MYCOBACTERIUM: EGENSKAPER, MORFOLOGI OG PATOGENESE - BIOLOGI - 2026

Mycobacterium er en slekt av bakterier som blant annet kjennetegnes ved å være stavformet og ikke farge tilstrekkelig etter Gram-flekkemetoden. Det utgjør en stor gruppe bakterier, ganske heterogene som i mange tilfeller er patogener for mennesker.

Mycobacteria har visse egenskaper som gjør dem til et objekt av interesse for alle spesialister innen mikrobiologi. Imidlertid er det arter hvor mange aspekter fremdeles er ukjente, inkludert de spesifikke forholdene som kreves for at de skal generere en hvilken som helst patologi. På grunn av dette er det mange studier som er reist for å prøve å belyse det.

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

Blant sykdommene som er forårsaket av bakterier i slekten Mycobacterium, er to som har vært tusenvis av dødsfall i årevis: tuberkulose og spedalskhet. Den første er forårsaket av Mycobacterium tuberculosis og den andre av Mycobacterium leprae. På grunn av deres patogene potensial, er de kanskje den mest kjente og mest studerte mykobakteriene.

Tvert imot er det andre som er helt ukjente. Generelt sett er det imidlertid et syn på slekten Mycobacterium som en gruppe bakterier med godt merkede vanlige og spesielle egenskaper. Dette gjør dem til en av de mest interessante organismene i bakteriedomenet.

Taksonomi

Den taksonomiske klassifiseringen av slekten Mycobacterium er som følger:

Domenet: Bakterier

Filum: Actinobacteria

Ordre: Actinomycetales

Underordning: Corynebacterineae

Familie: Mycobacteriaceae

Slekt: Mycobacterium.

morfologi

Bakterier som tilhører slekten Mycobacterium er formet som en langstrakt stang. Målingene er: 0,2 - 0,04 mikrometer brede med 2 - 10 mikron lange. Noen arter har avrundede kanter, så vel som andre har rette kanter.

De har alle en ganske sammensatt cellevegg. Denne kompleksiteten skiller den fra resten av de prokaryote organismer. Blant dens mest enestående egenskaper er overfloden av lipider kjent som mykolsyrer.

På samme måte inneholder de i celleveggen en peptidoglycan kalt lipoarabinomannan, som er koblet gjennom fosfodiester-bindinger til et polysakkarid kalt arabinogalactan.

Kompleksiteten i celleveggen til bakterier som tilhører slekten Mycobacterium ligger i bindingene som er etablert mellom lipoarabinomannan molekyler, arabinogalactan og mycolic syrer.

Bakterieceller av denne slekten har vanligvis ikke cilia eller flagella.

Genomet av mycobacteria er begrenset til et enkelt sirkulært kromosom som består av en sekvens av nukleotider, hvor cytosin og guanin representerer 65% av totalen.

Antall gener vil avhenge av arten du snakker om. For eksempel har Mycobacterium tuberculosis et av de lengste genomene som er kjent hittil.

Generelle egenskaper

Den vokser sakte

De fleste av artene som utgjør denne slekten vokser sakte. Dette betyr at de tar mer enn 7 dager å generere observerbare kolonier i kulturene.

De eneste unntakene er Mycobacterium smeagmatis og Mycobacterium fortuitum, som har vist et raskt vekstmønster.

De er aerobe

Bakteriene som utgjør denne slekten er preget av å være aerobe. Dette betyr at de nødvendigvis trenger et miljø med en bred tilgjengelighet av oksygen for å kunne utvikle seg ordentlig og utføre sine forskjellige metabolske prosesser.

De er sure - alkoholbestandige

Slekten Mycobacterium har en særegenhet, og det er at artene som utgjør den er motstandsdyktige mot misfarging av syrer eller alkoholer.

I de forskjellige fargeprosedyrene er et av de viktigste trinnene fargestoffer ved bruk av sure stoffer eller alkoholer. Når det gjelder mykobakterier, kan de ikke misfarges ved hjelp av denne metoden. Dette skyldes hovedsakelig de mykolsyrer som er tilstede i celleveggen, og som gir lav absorpsjon.

De er katalasepositive

Alle medlemmer av slekten Mycobacterium syntetiserer enzymet katalase. Dette enzym virker på hydrogenperoksyd (H ₂ O ₂ ) og deler den opp til oksygen og vann, med påfølgende frigjøring av bobler.

Denne egenskapen er veldig viktig, siden den sammen med andre tester gjør det mulig å identifisere bakterier på et eksperimentelt nivå.

Det er noen arter, for eksempel Mycobacterium tuberculosis som produserer en katalase kalt termostabil som fortsetter å utøve sin funksjon etter å ha oversteg 68 ° C i omtrent 20 minutter.

De er i stand til å produsere pigmenter

Mycobacteria har muligheten til å produsere pigmenter når de er i nærvær eller fravær av lys.

