MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, KULTURA - BIOLOGIA - 2026

Mycobacterium tuberculosis , znany również jako Koch Bacillus, jest patogenne bakterie , które powodują bardzo zakaźny rozprzestrzenia się poprzez świata, znany jako tuberculosis.

Po raz pierwszy został opisany w 1882 roku przez niemieckiego lekarza i mikrobiologa Roberta Kocha. Jego praca przyniosła mu w 1905 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny. Odkrycie to było kamieniem milowym w medycynie, ponieważ znajomość czynnika sprawczego pozwoliła określić mechanizm jego przenoszenia oraz warunki sprzyjające jego proliferacji.

Komórki Mycobacterium tuberculosis. Źródło: NIAID na Flickr. , za pośrednictwem Wikimedia Commons

Przez lata gruźlica była chorobą, która pochłaniała miliony ludzi. Jego początki sięgają czasów prehistorycznych, w neolicie, kiedy rozpoczęło się udomawianie zwierząt. Stamtąd, na różnych etapach historycznych, wybuchły epidemie, które znacznie zmniejszyły populację.

Wraz z postępem w dziedzinie bakteriologii i rozwojem antybiotyków można było rozpocząć zwalczanie choroby. Dziś znany jest jej czynnik sprawczy, mechanizm przenoszenia, proces patogenezy, a także normalny przebieg choroby i czynniki z nią związane. Umożliwiło to przyjęcie coraz skuteczniejszych metod leczenia.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna Mycobacterium tuberculosis jest następująca:

Domena: Bakterie.

Gromada: Actinobacteria.

Zamówienie: Actinomycetales.

Rodzina: Mycobacteriaceae.

Rodzaj: Mycobaterium.

Gatunek: Mycobacterium tuberculosis.

Morfologia

Mycobacterium tuberculosis to bakteria należąca do grupy prątków. Mają kształt pręta i mogą być prostymi lub lekko zakrzywionymi komórkami.

Są to wyjątkowo małe komórki, mierzące około 0,5 mikrona szerokości i 3 mikrony długości. Przy obserwacji pod mikroskopem ocenia się pojedyncze komórki lub komórki połączone parami.

W hodowlach laboratoryjnych obserwuje się białawe kolonie o wielopłatkowym wyglądzie. Bakteria ma pojedynczy okrągły chromosom, w którym znajduje się około 4 200 000 nukleotydów. Genom zawiera około 4000 genów.

Komórka bakteryjna nie wytwarza zarodników. Oprócz tego nie prezentuj otaczającej go kapsułki ochronnej. Ma grubą ścianę komórkową, która składa się z polipeptydu, peptydoglikanu i wolnych lipidów.

Ściana komórkowa jest złożoną strukturą zawierającą liczne związki chemiczne, takie jak kwasy mykolowe, acyloglikolipidy i sulfolipidy.

Zawiera również integralne białka znane jako poriny, które działają jako rodzaj porów lub kanałów, przez które pewne substancje mogą dostać się do komórki bakteryjnej lub ją opuścić.

Charakterystyka ogólna

Mycobacteriurm tuberculosis to dobrze znana i szeroko przebadana bakteria.

Nie mobilny

Ten typ bakterii nie wykazuje ruchliwości. Wynika to z faktu, że w jego strukturze nie występują rozszerzenia (rzęski czy wici), które stymulują jej przemieszczanie.

To jest aerobik

Podobnie są organizmami ściśle tlenowymi. Z tego powodu muszą znajdować się w środowisku, w którym jest dostateczna dostępność tlenu. To jest powód, dla którego głównym narządem infekcyjnym są płuca.

Nie jest ani Gram-dodatni, ani Gram-ujemny

Nie można go sklasyfikować jako bakterie Gram-dodatnie ani Gram-ujemne. Pomimo obecności peptydoglikanu w ścianie komórkowej, po poddaniu barwieniu metodą Grama nie jest zgodny z charakterystycznymi wzorami żadnej z dwóch grup.

Są to pałeczki odporne na działanie kwasu alkoholowego

Barwione są odporne na blaknięcie pod wpływem kwasu lub alkoholu, nie powodując żadnych uszkodzeń strukturalnych. Wynika to z integralności jego ściany komórkowej i roli jej składników, co czyni go bardziej odpornym niż inne rodzaje bakterii.

