Mycobacterium

Mycobacterium

Mikrofotografi av M. tuberculosis .
taksonomi
Domene : Bakterie
Filo : actinobakterier
Bestilling : Actinomycetales
Underrekkefølge: Corynebacterineae
familie : Mycobacteriaceae
kjønn : Mycobacterium
Arter

Mycobacterium er den eneste slekten i bakteriefamilien Mycobacteriaceae . På grunn av deres unike egenskaper blant andre bakterieslekter og på grunn av deres medisinske betydning, blir de studert i undergrenen av mikrobiologi kalt mykobakteriologi .

Slekten Mycobacterium består av ikke-sporulerende, ikke-bevegelige aerobe basiller med en størrelse på 0,2 til 0,6 × 1 til 10 µm [ 1 ] hvorav noen er patogener som forårsaker alvorlige sykdommer hos pattedyr , inkludert tuberkulose og spedalskhet .

Konsept

MeSH- begrepet for Mycobacterium definerer det som : [ 2 ]

En slekt av gram-positive, aerobe bakterier. De fleste arter lever fritt i jord og vann, men det beste habitatet for noen er det syke vevet til varmblodige verter. En slekt av aerobe gram -positive bakterier . De fleste arter lever fritt på land og i vann, men det viktigste habitatet for noen er det infiserte vevet til varmblodige verter. MeSH : Mycobacterium _

Ordet Mycobacterium stammer fra det greske prefikset "myces -" som betyr både sopp og voks og "bakterium -" som betyr liten stang. Dens bokstavelige betydning er: Bacillus ligner på en sopp . [ 1 ]

Bakterier er klassifisert i slekten Mycobacterium basert på: [ 1 ]

  1. Dens syrebestandighetskapasitet
  2. Tilstedeværelsen av mykolsyrer med 70 til 90 karbonatomer
  3. Et høyt innhold (61-71%) av guanosin + cytosin (G + C) i deres DNA .

Mikrobiologiske egenskaper

Mykobakterier er aerobe og ikke-bevegelige bakterier (med unntak av arten M. marinum , som har vist seg å være mobil innenfor makrofager ). De er syre-alkoholresistente , [ 3 ] de produserer ikke endosporer eller kapsler, og anses generelt som grampositive . I noen tilfeller kan disse basillene danne forgrenede filamenter ; disse kan imidlertid lett brytes. [ 1 ]

En artikkel er publisert i PNAS som viser sporulering i Mycobacterium marinum . [ 4 ]

Selv om mykobakterier ikke ser ut til å passe inn i den grampositive kategorien empirisk (dvs. at de ikke beholder det fiolette fargestoffet), er de klassifisert som grampositive syrefaste bakterier. Alle Mycobacterium- arter deler én egenskap; cellevegg tykkere enn mange andre bakterier, hydrofobe , voksaktige og rike på mykolsyrer /mykolater. Celleveggen er rik på lipider, noe som gjør overflaten hydrofob og gir mykobakterier motstand mot mange desinfeksjonsmidler og laboratorieflekker. Denne celleveggen gir et betydelig bidrag til motstanden til denne slekten av bakterier. [ 3 ]​ [ 1 ]

Proteiner, fosfatidylinositol mannosid og liporabinomannan (LAM), er forankret til plasmamembranen, og har et funksjonelt forhold til de O-antigeniske liposakkaridene som finnes i andre bakterier. Peptidoglykanlaget danner det grunnleggende skjelettet som arabiogalaktaner , forgrenede polysakkarider som består av D-arabinose og D-galaktose , er festet til . Den terminale resten av D-arabinose forestres for å gi opphav til hydrofobe mykolsyrer med høy molekylvekt som overflateglykolipidmolekyler er festet til. Lipidkomponenter utgjør 60 % av veggens vekt. [ 1 ]

Transportproteiner og poriner er interkalert langs vegglagene , som utgjør 15 % av veggens vekt. Proteinene er viktige antigener for å stimulere vertens respons på infeksjon og kan brukes som en prognostisk test .