De der lys induserer produksjonen av pigmenter er kjent som Photochromic. Klare eksempler på denne typen bakterier er Mycobacterium kansasii, Mycobacterium simiae og Mycobacterium marinum.

Tvert imot, de som produserer pigmenter i mangel av lys kalles scotochromogens. Disse inkluderer: Mycobacterium scrofulaceum, Mycobacterium szulgai og Mycobacterium flavescens.

Har evnen til å redusere nitrater

Noen av medlemsbakteriene i slekten Mycobacterium syntetiserer et enzym kjent som nitratoreduktase, som katalyserer den kjemiske reaksjonen som nitrater er redusert til nitrater:

NO ₃ ^- + 2 ë -------- NO ₂ + H ₂ O

Mykobakteriene som syntetiserer dette enzymet er blant andre Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae.

Farget av Ziehl Neelsen-teknikken

På grunn av celleveggenes sammensetning, kan ikke mykobakterier farges gjennom Gram-fargeprosessen.

Imidlertid kan de behandles gjennom andre prosedyrer som Ziehl Neelsen. I dette blir fargelegget utsatt for en tidligere oppvarming slik at den kan passere gjennom celleveggen som er sammensatt av mykolsyrer (fettsyrer).

Senere avkjøles den med vann, noe som får fettsyrene til å stivne, og beholder fargestoffet. Til slutt tilsettes metylenblått for å skape en kontrast mellom syrafaste bakterieceller og de som ikke er det.

Syntetiser enzymet urease

Ulike arter av bakterier som tilhører slekten Mycobacterium syntetiserer et enzym kjent som urease, som katalyserer reaksjonen der urea blir hydrolysert for å danne ammoniakk og karbondioksid.

Blant disse bakteriene kan nevnes Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum og Mycobacterium malmoense.

Veksttemperatur

Avhengig av arten av mycobacterium, varierer veksttemperaturen. Det kan imidlertid anføres at de fleste av dem vokser optimalt ved en temperatur på 37 ° C.

På samme måte er det unntak, for eksempel krever Mycobacterium marinum og Mycobacterium haemophilum en temperatur på 30 ° C for å utvikle seg, mens Mycobacterium thermoresistibile gjør det ved 52 ° C.

Pathogeny

Ikke alle mykobakterielle arter utgjør en trussel mot levende ting, spesielt ikke mennesker.

Blant mykobakteriene som er strengt patogene, kan Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium bovis og Mycobacterium africans nevnes.

Tvert imot er det noen som er sporadiske patogener. Dette betyr at for å generere en patologi krever de visse forhold, for eksempel vertsimmunosuppresjon. Disse inkluderer Mycobacterium xenopi, Mycobacterium abscessus og Mycobacterium chelonae.

Den patogene prosessen med disse bakteriene er generelt som følger: bakterien kommer inn i blodomløpet og umiddelbart aktiveres forsvarsmekanismene i immunsystemet, nærmere bestemt makrofager. Dette er celler som spesialiserer seg på fagocytose av utenlandske midler.

Når den er inne i makrofagen, gjennom forskjellige biokjemiske overlevelsesstrategier, unngår bakterien den dødelige aktiviteten til lysosomer (en slags sekker som inneholder lytiske enzymer) og begynner å reprodusere og spre seg for å generere lesjoner i de forskjellige vevene.

Virulensfaktorer

Virulensfaktorer er elementer man må ta hensyn til i utviklingen av en bakteriell infeksjon, siden det er de som bestemmer en bakteries evne til å komme inn i en vert og generere en viss patologi.

Når det gjelder mykobakterier, har virulensfaktorer flere funksjoner:

• Fremme inntreden og reproduksjon av bakteriene i vertsceller.
• Forstyrr vertens naturlige forsvarsmekanismer slik at bakteriene ikke blir skadet.

Blant de mest kjente og studerte virulensfaktorene ved mycobacteria, kan vi nevne Cordon Factor, sulfatidene og lipo-arabic-mannan.

referanser

1. Alderwick, L., Harrison, J., Lloyd, G. og Birch, H. (2015, August). Mycobacterial celleveggen - Peptidoglycan og Arabinogalactan. Cold Spring Harbour Perspectives in Medicine. 5 (8).
2. Biologi av mykobakterier. Mottatt fra: fcq.uach.mx
3. Imperiale, B., Morcillo, N. og Bernardelli, A. (2007). Fenotypisk identifikasjon av mykobakterier. Biokjemi og klinisk patologi. 71 (2). 47-51
4. Mykobakterielle infeksjoner. Hentet fra: medlineplus.gov
5. Hentet fra: microbewiki.com
6. Spesiell utgave: "Mechanism of Mycobacterium tuberculosis Pathogenesis". Hentet fra: mdpi.com
7. Innhentet fra: hygiene. edu.uy