Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis

M. tuberculosis 15549x, SEM
tudományos osztályozás
Tartomány:baktériumokTípusú:ActinobacteriumokOsztály:ActinobacteriumokRendelés:MycobacterialesCsalád:MycobacteriaceaeNemzetség:MycobacteriumokKilátás:Mycobacterium tuberculosis
Nemzetközi tudományos név
Mycobacterium tuberculosis ( Zopf 1883) Lehmann és Neumann 1896
Szinonimák
az LPSN webhelye szerint [1] :
  • Baktérium tuberculosis Zopf 1883
  • Bacillus tuberculosis
    (Zopf 1883) Klein 1884
  • Mycobacterium tuberculosis typus humanus Lehmann és Neumann 1907
  • Mycobacterium tuberculosis var. hominis  Bergey et al. 1934

A Mycobactérium tuberculósis  (lat.) , a Koch-bacillus ( MBT , BK ) a mikobaktériumok egyik faja , a Mycobacteriaceae család típusfaja , amelyet 1882. március 24-én izolált Robert Koch (március 24- ét a WHO a tuberkulózis világnapjává

A közeli rokon MTBC ( angol  Mycobacterium tuberculosis complex ), ( M. tuberculosis, M. bovis , M. africanum , M. microti , M. pinnipedii és M. caprae ) fajok csoportjába tartozik, amelyek képesek tuberkulózist okozni emberben és egyes esetekben. állatokat. Ez a legtöbbet tanulmányozott faj ebből a csoportból.

Az MTBC -ben lévő baktériumok nagyon rokonok (körülbelül 99,9%), és a 16S rRNS-szekvenciákban azonosak .

A tuberkulózis kórokozójának morfológiája

Az MBT-k prokarióták ( citoplazmájukban nincsenek erősen szervezett organellumok  - Golgi-készülék , lizoszómák ). Nincsenek olyan plazmidok sem , amelyek egyes prokariótákra és néhány más típusú mikobaktériumra jellemzőek, amelyek biztosítják a mikroorganizmusok genomdinamikáját . Lényegében a genomdinamika elemeit az adja, hogy az MBT képes mutálni, pontosabban mozgatni az IS6110 transzpozonszekvenciát, ami biztosítja a munkavégzésből „kikapcsolt” génekkel rendelkező egyedek jelenlétét a populációban, ami biztosítja, például az egyének rezisztenciája bizonyos antibiotikumokkal szemben.

Forma - enyhén ívelt vagy egyenes rúd 1-10 mikron átmérőjű 0,2-0,6 mikron. A sav- és alkoholálló (a növekedés egyik szakaszában) színező tulajdonságú sejtek aerofilek és mezofilek (37-42 °C hőmérséklet-tartomány), azonban életük során kedvezőtlen körülmények között az anyagcsere megváltozhat, a sejtek pedig mikroaerofilekké alakulnak át , sőt anaerobokká válnak . Az oxigénfogyasztás és az oxidázrendszerek fejlődése szempontjából a mikobaktériumok hasonlóak az igazi gombákhoz. A K9-vitamin összekötőként szolgál a NADH-dehidrogenáz és a citokróm b között a Mycobacterium nemzetség transzfer rendszerében . Ez a citokróm rendszer hasonlít a mitokondriális eukarióta rendszerére . Érzékeny a dinitrofenolra, valamint magasabb rendű szervezetekre. A leírt légzéstípus nem az egyetlen forrása az ATP képződésének. Az O 2 -terminális mellett a mikobaktériumok légzési láncokat is használhatnak, amelyek elektronokat hordoznak és nitrátokban (NO 3 - ) végződnek. A mikobaktériumok légzőrendszerének tartaléka a glioxilát ciklus is. Az oxigénmentes (endogén) légzés, amely 1% alatti oxigénkoncentrációjú atmoszférában fordul elő, serkenti az azidvegyületeket, amelyek csökkentik a piruvát vagy trehalóz oxidációját .

Tinctorial - gyengén Gram-pozitív. A megkülönböztetés érdekében festse a Ziehl  - Nelsen szerint, vagy használjon fluorokróm festést.