Fordi celleveggen til mykobakterier er kompleks og fordi denne gruppen av mikroorganismer er ernæringsmessig krevende, vokser de fleste sakte, deler seg hver 12. til 24. time, og det tar opptil 8 uker før vekst kan påvises i laboratoriekulturer. Videre har noen arter også svært lange reproduksjonssykluser. M. leprae kan ta mer enn 20 dager å fullføre en delingssyklus (til sammenligning tar noen stammer av E. coli bare 20 minutter), selv om denne arten aldri har blitt kunstig isolert, noe som gjør at laboratoriedyrking er en langsom prosess. Noen av artene kan være ekstremt vanskelige å dyrke og kan ta over to år å utvikle. [ 3 ]

Mykobakterier som danner kolonier som er godt synlige for det blotte øye i kulturer innen 7 dager kalles hurtigvoksende, mens de som krever lengre perioder kalles saktevoksende. [ 3 ] Mange Mycobacterium - arter er lett tilpasset vekst på svært enkle substrater, ved å bruke ammoniakk eller aminosyrer som nitrogenkilder og glyserol som karbonkilde i nærvær av mineralsalter. Optimal veksttemperatur varierer mye etter art fra 25°C til over 40°C. [ 3 ]

Økologisk karakterisering

Mykobakterier er vidt utbredte mikroorganismer, vanligvis funnet i vann (inkludert klorert vann fra springen ) og mat. Noen arter er imidlertid obligatoriske intracellulære patogener, for eksempel de som forårsaker tuberkulose og spedalskhet , og finnes ikke i vann.

Medisinsk klassifisering

Mykobakterier kan klassifiseres basert på deres vekst- og pigmenteringsegenskaper med henblikk på diagnose og behandling. Runyon-klassifiseringen, den første som klassifiserte mykobakterier for diagnostiske formål, inkluderte opprinnelig 4 grupper: [ 1 ]

Med denne klassifiseringen bør en saktevoksende eller pigmentert mykobakterie aldri forveksles med M. tuberculosis .

Patogenisitet

Mykobakterier koloniserer noen ganger vertene sine uten at verten viser tegn på sykdom. For eksempel, i 2015 ville milliarder av mennesker (omtrent en tredjedel av verdens befolkning) være infisert med M. tuberculosis , men de visste aldri det siden de ikke utviklet symptomer; Det er anslått at bare 10 millioner mennesker ble syke. [ 5 ] Dette skyldes det faktum at i en stor del av landene sirkulerer stammen av M. tuberculosis i miljøet, og produserer en primær infeksjon, som gjør at en immunrespons kan utvikles, men uten å presentere de spesifikke symptomene, dermed skaper hukommelsesceller som opprettholder spesifikk årvåkenhet i organismen. For eksempel, når pasienten går nedover gaten, blir pasienten utsatt for en reinfeksjon av M. tuberculosis, men vil ikke utvikle infeksjonen fordi de har minneceller, vil være ansvarlige for å nøytralisere patogenet. Dette er også forklaringen på at noen immunkompromitterte pasienter (som HIV-pasienter) har en tendens til å utvikle kronisk tuberkulose.

Mykobakterielle infeksjoner er notorisk vanskelige å behandle. Celleveggen deres , som faktisk verken er Gram-negativ eller Gram-positiv , gjør dem veldig hardføre. Unikt for gruppen deres er de naturlig resistente mot ulike antibiotika som ødelegger celleveggene, for eksempel penicillin . Takket være denne celleveggen kan de også overleve lang eksponering for syrer, baser, vaskemidler, oksidative utbrudd, lysis ved komplement og kan naturlig utvikle resistens mot antibiotika. De fleste mykobakterier er mottakelige for antibiotika klaritromycin og rifampin , men stammer som er resistente mot disse antibiotika er kjent.

Klinisk bilde

I utgangspunktet vurderes tre typer kliniske bilder, blant hvilke tuberkulose og spedalskhet skiller seg ut. Den tredje typen klinisk bilde er mycobacteriosis, et begrep som brukes for å omfatte en rekke infeksjonssykdommer hos mennesker forårsaket av andre mykobakterier enn Mycobacterium tuberculosis og M. leprae . [ 6 ]

Den generiske betegnelsen av mykobakteriose av det organiske territoriet involvert i prosessen (bronkopulmonal, ganglionær, kutan, osteoartikulær, spredt, etc.) har vært den naturlige måten å navngi disse enhetene på. [ 6 ]

Mykobakterielle sykdommer Mycobacterium tuberculosis Mycobacterium leprae mykobakteriose

