné začít s kontrolou nemoci. Dnes je známa její kauzální látka, transmisní mechanismus, proces patogeneze, jakož i normální průběh onemocnění a faktory, které se na něm podílejí. To umožnilo přijmout stále účinnější léčebné metody.

Taxonomie

Taxonomická klasifikace Mycobacterium tuberculosis je následující:

Doména: Bakterie.

Phylum: Actinobacteria.

Pořadí: Actinomycetales.

Rodina: Mycobacteriaceae.

Rod: Mycobaterium.

Druh: Mycobacterium tuberculosis.

Morfologie

Mycobacterium tuberculosis je bakterie, která patří do skupiny bacilů. Jsou ve tvaru tyčinky a mohou to být rovné nebo mírně zakřivené buňky.

Jsou to extrémně malé buňky, měřící přibližně 0,5 mikronů na šířku a 3 mikrony na délku. Při pozorování pod mikroskopem jsou oceněny jednotlivé buňky nebo buňky spojené ve dvojicích.

V laboratorních kulturách jsou pozorovány bělavé kolonie s multilobulárním vzhledem. Bakterie má jediný kruhový chromozom, který obsahuje asi 4 200 000 nukleotidů. Genom obsahuje asi 4 000 genů.

Bakteriální buňka neprodukuje spory. Kromě toho nepředkládejte žádné ochranné kapsle, které ji obklopují. Má silnou buněčnou stěnu, která je tvořena polypeptidem, peptidoglykanem a volnými lipidy.

Buněčná stěna je komplexní struktura, která obsahuje řadu chemických sloučenin, jako jsou kyseliny mykolové, acylglykolipidy a sulfolipidy.

Obsahuje také integrální proteiny známé jako poriny, které fungují jako druh pórů nebo kanálů, jejichž prostřednictvím mohou určité látky vstoupit nebo opustit bakteriální buňku.

Obecné vlastnosti

Mycobacteriurm tuberculosis je dobře známá a široce studovaná bakterie.

Není mobilní

Tento typ bakterií nevykazuje mobilitu. Důvodem je skutečnost, že její struktura nepředstavuje rozšíření (řasnatka nebo bičíky), které stimulují jeho přemístění.

Je to aerobní

Stejně tak jsou to přísně aerobní organismy. Z tohoto důvodu musí být v prostředí, ve kterém je dostatek kyslíku. To je důvod, proč hlavním infikujícím orgánem jsou plíce.

Není ani gram-pozitivní ani gram-negativní

Nelze jej klasifikovat jako grampozitivní nebo gramnegativní bakterie. Navzdory tomu, že obsahuje peptidoglykan v buněčné stěně, při barvení podle Grama nesleduje charakteristické vzorce ani jedné ze dvou skupin.

Jsou to rychlé bacily na bázi alkoholu

Po zabarvení dokážou odolávat vyblednutí kyselinou nebo alkoholem, aniž by utrpěli strukturální poškození. Je to kvůli integritě jeho buněčné stěny a roli jejích složek, díky čemuž je odolnější než jiné typy bakterií.

Je parazit

Další z jeho charakteristik, které jsou rozhodující v procesu patogeneze, je to, že se jedná o intracelulární parazit. To znamená, že k přežití potřebuje hostitele. Konkrétně Mycobacterium tuberculosis parazituje krvinky známé jako makrofágy.

Je mezofilní

Jeho průměrná optimální růstová teplota je v rozmezí 32 až 37 ° C. Kromě toho je jeho optimální pH mezi 6,5 a 6,8, což znamená, že se dobře používá v mírně okyseleném prostředí.

Jeho růst je pomalý

Mají extrémně pomalý růst. Jeho doba množení buněk je mezi 15 - 20 hodin. Za experimentálních podmínek v laboratoři lze tento časový rámec trochu zkrátit.

Když se provádí kultivace této bakterie, musíte počkat přibližně 5 nebo 6 týdnů, než začnete kolonii vidět. To je důvod, proč se příznaky a příznaky objevují po dlouhé době po kontaktu s bakteriemi.

Místo výskytu

Jedná se o bakterii, která se nachází v nejrůznějších prostředích. Bylo nalezeno v půdě, vodě a gastrointestinálním traktu některých zvířat.

Hlavním rezervoárem jsou lidé, i když mohou být i jiní primáti. Bakterie mají predilekci pro plicní tkáň. Může se však šířit krevním řečištěm nebo lymfatickým systémem do dalších částí těla.

Stejně tak díky svým morfologickým vlastnostem, které mu dávají určitý odpor, může několik týdnů přežít v prachu, oděvu a kobercích. Ve sputu může ležet spící měsíce.

Kultura

Mycobacterium tuberculosis je bakterie, která se vyvíjí v kultivačním médiu, vyžaduje určité nutriční požadavky.

Jako zdroj uhlíku můžete použít sloučeniny jako glycerol a jako zdroj dusíku, amonné ionty a asparagin. Vyžaduje také albumin, který lze začlenit jako přídavek do slepičích vajec nebo sérového albuminu.

Mohou být použity různé typy kultivačního média. Mezi nejčastější a funkční patří: syntetické agarové médium a zahuštěné vaječné médium.

Syntetické agarové médium

Obsahuje kofaktory, vitamíny, kyselinu olejovou, glycerol, katalázu, albumin a definované soli. Tento typ média je velmi užitečný pro stanovení morfologie kolonií a pro studium jejich citlivosti.

Zahuštěné vaječné médium

Hlavní složkou jsou komplexní organické látky, jako jsou látky obsažené v čerstvých vejcích a žloutcích. Mají také glycerol a definované soli.