Jest pasożytem

Inną cechą, która ma decydujące znaczenie w procesie patogenezy jest to, że jest pasożytem wewnątrzkomórkowym. Oznacza to, że do przetrwania potrzebuje żywiciela. W szczególności Mycobacterium tuberculosis pasożytuje na komórkach krwi zwanych makrofagami.

Jest mezofilny

Jego średnia optymalna temperatura wzrostu wynosi od 32 do 37 ° C. Ponadto jego optymalne pH wynosi od 6,5 do 6,8, co oznacza, że ​​dobrze radzi sobie w lekko zakwaszonym środowisku.

Jego wzrost jest powolny

Mają wyjątkowo wolne tempo wzrostu. Jego czas namnażania komórek wynosi od 15 do 20 godzin. W warunkach eksperymentalnych w laboratorium ten czas można nieco skrócić.

Kiedy przeprowadza się hodowlę tej bakterii, trzeba poczekać około 5 lub 6 tygodni, aby po prostu zacząć widzieć kolonię. To jest powód, dla którego objawy pojawiają się po długim czasie po kontakcie z bakteriami.

Siedlisko

To bakteria występująca w wielu różnych środowiskach. Znaleziono go w glebie, wodzie i przewodzie pokarmowym niektórych zwierząt.

Głównym rezerwuarem są ludzie, chociaż inne naczelne też. Bakterie mają predyspozycje do tkanki płucnej. Jednak może rozprzestrzeniać się poprzez układ krwionośny lub limfatyczny do innych części ciała.

Podobnie, dzięki cechom morfologicznym, które nadają mu pewną odporność, może przetrwać kilka tygodni w kurzu, ubraniach i dywanach. W plwocinie może pozostawać w stanie uśpienia przez miesiące.

Kultura

Mycobacterium tuberculosis to bakteria, której rozwój w pożywce wymaga określonych wymagań żywieniowych.

Jako źródło węgla można użyć takich związków jak glicerol, a jako źródło azotu jony amonowe i asparaginę. Wymaga również albuminy, którą można dodawać jako dodatek do jaj kurzych lub albuminy surowicy.

Można stosować różne rodzaje pożywek. Do najbardziej powszechnych i funkcjonalnych należą: syntetyczne podłoże agarowe i zagęszczone podłoże jajeczne.

Podłoże agarowe syntetyczne

Zawiera kofaktory, witaminy, kwas oleinowy, glicerol, katalazę, albuminę i określone sole. Ten typ podłoża jest bardzo przydatny do określania morfologii kolonii, a tym samym do badania ich wrażliwości.

Zagęszczone medium jajeczne

Głównym składnikiem są złożone substancje organiczne, takie jak te zawarte w świeżych jajach i żółtkach jaj. Zawierają również glicerol i określone sole.

Wymagane warunki środowiskowe

Jeśli chodzi o temperaturę, różne badania wykazały, że optymalna temperatura wynosi 37 ° C. Dzieje się tak, ponieważ ta bakteria przyzwyczaiła się do temperatury ludzkiego ciała. Poniżej 34 ° C przestaje rosnąć, a powyżej 40 ° C ulega denaturacji i umiera.

Należy również pamiętać, że do rozwoju niezbędny jest tlen, dlatego należy upewnić się, że pierwiastek ten jest dostępny w czasie uprawy.

W zależności od zawartości bakterii w próbce pobranej do posiewu, pojawienie się kolonii może zająć od 6 do 8 tygodni.

Antybiotyki, które są nieszkodliwe dla Mycobacterium tuberculosis, często dodaje się do pożywki hodowlanej, aby zapobiec namnażaniu się innych typów komórek bakteryjnych.

Choroby

Mycobacterium tuberculosis jest głównym czynnikiem wywołującym chorobę zakaźną zwaną gruźlicą. Głównym narządem dotkniętym tą chorobą jest płuco, chociaż opisano przypadki, w których bakterie migrowały do ​​innych części ciała, powodując znaczne uszkodzenia.

Patogeneza gruźlicy

Głównymi środkami przenoszenia są wydzieliny, które wydalają ludzie z chorobą, głównie podczas kaszlu.

Podczas kaszlu uwalniają małe, niezauważalne cząsteczki płynu, w których znajduje się duża liczba komórek bakteryjnych. Podczas parowania pozostają bakterie, które mogą być wdychane przez zdrowe osoby.

