Mycobacterium -Mycobacterium

Mycobacterium
Mycobacterium tuberculosis 01.jpg
TEM mikrokamera a M. tuberculosis .
Tudományos osztályozás
Tartomány:
Törzs:
Osztály:
Rendelés:
Család:
Nemzetség:
Mycobacterium

Lehmann & Neumann 1896
Faj

Lásd alább .

Szinonimák
  • Mycolicibacterium Gupta et al . 2018
  • Mycolicibacillus Gupta et al . 2018
  • Mycolicibacter Gupta et al . 2018
  • Mycobacteroides Gupta et al . 2018

Mycobacterium egy nemzetség a actinobacteriumok , mivel a saját családja, a Mycobacteriaceae. Ebben a nemzetségben több mint 190 fajt ismernek fel. Ebbe a nemzetségbe olyan kórokozók tartoznak,amelyekről ismert, hogy emlősökben súlyos betegségeket okoznak, beleértve a tuberkulózist ( Mycobacterium tuberculosis ) és a leprát ( Mycobacterium leprae ). A myco- görög előtag"gomba", utalva arra, ahogyan a mikobaktériumok megfigyelték, hogy penészszerűen növekedneka kultúrák felszínén. Ez saválló , és nem lehet megfesteni a Gram-festés eljárást.

Mikrobiológiai jellemzők

Metabolizmus és morfológia

Mikobakteriális sejtfal : 1-külső lipidek, 2- mikolsav , 3- poliszacharidok ( arabinogalaktán ), 4- peptidoglikán , 5- plazma membrán , 6- lipoarabinomannan (LAM), 7- foszfatidilinozitol-mannozid , 8-sejtfalú csontváz

A mikobaktériumok aerobak . Ezek a bacilus formában, legalábbis a legtöbb fázisban vonzották az emberi mikrobiológiai figyelmet dátum; ezek egyenes vagy enyhén ívelt rudak, 0,2 és 0,6 µm szélesek és 1,0 és 10 µm hosszúak. Általában nem mozgékony baktériumok, kivéve a Mycobacterium marinum fajt , amelyről kimutatták, hogy mozgékony a makrofágokban . Jellemzően savállóak . A mikobaktériumoknak külső membránja van. Kapszulákkal rendelkeznek , és legtöbbjük nem képez endospórákat . Kimutatták, hogy a M. marinum és talán a M. bovis sporulál ; ezt azonban további kutatások vitatják. A megkülönböztető tulajdonsága az összes Mycobacterium fajok, hogy a sejtfal vastagabb, mint sok más baktériumok, hogy hidrofób , viaszos, és gazdag mikolsavak / mycolates. A sejtfal hidrofób mizolát rétegből és peptidoglikán rétegből áll, amelyet egy poliszacharid, arabinogalaktán tart össze . A sejtfal jelentősen hozzájárul e nemzetség szívósságához. A sejtfal alkotóelemeinek bioszintézis útvonalai potenciális célpontjai lehetnek a tuberkulózis elleni új gyógyszereknek.

Sok Mycobacterium faj könnyen alkalmazkodik a növekedéshez nagyon egyszerű hordozókon , ammóniát vagy aminosavakat használva nitrogénforrásként, és glicerint szénforrásként ásványi sók jelenlétében. Az optimális növekedési hőmérséklet a fajtól függően nagymértékben változik, és 25 ° C és 50 ° C között van.

A legtöbb Mycobacterium faj, beleértve a klinikailag releváns fajokat is, vér agarban tenyészthető . Egyes fajok azonban nagyon lassan nőnek a rendkívül hosszú szaporodási ciklusok miatt - a M. leprae több mint 20 napig is eltarthat, amíg egy osztódási ciklus végighalad (összehasonlításképpen néhány E. coli törzs mindössze 20 percet vesz igénybe), így a laboratóriumi tenyésztés lassú folyamat. Ezenkívül a genetikai manipulációs technikák elérhetősége még mindig messze elmarad más baktériumfajokétól.

Természetes lassan megoszlik a lassan növekvő és gyorsan növekvő fajok között. A szubkultúrán 7 napon belül szabad szemmel jól látható telepeket alkotó mikobaktériumokat gyors termesztőknek, míg a hosszabb időszakokat igénylőket lassú tenyésztőknek nevezik.

Pigmentáció

Néhány mikobaktérium fény nélkül termel karotinoid pigmenteket. Mások fényaktiválást igényelnek a pigmenttermeléshez.