A mikobaktériumok mozdulatlanok, nem képeznek spórákat és kapszulákat . Nincsenek konídiumok sem. Sűrű táptalajokon lassan szaporodnak: optimális hőmérsékleten 34-55 nap után látható telepek jelennek meg (az L - aszparagin vagy a nátrium- glutamát jelenléte a táptalajban másfélszeresére gyorsítja a növekedést sűrű táptalajon). A kolóniák gyakran jellegzetes elefántcsont színűek, de enyhén pigmentált rózsaszínűek vagy narancssárgák lehetnek, különösen, ha világosban nőnek.

A pigment nem diffundál. A telepek felülete általában érdes (R-típusú). A M. tuberculosis mikrokolóniáiban (vagyis a korai stádiumban) és a folyékony tápközegben olyan struktúrák képződnek, amelyek "fonatokhoz" vagy "fonatokhoz" hasonlítanak - ez a jel, amely a kötélfaktorhoz kapcsolódik.

A mikobaktériumok gyakran nyálkás vagy ráncos telepek formájában szaporodnak. Folyékony táptalajon a mikobaktériumok a felületeken növekedhetnek. A finom száraz film az idő múlásával megvastagodik, ráncossá válik, és sárgás árnyalatot kap. A húsleves tiszta marad, és detergensek (felületaktív anyagok) jelenlétében diffúz növekedés érhető el. Karbolos fukszinnal és metilénkékkel festve a mycobacterium tuberculosis vékony, enyhén ívelt málnavörös rudakként mutatható ki, amelyek változó számú szemcsét tartalmaznak. Néha találhat ívelt vagy csavart lehetőségeket. Az egyenként, párokban vagy csoportokban elhelyezkedő mikroorganizmusok jól kiemelkednek a gyógyszer egyéb összetevőinek kék hátteréből. Nem ritka, hogy a baktériumsejtek "V" római számot alkotnak. A készítményben lehetőség nyílik a kórokozó megváltozott koccoidsav-rezisztens formáinak, lekerekített gömb- vagy micéliumszerű szerkezeteinek kimutatására is. Ebben az esetben a pozitív választ további (kulturális) kutatási módszerekkel kell megerősíteni [2] .

A baktériumsejtben megkülönbözteti:

A fehérjék (tuberkuloproteinek) az MBT antigén tulajdonságainak fő hordozói, és specifikusak a késleltetett típusú túlérzékenységi reakciókban. Ezek a fehérjék közé tartozik a tuberkulin . A tuberkulózisban szenvedő betegek vérszérumában az antitestek kimutatása poliszacharidokhoz kapcsolódik. A lipidfrakciók hozzájárulnak a mikobaktériumok savakkal és lúgokkal szembeni rezisztenciájához.

Az MBT anyagcseréje és fejlődése különböző körülmények között

Az MBT nem bocsát ki endo- és exotoxinokat , ezért ha megfertőződik velük, általában nem jelentkeznek fényes klinikai tünetek. Az MBT szaporodásával és a szövetek tuberkuloproteinekre való fokozott érzékenységének kialakulásával a fertőzés első jelei megjelennek (pozitív reakció a tuberkulinra).

Az MBT szorzása egyszerű két cellára való osztással. Az osztási ciklus 14-18 óra. Néha a szaporodás bimbózás, ritkán elágazás útján történik.

Az MBT nagyon ellenáll a környezeti tényezőknek. A testen kívül sok napig életképesek maradnak, vízben - akár 5 hónapig. De a közvetlen napfény másfél órán belül megöli az MBT-t, az ultraibolya sugarak pedig 2-3 perc alatt. A forrásban lévő víz az MBT elhalását nedves köpetben 5 perc, szárított köpetben 25 perc múlva okozza. A klórtartalmú fertőtlenítőszerek 5 órán belül elpusztítják az MBT-t.

A fagocitózis során a makrofágok által felszívott MBT hosszú ideig megőrzi életképességét, és több éves tünetmentes fennállás után is betegséget okozhat.

Az MBT L-formákat képezhet , amelyeknek csökkent az anyagcsere sebessége és gyengült a virulenciája. Az L-formák hosszú ideig fennmaradhatnak (maradhatnak) a szervezetben, és tuberkulózis elleni immunitást válthatnak ki (okozhatnak).

