MYCOBACTERIUM: EGENSKAPER, MORFOLOGI OCH PATOGENES - BIOLOGI - 2025

Mycobacterium är ett släkte av bakterier som bland annat kännetecknas av att de är stavformade och inte färgas tillräckligt med Gram-fläckmetoden. Det utgör en stor grupp bakterier, ganska heterogen som i många fall är patogener för människor.

Mykobakterier har vissa egenskaper som gör dem till ett intresse för alla specialister inom mikrobiologi. Det finns emellertid arter av vilka många aspekter fortfarande är okända, inklusive de specifika villkor som krävs för att de ska kunna generera någon patologi. På grund av detta finns det många studier som har tagits upp för att försöka belysa det.

Mycobacterium tuberculosis-bakterieceller. Källa: Av NIAID (Mycobacterium tuberculosis Bacteria), via Wikimedia Commons

Bland de sjukdomar som orsakas av bakterier av släktet Mycobacterium är två som har varit tusentals dödsfall i åratal: tuberkulos och spetälska. Den första orsakas av Mycobacterium tuberculosis och den andra av Mycobacterium leprae. På grund av deras patogena potential är de kanske de mest kända och mest studerade mykobakterierna.

Tvärtom, det finns andra helt okända. I allmänhet finns det dock en bild av släktet Mycobacterium som en grupp bakterier med väl markerade gemensamma och speciella egenskaper. Detta gör dem till en av de mest intressanta organismerna i bakteriedomänen.

taxonomi

Den taxonomiska klassificeringen av släktet Mycobacterium är som följer:

Domän: Bakterier

Filum: Actinobacteria

Order: Actinomycetales

Underordning: Corynebacterineae

Familj: Mycobacteriaceae

Släkte: Mycobacterium.

Morfologi

Bakterier som tillhör släktet Mycobacterium är formade som en långsträckt stav. Mätningarna är: 0,2 - 0,04 mikron breda med 2 - 10 mikron långa. Vissa arter har rundade kanter, liksom andra har raka kanter.

De har alla en ganska komplex cellvägg. Denna komplexitet skiljer den från resten av de prokaryota organismerna. Bland de mest utmärkta egenskaperna är överflödet av lipider kända som mykolsyror.

På cellväggen innehåller de på samma sätt en peptidoglykan som kallas lipoarabinomannan, som är kopplad genom fosfodiester-bindningar till en polysackarid som kallas arabinogalaktan.

Komplexiteten hos cellväggen hos bakterier som tillhör släktet Mycobacterium ligger i bindningarna som upprättas mellan lipoarabinomannan-molekylerna, arabinogalactan och mycolsyror.

Bakterieceller av detta släkt har i allmänhet inte cilia eller flagella.

Mycobacterias genom är begränsat till en enda cirkulär kromosom som består av en sekvens av nukleotider, varvid cytosin och guanin representerar 65% av det totala.

Antalet gener beror på vilken art du pratar om. Till exempel har Mycobacterium tuberculosis ett av de längsta genom som hittills känt.

Generella egenskaper

Det växer långsamt

De flesta arter som utgör denna släkt växer långsamt. Detta innebär att de tar mer än sju dagar att generera observerbara kolonier i kulturerna.

De enda undantagen är Mycobacterium smeagmatis och Mycobacterium fortuitum, som har visat ett snabbt tillväxtmönster.

De är aeroba

Bakterierna som utgör detta släkt kännetecknas av att de är aeroba. Detta innebär att de nödvändigtvis behöver en miljö med stor tillgång på syre för att kunna utvecklas ordentligt och genomföra sina olika metaboliska processer.

De är sura - alkoholresistenta

Släkten Mycobacterium har en egenhet, och det är att de arter som utgör den är resistenta mot missfärgning av syror eller alkoholer.

I de olika färgningsförfarandena är ett av de väsentliga stegen avfärgning med sura ämnen eller alkoholer. När det gäller mykobakterier kan de inte missfärgas med denna metod. Detta beror främst på de mykolsyror som finns i cellväggen, som ger låg absorption.

De är katalasepositiva

Alla medlemmar i släktet Mycobacterium syntetiserar enzymkatalaset. Detta enzym verkar på väteperoxid (H ₂ O ₂ ) och bryter upp det i syre och vatten, med åtföljande frisättning av bubblor.

Denna egenskap är mycket viktig eftersom den tillsammans med andra test möjliggör identifiering av bakterier på en experimentell nivå.

Det finns vissa arter, till exempel Mycobacterium tuberculosis som producerar ett katalas som kallas termostabil som fortsätter att utöva sin funktion efter att ha överskridit 68 ° C i cirka 20 minuter.

