Tuberculosis micobacteriana

Tuberculosis micobacteriana

M. tuberculosis 15549x, MEB
clasificación cientifica
Dominio:bacteriasTipo de:ActinobacteriaClase:ActinobacteriaOrdenar:micobacterialesFamilia:micobacteriasGénero:micobacteriasVista:Tuberculosis micobacteriana
nombre científico internacional
Mycobacterium tuberculosis ( Zopf 1883) Lehmann y Neumann 1896
Sinónimos
según el sitio web de LPSN [1] :
  • Bacteria tuberculosis Zopf 1883
  • Bacilo tuberculosis
    (Zopf 1883) Klein 1884
  • Mycobacterium tuberculosis typus humanus Lehmann y Neumann 1907
  • Mycobacterium tuberculosis var. hominis  Bergey et al. 1934

Mycobactérium tuberculósis  (lat.) , el bacilo de Koch ( MBT , BK ) es una especie de micobacteria , especie tipo de la familia Mycobacteriaceae , aislada el 24 de marzo de 1882 por Robert Koch (el 24 de marzo fue declaradoDía Mundial de la Tuberculosis por la OMS ).

Incluido en el grupo de especies estrechamente relacionadas MTBC ( complejo inglés  Mycobacterium tuberculosis ), ( M. tuberculosis, M. bovis , M. africanum , M. microti , M. pinnipedii y M. caprae ), capaz de causar tuberculosis en humanos y algunos animales Es la especie más estudiada de este grupo.

Las bacterias incluidas en MTBC están muy relacionadas (alrededor del 99,9%) y son idénticas en las secuencias de ARNr 16S .

Morfología del agente causal de la tuberculosis

Los MBT son procariotas ( no hay orgánulos altamente organizados en su citoplasma  : aparato de Golgi , lisosomas ). Tampoco existen plásmidos característicos de algunos procariotas y algunos otros tipos de micobacterias , que proporcionan la dinámica del genoma de los microorganismos . En esencia, los elementos de la dinámica del genoma son proporcionados por la capacidad del MBT para mutar, o más bien, para mover la secuencia del transposón IS6110, lo que asegura la presencia en la población de individuos con genes "apagados" del trabajo, lo que asegura, por ejemplo, la resistencia de los individuos a ciertos antibióticos.

Forma: palo ligeramente curvado o recto 1 - 10 micras de diámetro 0,2 - 0,6 micras. Las células con una propiedad característica de coloración resistente al ácido y al alcohol (en una de las etapas de crecimiento) son aerófilas y mesófilas (rango de temperatura 37 - 42 ° C), sin embargo, en el curso de la vida en condiciones adversas, el metabolismo puede cambiar, y las células se transforman en microaerófilas e incluso se vuelven anaerobias . En términos de consumo de oxígeno y desarrollo de sistemas de oxidasa, las micobacterias son similares a los verdaderos hongos. La vitamina K9 sirve como enlace entre la NADH deshidrogenasa y el citocromo b en el sistema de transferencia del género Mycobacterium . Este sistema de citocromos se parece al del eucariota mitocondrial . Es sensible al dinitrofenol, así como en organismos superiores. El tipo de respiración descrito no es la única fuente de formación de ATP. Además del O 2 -terminal, las micobacterias pueden utilizar cadenas respiratorias que transportan electrones y terminan en nitratos (NO 3 - ). La reserva del sistema respiratorio de las micobacterias es también el ciclo del glioxilato. La respiración libre de oxígeno (endógena), que se produce en una atmósfera con una concentración de oxígeno inferior al 1 %, estimula los compuestos de azida, que reducen la oxidación del piruvato o la trehalosa .

Tinttorial - débilmente Gram-positivo. Para la diferenciación, tinción según Ziehl  - Nelsen o tinción con fluorocromo.

Las micobacterias son inmóviles, no forman esporas ni cápsulas . Tampoco hay conidios. Crecen lentamente en medios nutritivos densos: a la temperatura óptima, las colonias visibles aparecen después de 34 a 55 días (la presencia de L - asparagina o glutamato monosódico en el medio acelera el crecimiento en medios densos en 1,5 veces). Las colonias suelen tener el color marfil característico, pero pueden estar ligeramente pigmentadas de rosa o naranja, especialmente cuando crecen a la luz.