Ponieważ bramą do organizmu jest inhalacja, trafiają one bezpośrednio do dróg oddechowych, którymi podróżują, aż dotrą do miejsca zakwaterowania: do pęcherzyków płucnych.

Podobnie jak wszystkie patogeny, które dostają się do organizmu, stymulują produkcję przekaźników chemicznych, znanych jako limfokiny i cytozyny. Zadaniem tych cząsteczek jest przyciąganie makrofagów, komórek układu odpornościowego, które zwalczają infekcje.

Bakteria infekuje makrofagi i zaczyna się w nich namnażać, powodując charakterystyczne uszkodzenia tej patologii w tkance płucnej.

Czynniki zjadliwości

Czynniki wirulencji są decydującym elementem w rozwoju infekcji. Definiuje się je jako różne mechanizmy zakażenia żywiciela przez patogen.

W przypadku Mycobacterium tuberculosis czynniki wirulencji są następujące:

Czynnik liny: jego funkcją jest zlepianie się komórek bakteryjnych, tworząc w ten sposób sznury.

LAM (Lipoarábino-mannan): jego funkcją jest zapobieganie aktywacji makrofagów, a także promowanie wnikania do nich bakterii poprzez mechanizmy biochemiczne.

Siarczany: zapobiegają łączeniu się fagosomów, w których znajdują się bakterie, z lizosomami w celu ich rozpadu.

Objawy

Podobnie jak w wielu innych patologiach, w przypadku gruźlicy może się zdarzyć, że osoba jest nosicielem bakterii bez objawów. Jest to znane jako utajona gruźlica.

Zdjęcie rentgenowskie płuc dotkniętych Mycobacterium tuberculosis. Źródło: autor UnknownUnknown, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Z drugiej strony, znaczna liczba osób, które nabywają bakterie, przejawia szereg objawów. Nazywa się to aktywną gruźlicą. W takim przypadku objawy, które się manifestują, są następujące:

• Ogólne złe samopoczucie (gorączka, zmęczenie)
• Weightloss
• Ciągły kaszel
• Nocne poty
• Krwawe odkrztuszanie
• Ból w klatce piersiowej podczas oddychania i kaszlu.

Leczenie

Leczenie gruźlicy trwa długo. Kiedy osoba cierpi na tę chorobę, musi przyjmować leki przez okres od 6 do 9 miesięcy.

Do najczęstszych leków stosowanych w leczeniu tej choroby należą:

• Pirazynamid
• Rifampcyna
• Izoniazyd
• Etambutol

Oczywiście dawki i doboru leku dokonuje lekarz biorąc pod uwagę pewne parametry, takie jak wiek pacjenta, jego ogólny stan zdrowia oraz ewentualną odporność na leki szczepu zakaźnego.

Niezwykle ważne jest przestrzeganie całości zabiegu. Jeśli zostanie zatrzymany wcześnie, może grozić wytworzeniem oporności u wciąż żywych bakterii, co może prowadzić do wzrostu zjadliwości i ciężkości choroby.

Bibliografia

1. Dorronsoro, I. i Torroba L. Microbiology of Tuberculosis. (2007). Roczniki systemu opieki zdrowotnej Navarra. 30 ust. 2.
2. Forrelad, M., Kleep, L., Gioffre, A., Sabio, J., Morbidoni, H., Santangelo, M., Catalde, A. and Bigi, F. (2013). Czynniki wirulencji kompleksu Mycobacterium tuberculosis. Zjadliwość. 4 ust. 1. 3-66
3. Siedlisko i morfologia Mycobacterium tuberculosis. Uzyskane z: microbenotes.com.
4. Podręcznik do bakteriologicznej diagnostyki gruźlicy. Pan American Health Organization. Uzyskane z: sldu.cu
5. Maulén, N. (2011). Czynniki wirulencji Mycobacterium tuberculosis. Medical Journal of Chile. 139 (12). 1605-1610.
6. (2014). Baskijska Fundacja Bezpieczeństwa Żywności. Pozyskano z: elika.net.
7. Prątek gruźlicy. Źródło: microbewiki.com
8. Mycobacterium tuberculosis i tuberculosis. Pobrane z: textbookofbacteriology.net
9. Pérez, M., Hurtado, M. i Rivera, M. Tuberculosis w nowym tysiącleciu. (2001). Dziennik Wydziału Lekarskiego. 24 ust. 2. 104-119.