Laboratoriediagnose

Laboratoriediagnose av mykobakterier
immunologisk diagnose
Tuberkulin intrasmear reaksjon ( Mantoux test )
IFN-γ frigjøringstest
Mikroskopi
Ziehl-Neelsen beis
Kinyoun flekk
Truant fluorokrom syrefast beis
Nukleinsyrebaserte tester
Polymerase kjedereaksjon
Avling
Fast eller eggagarmedium ( Löwenstein-lensen , Middle- Book )
buljong media
ID
Morfologiske egenskaper
biokjemiske reaksjoner
Cellevegglipidanalyse
Nukleinsyreløsning
Nukleinsyresekvensering

Testen som vanligvis brukes for å vurdere pasientens respons på bakteriell eksponering er tuberkulinhudtesten. Tuberkulinhudtesten er vanligvis positiv etter 3 til 4 ukers eksponering. Denne testen anses ikke lenger som diagnostisk siden den indikerer individets tidligere kontakt med bakterien, men ikke betegner en aktiv infeksjon, i tillegg til at den profylaktiske vaksinen med basillen Calmette-Guérin (BCG) har positive testresultater. [ 1 ]

Mikroskopisk påvisning av syrefaste basiller i kliniske prøver ( utstryksmikroskopi ) er den raskeste metoden for å bekrefte en mykobakteriell infeksjon. Den kliniske prøven farges med karbolfuksin (Ziehl-Neelsen og Kinyoun) eller auramin- og rhodamin-fluorescerende fargestoffer ( Truant ) , avfarges med en syre-alkoholløsning og motfarges. Prøvene undersøkes under et hvitfelt-, mørkfelt- eller fluorescensmikroskop ( hvis fluorescerende fargestoffer brukes). Sensitiviteten til mikroskopi er mellom 30 og 50 % og spesifisiteten er 95 %. [ 1 ]

Nukleinsyreprober brukes til å identifisere artene som er involvert i infeksjonen. dette kan brukes i forbindelse med genomforsterkning da lave antall mykobakterier vanligvis finnes i prøver. Disse har lav spesifisitet. [ 1 ]

In vitro -proliferasjonen av mykobakterier hemmes av deres veksthastighet. Prøver som skal dyrkes bør behandles med dekontaminerende reagenser – for eksempel NaOH – for å unngå forveksling med andre hurtigvoksende bakterier. Tidligere ble disse prøvene inokulert i egg (Lowenstein-Jensen) og agar (Middle-Book) media, men denne testen tok lang tid; introduksjonen av kulturbuljonger letter imidlertid veksten av bakteriene, og forkorter veksttiden fra 3 til 4 uker til bare 10-14 dager. [ 1 ]

I kulturer av arten M. tuberculosis , er det verdt å merke seg mangelen på farge på overflaten, en typisk morfologisk karakteristikk observert i veksten. Makroskopisk identifikasjon basert på kolonimorfologi fortsetter som en av de hyppigste måtene å identifisere den på. (se bilde). [ 1 ]

Arter

Galleri

Se også

Referanser

  1. ↑ a b c d e f g h i j k l Patrick R. Murray; Ken S. Rosenthal; Michael A. Pfaller (april 2009). "Kapittel 28: Mycobacterium" . I Patrick R. Murray, red. Medisinsk mikrobiologi (6. utgave). Spania : Elsevier -Mosby. s. 277-290. ISBN  978-84-8086-465-7 . OCLC  733761359 . Hentet 31. mars 2012 . 
  2. ↑ MeSH : Mycobacterium (på engelsk)
  3. ↑ abcde Ryan KJ , Ray CG (redaktører) (2004). Sherris Medical Microbiology (4. utgave). McGraw Hill. ISBN  0-8385-8529-9 . 
  4. ↑ Ghosh, Jaydip, Pontus Larsson, Bhupender Singh, BM Fredrik Pettersson, Nurul M Islam, Sailendra Nath Sarkar, Santanu Dasgupta og Leif A Kirsebom. 2009. Sporulering i mykobakterier. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106, nr. 26 (30. juni): 10781-10786. PubMed
  5. ↑ « CDC - Tuberkulose (TB) - Spansk » . 23. desember 2016 . Hentet 4. oktober 2017 . 
  6. ↑ a b Manuel Casal (2003). «Hvordan navngi andre mykobakterier enn Mycobacterium tuberculosis og M. leprae» . Sick Infecc Microbiol Clin 21 (6): 296-8 . Åpnet tirsdag 1. mai 2012 . 

Mer informasjon

Eksterne lenker