El pigmento no se difunde. La superficie de las colonias suele ser rugosa (tipo R). En microcolonias de M. tuberculosis (es decir, en las primeras etapas) y en medios nutritivos líquidos, se forman estructuras que se asemejan a "trenzas" o "trenzas", un signo que está asociado con el factor del cordón.

A menudo, las micobacterias crecen en forma de colonias viscosas o arrugadas. En medios líquidos, las micobacterias pueden crecer en las superficies. La delicada película seca se espesa con el tiempo, se arruga y adquiere un tinte amarillento. El caldo permanece claro y se puede lograr un crecimiento difuso en presencia de detergentes (surfactantes). Cuando se tiñe con fucsina carbólica y azul de metileno, Mycobacterium tuberculosis se detecta como bastoncillos de color rojo frambuesa, ligeramente curvados y delgados que contienen un número variable de gránulos. A veces puedes encontrar opciones curvas o torcidas. Los microorganismos, ubicados individualmente, en parejas o en grupos, se destacan bien sobre el fondo azul de otros componentes de la droga. No es raro que las células bacterianas formen un número romano "V". En la preparación, también es posible detectar formas alteradas resistentes al ácido cocoide del patógeno, estructuras redondeadas esféricas o similares al micelio. En este caso, una respuesta positiva debe ser confirmada por métodos de investigación (culturales) adicionales [2] .

En una célula bacteriana, diferencia:

Las proteínas (tuberculoproteínas) son los principales portadores de las propiedades antigénicas de MBT y muestran especificidad en las reacciones de hipersensibilidad de tipo retardado. Estas proteínas incluyen la tuberculina . La detección de anticuerpos en el suero sanguíneo de pacientes con tuberculosis se asocia con polisacáridos. Las fracciones lipídicas contribuyen a la resistencia de las micobacterias a los ácidos y álcalis.

Metabolismo y desarrollo de MBT en diferentes condiciones

MBT no emite endo y exotoxinas , por lo tanto, cuando se infectan con ellos, los síntomas clínicos brillantes, por regla general, no ocurren. Con la multiplicación de MBT y la formación de una mayor sensibilidad de los tejidos a las tuberculoproteínas, aparecen los primeros signos de infección (una reacción positiva a la tuberculina).

MBT se multiplica por división simple en dos celdas. El ciclo de división es de 14-18 horas. A veces la reproducción se produce por brotación, rara vez por ramificación.

MBT es muy resistente a los factores ambientales. Fuera del cuerpo, permanecen viables durante muchos días, en agua, hasta 5 meses. Pero la luz solar directa mata a MBT en una hora y media, y los rayos ultravioleta, en 2-3 minutos. El agua hirviendo causa la muerte del MBT en el esputo húmedo después de 5 minutos, en el esputo seco, después de 25 minutos. Los desinfectantes que contienen cloro matan el MBT en 5 horas.

Los MBT, absorbidos por los macrófagos durante la fagocitosis , conservan su viabilidad durante mucho tiempo y pueden causar enfermedades después de varios años de existencia asintomática.

MBT puede formar formas L , que tienen una tasa metabólica reducida y una virulencia debilitada. Las formas L pueden persistir (permanecer) en el cuerpo durante mucho tiempo e inducir (provocar) inmunidad antituberculosa.

MBT puede existir en forma de formas filtrables muy pequeñas , que se aíslan de pacientes que han tomado medicamentos antituberculosos durante mucho tiempo.

Genética y evolución de Mycobacterium tuberculosis

La variedad de propiedades de un microorganismo dado está determinada por su cromosoma. El genoma del complejo M. tuberculosis está muy conservado. Sus representantes tienen una homología de ADN en el rango de 85-100%, mientras que el ADN de otros representantes de este género es solo 5-29% homólogo a M. tuberculosis [3] . El genoma de M. tuberculosis es más pequeño que el de otras micobacterias. El patógeno clásico de la tuberculosis humana, M. tuberculosis , tiene más genes que M. africanum y M. bovis , que han perdido parte de su material genético durante la evolución.