Fotokromogének (I. csoport)
Pigmentálatlan telepeket hozhat létre, ha sötétben és pigmentált telepeken termesztik, csak fénynek való kitettség és újrainkubálás után.
  • Ex: M. kansasii , M. marinum , M. simiae .
Scotochromogens (II. Csoport)
Világos vagy sötét jelenlétében termesztve mély sárga -narancssárga telepeket hoz létre.
  • Például: M. scrofulaceum , M. gordonae , M. szulgai .
Nem kromogének (III. És IV. Csoport)
Fényben és sötétben nem pigmentált, vagy csak halványsárga, barnás vagy barnás pigmentet tartalmaz, amely fényhatás után nem erősödik.
  • Például: M. tuberculosis , M. avium-intra-cellulare , M. bovis , M. ulcerans , M. xenopi
  • Ex: M. fortuitum , M. chelonae

Festési jellemzők

A mikobaktériumok klasszikus saválló organizmusok. A szövetminták vagy mikrobiológiai minták értékeléséhez használt foltok közé tartozik a Fite -folt , a Ziehl -Neelsen -folt és a Kinyoun -folt .

A mikobaktériumok fenotípusosan a legközelebb állnak a Nocardia , a Rhodococcus és a Corynebacterium tagjaival .

Ökológia

A mikobaktériumok széles körben elterjedt szervezetek, jellemzően vízben (beleértve a klórral kezelt csapvizet is ) és táplálékforrásokban élnek . Néhány azonban, beleértve a tuberkulózist és a leprás szervezeteket, kötelező parazitáknak tűnik, és nem találhatók a nemzetség szabadon élő tagjaiként.

Patogenitás

A mikobaktériumok kolonizálhatják gazdájukat anélkül, hogy a gazdaszervezetek bármilyen káros jelet mutatnának. Például világszerte emberek milliárdjainak van tünetmentes M. tuberculosis (látens TBC) fertőzése .

A mikobakteriális fertőzéseket köztudottan nehéz kezelni. Az élőlények szívósak sejtfaluk miatt, ami nem igazán gram -negatív és nem pozitív . Ezenkívül természetesen ellenállnak a sejtfal bioszintézisét megzavaró számos antibiotikumnak , például a penicillinnek . Egyedülálló sejtfaluknak köszönhetően túlélhetik a savak, lúgok, mosószerek, oxidatív kitörések, komplement által történő lízis és sok antibiotikum hosszú expozícióját . A legtöbb mikobaktérium érzékeny a klaritromicin és a rifamicin antibiotikumokra, de antibiotikum-rezisztens törzsek jelentek meg.

Más bakteriális kórokozókhoz hasonlóan a M. tuberculosis számos felszíni és szekretált fehérjét termel, amelyek hozzájárulnak virulenciájához . Azonban az a mechanizmus, amellyel ezek a fehérjék hozzájárulnak a virulenciához, továbbra sem ismert.

Orvosi osztályozás

A mikobaktériumokat a diagnózis és a kezelés céljából több nagy csoportba sorolhatjuk: M. tuberculosis komplex, amely tuberkulózist okozhat : M. tuberculosis , M. bovis , M. africanum és M. microti ; M. leprae , amely Hansen -betegséget vagy leprát okoz ; a nontuberculous mikobaktériumok (NTM) az összes többi mikobaktérium, amelyek tuberkulózishoz, limfadenitiszhez , bőrbetegséghez vagy elterjedt betegséghez hasonló tüdőbetegséget okozhatnak .

Mikozidok

A mikozidok a Mycobacteriumból izolált glikolipidvegyületek , amelyek különböző lipid-, szénhidrát- és aminosavrészeket tartalmaznak. Az A és B mikozidok 18, illetve 20 szénatomot tartalmaznak.

Genomika

A mikobaktérium -genomok összehasonlító elemzése során számos konzervált indelt és aláírásfehérjét azonosítottak , amelyek egyedülállóan megtalálhatók a Mycobacterium nemzetség összes szekvenált fajában . Ezenkívül 14 fehérje található csak a Mycobacterium és a Nocardia nemzetségbe tartozó fajokban , ami arra utal, hogy ez a két nemzetség szorosan összefügg.

Néhány mikobaktérium genomja meglehetősen nagy, összehasonlítva más baktériumokkal. Például az M. vulneris genomja 6653 fehérjét kódol, ami nagyobb, mint a kis eukariótáké, például az élesztőé (amely csak ~ 6000 fehérjét kódol).