Požadované podmínky prostředí

Pokud jde o teplotu, různé studie ukázaly, že optimální je 37 ° C. Je to proto, že tato bakterie si zvykla na teplotu lidského těla. Pod 34 ° C přestane růst a nad 40 ° C denaturuje a umírá.

Stejně tak je důležité mít na paměti, že nezbytně vyžaduje vývoj kyslíku, takže je třeba zajistit, aby byl tento prvek při kultivaci k dispozici.

V závislosti na obsahu bakterií ve vzorku odebraném pro kultivaci může trvat 6 až 8 týdnů, než si všimnete vzhledu kolonií.

Antibiotika, která jsou neškodná pro Mycobacterium tuberculosis, se často přidávají do kultivačního média, aby se zabránilo proliferaci jiných typů bakteriálních buněk.

Nemoci

Mycobacterium tuberculosis je hlavním původcem infekčního onemocnění známého jako tuberkulóza. Hlavním orgánem postiženým touto nemocí jsou plíce, ačkoli byly popsány případy, kdy bakterie migrovaly do jiných částí těla a způsobovaly značné poškození.

Patogeneze tuberkulózy

Hlavním prostředkem přenosu jsou sekrece, které lidé s touto nemocí vyloučí, zejména když kašlí.

Při kašlání uvolňují malé, nepostřehnutelné částice kapaliny, ve kterých je obsaženo velké množství bakteriálních buněk. Když se vypařují, zůstávají bakterie, které mohou zdravé subjekty vdechovat.

Protože je brána do těla inhalace, jdou přímo do dýchacích cest, které cestují, dokud nedosáhnou svého místa ubytování: plicních alveol.

Jako u všech patogenů, které vstupují do těla, stimulují produkci chemických poslů známých jako lymfokiny a cytosiny. Funkcí těchto molekul je přilákat makrofágy, buňky imunitního systému, které bojují s infekcemi.

Bakterie infikuje makrofágy a začíná v nich proliferovat, což způsobuje charakteristické léze této patologie v plicní tkáni.

Faktory virulence

Faktory virulence jsou určujícím prvkem ve vývoji infekce. Jsou definovány jako různé mechanismy, které musí patogen infikovat hostitele.

V případě Mycobacterium tuberculosis jsou faktory virulence následující:

Lano faktor: jeho funkcí je, aby se bakteriální buňky shlukly dohromady, čímž se vytvořily šňůry.

LAM (Lipoarábino-mannan): jeho funkcí je zabránit aktivaci makrofágů, kromě podpory vstupu bakterií do nich prostřednictvím biochemických mechanismů.

Sulfatidy: brání fagosomům, ve kterých je bakterie obsažena , aby se fúzovaly s lysozomy pro jejich dezintegraci.

Příznaky

Stejně jako v mnoha jiných patologiích se v případě tuberkulózy může stát, že osoba je nositelem bakterií, aniž by vykazovala příznaky. Toto je známé jako latentní tuberkulóza.

Rentgen s plicemi ovlivněnými Mycobacterium tuberculosis. Zdroj: Neznámý autor, prostřednictvím Wikimedia Commons

Na druhé straně značný počet lidí, kteří získají bakterie, vykazuje řadu příznaků. Tomu se říká aktivní tuberkulóza. V tomto případě se projevují následující příznaky:

• Obecná nevolnost (horečka, únava)
• Ztráta váhy
• Neustálý kašel
• Noční pocení
• Krvavá expektorace
• Bolest na hrudi, při dýchání a kašli.

Léčba

Léčba tuberkulózy má dlouhou dobu. Pokud osoba trpí touto chorobou, musí užívat léky po dobu 6 až 9 měsíců.

Mezi nejčastější léky pro léčbu tohoto onemocnění patří:

• Pyrazinamid
• Rifampcin
• Isoniazid
• Ethambutol

Dávku a výběr léčiva samozřejmě provádí lékař s přihlédnutím k určitým parametrům, jako je věk pacienta, jejich celkový zdravotní stav a možná rezistence infekčních kmenů na léčiva.

Je životně důležité dodržovat léčbu v celém rozsahu. Pokud bude zastavena brzy, mohlo by to představovat riziko vzniku rezistence u bakterií, které jsou stále naživu, což by mohlo vést ke zvýšení virulence a závažnosti nemoci.

Reference

1. Dorronsoro, I. a Torroba L. Mikrobiologie tuberkulózy. (2007). Annals of Navarra Health System. 30 (2).
2. Forrelad, M., Kleep, L., Gioffre, A., Sabio, J., Morbidoni, H., Santangelo, M., Catalde, A. a Bigi, F. (2013). Faktory virulence komplexu Mycobacterium tuberculosis. Virulence. 4 (1). 3-66
3. Habitat a morfologie Mycobacterium tuberculosis. Získáno od: microbenotes.com.
4. Manuál pro bakteriologickou diagnostiku tuberkulózy. Pan American Health Organization. Získáno od: sldu.cu
5. Maulén, N. (2011). Faktory virulence Mycobacterium tuberculosis. Medical Journal of Chile. 139 (12). 1605-1610.
6. (2014). Basque Foundation for Food Food. Získáno od: elika.net.
7. Mycobacterium tuberculosis. Citováno z: microbewiki.com
8. Mycobacterium tuberculosis a tuberkulóza. Citováno z: textbookofbacteriology.net
9. Pérez, M., Hurtado, M. a Rivera, M. Tuberculosis v novém tisíciletí. (2001). Časopis Lékařské fakulty. 24 (2). 104-119.