En 1998, se publicó la secuencia de nucleótidos del cromosoma de la cepa H37Rv de M. tuberculosis , que es una cepa "clásica" de museo. El cromosoma es una estructura toroidal: más de 4000 genes que codifican proteínas, más 60 genes que codifican los componentes funcionales del ARN: un operón de ARN ribosomal único, 10Sa ARN involucrado en la degradación de proteínas con ARN mensajero atípico, 45 ARN de transporte (ARNt), unas 100 lipoproteínas.

Una característica del genoma complejo de M. tuberculosis  es una gran cantidad de secuencias de ADN repetitivas. Por lo tanto, en el cromosoma de M. tuberculosis H37Rv, hay hasta 56 copias de elementos IS que proporcionan polimorfismo de ADN de Mycobacterium tuberculosis (esta característica se usa en el diagnóstico de PCR). La mayoría de ellos, con la excepción del elemento IS6110, no han cambiado. Como regla general, de 5 a 20 copias de IS6110 están presentes en la composición cromosómica de varias cepas de Mycobacterium tuberculosis, sin embargo, hay cepas que no tienen este elemento. Las diferencias en el número de copias y la localización en el cromosoma de estos elementos genéticos se utilizan para diferenciar cepas de Mycobacterium tuberculosis en epidemiología molecular. Los esquemas de genotipado de micobacterias más avanzados se basan en la detección del polimorfismo genómico causado por el elemento IS6110. La divergencia de las especies de M. tuberculosis se produce, por regla general, debido a recombinaciones entre copias del elemento IS6110, que flanquean diferentes genes.

De hecho, desde el comienzo mismo del uso de la terapia con antibióticos, ha surgido el fenómeno de la resistencia a los medicamentos. El fenómeno se debe a que las micobacterias no tienen plásmidos , y la resistencia de la población de microorganismos a los fármacos antibacterianos se ha descrito tradicionalmente en la célula microbiana por la presencia de plásmidos R (del inglés  resistencia  - resistencia). Sin embargo, a pesar de este hecho, se observó la aparición o desaparición de resistencia a fármacos en una cepa de MBT. Como resultado, resultó que las secuencias IS son responsables de la activación o desactivación de los genes responsables de la resistencia.

El término "mutaciones de MBT" entró en uso. Significa resistencia a fármacos antibacterianos detectada por métodos genéticos (sondas de ADN y PCR en tiempo real), sin embargo, debe entenderse que aquí se trata de “pseudomutaciones” causadas por la introducción temporal de la secuencia IS en una región determinada. del gen

Un lugar especial lo ocupa la familia genética Beijing (Beijing) , identificada por primera vez en preparaciones histológicas de tejido pulmonar en 1956-1990. de los suburbios enfermos de la capital china. En este grupo, la frecuencia de resistencia a múltiples fármacos es significativamente mayor que entre los miembros de otras familias. Hasta la fecha, se han encontrado cepas de esta familia en Asia, Sudáfrica, el Caribe y los Estados Unidos. La distribución de este genotipo en diferentes territorios está determinada por las características étnicas de la población indígena y de los migrantes. Recientemente, se han obtenido datos sobre la distribución de cepas del genotipo S1/Beijing en el noroeste de la parte europea de Rusia (San Petersburgo), algunas regiones de Siberia y también en el territorio del Distrito Federal del Lejano Oriente.

Patogenia molecular: interacción de las micobacterias con la célula

Mycobacterium tuberculosis se clasifica como una infección intracelular, lo que se asocia a su alta capacidad de persistencia . Infectan principalmente a los macrófagos del huésped , desarrollando estrategias específicas de supervivencia y reproducción en estas células altamente especializadas. Utilizando la capacidad de los macrófagos para formar orgánulos especializados - fagosomas, las micobacterias han adaptado estos orgánulos para su actividad vital, al mismo tiempo que reciben ventajas indudables necesarias para evitar la acción de los mecanismos protectores del "huésped", como los anticuerpos y el sistema del complemento .

Con la ayuda del receptor de manosa, así como de los receptores del sistema del complemento (CR1, CR3 y CR4), las micobacterias se unen a la membrana del macrófago y son fagocitadas en la célula. Dentro del fagosoma, las micobacterias lo remodelan de tal manera que interrumpe el proceso de maduración y posterior fusión con el lisosoma para formar el fagolisosoma.