De kan producera pigment

Mycobacteria har förmågan att producera pigment när de är i närvaro eller frånvaro av ljus.

De i vilka ljus inducerar framställning av pigment kallas Photochromic. Klara exempel på denna typ av bakterier är Mycobacterium kansasii, Mycobacterium simiae och Mycobacterium marinum.

Tvärtom, de som producerar pigment i frånvaro av ljus kallas skotkromogener. Dessa inkluderar: Mycobacterium scrofulaceum, Mycobacterium szulgai och Mycobacterium flavescens.

Har förmågan att reducera nitrater

Några av medlemsbakterierna i släktet Mycobacterium syntetiserar ett enzym som kallas nitratoreduktas, som katalyserar den kemiska reaktionen i vilken nitrater reduceras till nitrit:

NO ₃ ^- + 2 ë -------- NO ₂ + H ₂ O

Mykobakterierna som syntetiserar detta enzym är bland andra Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae.

Målat av Ziehl Neelsen-tekniken

På grund av deras cellväggs sammansättning kan mykobakterier inte färgas genom Gram-färgningsprocessen.

De kan emellertid behandlas genom andra förfaranden som Ziehl Neelsen. I detta underkastas färgningen en tidigare uppvärmning så att den kan passera genom cellväggen som består av mykolsyror (fettsyror).

Senare kyls den med vatten, vilket gör att fettsyrorna stelnar, vilket behåller färgämnet. Slutligen tillsätts metylenblått för att skapa en kontrast mellan syrasnabba bakterieceller och de som inte är det.

Syntetiserar enzymet urease

Olika arter av bakterier som tillhör släktet Mycobacterium syntetiserar ett enzym som kallas urease, vilket katalyserar reaktionen där urea hydrolyseras för att bilda ammoniak och koldioxid.

Bland dessa bakterier kan nämnas Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum och Mycobacterium malmoense.

Tillväxttemperatur

Beroende på arter av mycobacterium varierar tillväxttemperaturen. Det kan dock sägas att de flesta av dem växer optimalt vid en temperatur av 37 ° C.

På samma sätt finns det undantag, till exempel Mycobacterium marinum och Mycobacterium haemophilum kräver en temperatur på 30 ° C för att utvecklas, medan Mycobacterium thermoresistibile gör det vid 52 ° C.

Pathogeny

Inte alla mykobakteriella arter utgör ett hot mot levande saker, särskilt människan.

Bland mykobakterierna som är strikt patogena kan nämnas Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium bovis och Mycobacterium africans.

Tvärtom, det finns några som är tillfälliga patogener. Detta innebär att för att generera en patologi kräver de vissa villkor, såsom värdimmunosuppression. Dessa inkluderar Mycobacterium xenopi, Mycobacterium abscessus och Mycobacterium chelonae.

Den patogena processen för dessa bakterier är i allmänhet enligt följande: bakterien kommer in i blodomloppet och omedelbart aktiveras försvarsmekanismerna i immunsystemet, i synnerhet makrofager. Dessa är celler som är specialiserade på fagocytos av främmande medel.

En gång inuti makrofagen, genom olika biokemiska överlevnadsstrategier, undviker bakterien den dödliga aktiviteten hos lysosomer (ett slags säck som innehåller lytiska enzymer) och börjar reproducera och sprida sig för att generera lesioner i de olika vävnaderna.

Virulensfaktorer

Virulensfaktorer är element att ta hänsyn till vid utvecklingen av en bakteriell infektion, eftersom det är de som bestämmer förmågan hos en bakterie att komma in i en värd och generera viss patologi.

När det gäller mykobakterier har virulensfaktorer flera funktioner:

• Främja inträde och reproduktion av bakterier i värdceller.
• Stör i värdens naturliga försvarsmekanismer så att bakterierna inte skadas.

Bland de mest kända och studerade virulensfaktorerna hos mykobakterier kan vi nämna Cordon Factor, sulfatiderna och den lipo-arabiska mannan.

referenser

1. Alderwick, L., Harrison, J., Lloyd, G. and Birch, H. (2015, August). Mycobacterial cell Wall - Peptidoglycan och Arabinogalactan. Cold Spring Harbour Perspectives in Medicine. 5 (8).
2. Biologi av mykobakterier. Erhållen från: fcq.uach.mx
3. Imperiale, B., Morcillo, N. och Bernardelli, A. (2007). Fenotypisk identifiering av mykobakterier. Biokemi och klinisk patologi. 71 (2). 47-51
4. Mycobacterial infektioner. Hämtad från: medlineplus.gov
5. Hämtad från: microbewiki.com
6. Specialutgåva: "Mechanism of Mycobacterium tuberculosis Pathogenesis". Hämtad från: mdpi.com
7. Erhållen från: hygien. edu.uy