Evolúció

M. ulcerans a M. marinumból fejlődött ki .

Faj

A tuberkulózis bacilusok filogenetikai helyzete a Mycobacterium nemzetségen belül :
A kék háromszög a tuberkuluszbacilusok szekvenciájának felel meg, amelyek azonosak vagy egyetlen nukleotidonként különböznek egymástól. A Mycobacterium nemzetség azon szekvenciáit, amelyek a legszorosabban illeszkedtek az M. tuberculosishoz , a BIBI adatbázisból ( http://pbil.univ-lyon.fr/bibi/ ) szereztük be, és igazítottuk a 17 sima és MTBC törzshez kapott szekvenciákkal. A gyökeretlen szomszédcsatlakozó fa a 16S rRNS gén 1325 illesztett nukleotid pozícióján alapul. A skála a Jukes-Cantor korrekció utáni páros távolságokat adja meg. A 90% -ot meghaladó rendszerindítási támogatási értékeket a csomópontok jelzik.

Fenotípusos tesztek alkalmazhatók a különböző mycobacteria fajok és törzsek azonosítására és megkülönböztetésére. A régebbi rendszerekben a mikobaktériumokat megjelenésük és növekedési sebességük alapján csoportosítják. Ezek azonban szimplaziomorfiák , és az újabb osztályozás a kladisztikán alapul . Jelenleg több mint 100 fajt ismernek fel.

O'Neill és munkatársai nemrégiben átfogó filogenetikai elemzést mutattak be, amely 57 baktériumtörzs maggenomjainak összehangolásán alapul , beleértve az összes rendelkezésre álló mikobaktériumot.

Lassan növekszik

Runyon I., II. És III. Csoportja

Mycobacterium tuberculosis komplex

Lásd még a Mycobacterium tuberculosis komplex fő cikkét

Mycobacterium avium komplex

Mycobacterium gordonae klád

Mycobacterium kansasii klád

Mycobacterium nonchromogenicum / terrae clade

Mikolaktont termelő mikobaktériumok

Mycobacterium simiae klád

Csoportosítás nélkül

Közepes növekedési ütem

Gyorsan növekvő

Mycobacterium abscessus klád

Együtt M. abscessus komplex néven ismertek

Mycobacterium chelonae klád

Mycobacterium fortuitum klád

Mycobacterium mucogenicum klád

Mycobacterium parafortuitum klád

Mycobacterium vaccae klád

CF (cisztás fibrózis)

Csoportosítás nélkül

Csoportosítás nélkül

A nemzetség javasolt felosztása

Gupta és mtsai. a nemzetség 150 fajának elemzése alapján javasolta a Mycobacterium öt nemzetségre történő felosztását . A javasolt új nemzetségek a következők:

  • Mycobacterium a Tuberculosis-Simiae kládon alapul
  • Mycolicibacterium a Fortuitum-Vaccae kládon alapul
  • Mycolicibacter a Terrae kládon alapul
  • Mycolicibacillus a Triviale klád alapján
  • Az Abscessus-Chelonae kládon alapuló Mycobacteroides

A Mycobacterium nemzetség ezen nómenklaturális felosztását ellenezték, mivel szükségtelenül bonyolítja az orvosi diagnózist és kezelést.

Mikobakteriofág

A mikobaktériumokat megfertőzhetik mikobakteriofágok , bakteriális vírusok, amelyeket a jövőben a tuberkulózis és a kapcsolódó betegségek fágterápiával történő kezelésére használhatnak fel . Előfordulhat, hogy az eljárás az Mtb esetében egy ideig nem megy a gyakorlatba, mivel a bakteriofág részecskék nem tudnak behatolni a tuberkulózisbacilusokba, vagy csomókba.

Diagnózis

A mikobaktériumokat bakteriális tenyésztéssel lehet termeszteni , de lassan nőnek, és általában 6-8 hét szükséges, mielőtt azt a következtetést vonnánk le, hogy nincs mycobacterium növekedés.

Az anatómiai patológiai mintákban az immunhisztokémia és a Ziehl – ​​Neelsen festés módosításai (például a Fite-Faraco módszer ) összehasonlítható diagnosztikai hasznossággal rendelkeznek. Mindkettő jobb, mint a hagyományos Ziehl -Neelsen folt.

Hivatkozások

További irodalom

Külső linkek