Fagosoma micobacteriano

A diferencia del fagosoma normal, el fagosoma micobacteriano tiene diferencias significativas en la composición de las membranas y sus contenidos internos. Las micobacterias retrasan la maduración del fagosoma en una etapa temprana, impidiendo que se fusione con el lisosoma para formar un fagolisosoma, en el que se lisan las células de los microorganismos. Por lo tanto, este fagosoma tiene marcadores de maduración temprana (endosoma temprano ), como rab5  , coronina- 1 , además, existe una interacción activa entre los endosomas tempranos y el fagosoma micobacteriano, que proporciona nutrientes a las micobacterias.

Vitalidad

MBT es muy estable en el medio ambiente e incluso resiste la temperatura del aire líquido (-180°C) durante varias semanas. El secado al vacío puede conservar sus propiedades patógenas hasta 18 años [4] . M. avium puede sobrevivir en suelo abonado hasta por 9 años. [cuatro]

En un lugar oscuro y seco (cuando el esputo del paciente se seca o en polvo), el MBT dura hasta 10-12 meses, en el polvo de la calle (es decir, en un lugar seco y brillante) la varita de Koch dura hasta 2 meses, en las páginas de los libros - hasta 3 meses, en agua - hasta 5 meses. [5]

En suelos arcillosos , M.bovis dura hasta 23 meses [4] , en leche cruda  - hasta 2 semanas, en productos lácteos congelados a -8°C, hasta 120 días [4] , en mantequilla y queso - hasta un año.

Hasta la fecha, se cree que Mycobacterium tuberculosis, que se encuentra en el esputo seco, sigue siendo viable cuando este último se hierve abiertamente en 25 minutos. Las micobacterias son sensibles a los productos que contienen cloro ( cloro , cloramina , etc.) y aminas terciarias, así como al peróxido de hidrógeno. [5] En una solución de lejía al 20 % , el cultivo de MBT muere en 3 a 5 horas.

Cultivo

Como medio estándar para el cultivo de Mycobacterium tuberculosis , la OMS recomienda el medio Loewenstein-Jensen de huevo denso . En Rusia y algunos otros países, el medio de huevo Finn -II recomendado como el segundo medio estándar con un porcentaje ligeramente mayor de aislamiento de micobacterias [6] [7] se ha generalizado . Para aumentar la probabilidad de crecimiento de micobacterias, actualmente se recomienda inocular material patológico en 2-3 medios al mismo tiempo.

Notas

  1. ↑ LPSN: Género Mycobacterium . Consultado el 21 de junio de 2015. Archivado desde el original el 5 de julio de 2017.
  2. ↑ LB Borisov. Microbiología médica, virología e inmunología. - MIA, 2005. - S. 154-156. — ISBN 5-89481-278-X .
  3. ↑ MI Perelman . Liderazgo nacional. Fisiología. - M. : GEOTAR-Media, 2007. - S. 75-91. - ISBN 978-5-9704-0490-4 .
  4. ↑ 1 2 3 4 R. A. Nuratinov, N. Kh. Mesrobyan. Aspectos ecológicos de la existencia de la población de micobacterias (Rusia) // Tuberculosis y enfermedades de los pulmones: revista. - M. : LLC "NEW TERRA", 2014. - No. 2 . - S. 3-9 . -doi : 10.21292 / 2075-1230-2014-0-2-43-47 . Archivado desde el original el 12 de diciembre de 2021.
  5. ↑ 1 2 Acad. RAMS A. G. Khomenko, miembro correspondiente. RAMS V. I. Litvinov. TUBERCULOSIS / ed. académico RAS E. I. Chazova. - M. : Medicina, 1996. - 496 p. - ISBN 5-225-00967-0 .
  6. ↑ Sobre la mejora de las medidas antituberculosas en la Federación Rusa. - N 109. - Ministerio de Salud de la Federación Rusa, 21/03/2003.
  7. ↑ Medios para el cultivo de Mycobacterium tuberculosis (enlace inaccesible) . Consultado el 4 de diciembre de 2010. Archivado desde el original el 16 de junio de 2013. 

Literatura

Enlaces

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Taxonomía