Az MBT nagyon kicsi, szűrhető formák formájában létezhet , amelyeket olyan betegektől izolálnak, akik hosszú ideig szedtek tuberkulózis elleni gyógyszereket.

A Mycobacterium tuberculosis genetikája és evolúciója

Egy adott mikroorganizmus tulajdonságainak sokféleségét a kromoszómája határozza meg. Az M. tuberculosis komplex genomja nagyon konzervált. Képviselői 85-100%-os DNS-homológiájúak, míg e nemzetség többi képviselőjének DNS-e csak 5-29% -ban homológ a M. tuberculosis -szal [3] . Az M. tuberculosis genomja kisebb, mint más mikobaktériumoké. A klasszikus humán tbc-kórokozó, az M. tuberculosis több gént tartalmaz, mint a M. africanum és a M. bovis , amelyek az evolúció során elveszítették genetikai anyaguk egy részét.

1998-ban publikálták az M. tuberculosis H37Rv törzs kromoszómájának nukleotidszekvenciáját , amely egy múzeumi "klasszikus" törzs. A kromoszóma toroidális szerkezet - több mint 4000 fehérjét kódoló gén, plusz 60 gén, amely az RNS funkcionális komponenseit kódolja: egyedülálló riboszomális RNS operon, 10Sa RNS, amely részt vesz a fehérjék lebontásában atipikus hírvivő RNS-sel, 45 transzport RNS (tRNS), körülbelül 100 lipoproteint.

Az M. tuberculosis komplex genom sajátossága a  nagyszámú ismétlődő DNS-szekvencia. Így az M. tuberculosis H37Rv kromoszómájában legfeljebb 56 olyan IS-elem másolat található, amelyek biztosítják a Mycobacterium tuberculosis DNS-polimorfizmusát (ezt a tulajdonságot a PCR-diagnosztikában használják). Ezek többsége, az IS6110 elem kivételével, változatlan. Általában az IS6110 5-20 kópiája van jelen a Mycobacterium tuberculosis különböző törzseinek kromoszóma-összetételében, azonban vannak olyan törzsek, amelyek nem tartalmazzák ezt az elemet. E genetikai elemek másolatszámában és kromoszómáján való elhelyezkedésében mutatkozó különbségeket használják a Mycobacterium tuberculosis törzsek megkülönböztetésére a molekuláris epidemiológiában. A legfejlettebb mikobaktériumok genotipizálási sémák az IS6110 elem által okozott genomiális polimorfizmus kimutatásán alapulnak. Az M. tuberculosis fajok eltérése általában az IS6110 elem különböző géneket szegélyező másolatai közötti rekombinációk miatt következik be.

Valójában az antibiotikum-terápia használatának kezdetétől fogva felmerült a gyógyszerrezisztencia jelensége. A jelenség hátterében az áll, hogy a mikobaktériumok nem rendelkeznek plazmidokkal , és a mikroorganizmusok populációinak antibakteriális gyógyszerekkel szembeni rezisztenciáját hagyományosan az R-plazmidok jelenlétével írják le (az angol  rezisztencia  - rezisztencia szóból). Ennek ellenére azonban megfigyelték a gyógyszerrezisztencia megjelenését vagy eltűnését egy MBT-törzsben. Ennek eredményeként kiderült, hogy az IS szekvenciák felelősek a rezisztenciáért felelős gének aktiválásáért vagy deaktiválásáért.

Az "MBT mutációi" kifejezés használatba került. Genetikai módszerekkel (DNS-próbák és valós idejű PCR) kimutatott antibakteriális gyógyszerekkel szembeni rezisztenciát jelent, azonban meg kell érteni, hogy itt az IS szekvencia egy bizonyos régióba történő ideiglenes bejutása által okozott „pszeudomutációkkal” van dolgunk. a génről.

Különleges helyet foglal el a Peking (Peking) genetikai család , amelyet először 1956-1990 között azonosítottak a tüdőszövet szövettani készítményeiben. a kínai főváros beteg külvárosaiból. Ebben a csoportban a multidrog rezisztencia gyakorisága szignifikánsan magasabb, mint más családok tagjainál. A mai napig ennek a családnak a törzseit Ázsiában, Dél-Afrikában, a Karib-térségben és az Egyesült Államokban találták meg. Ennek a genotípusnak a megoszlását a különböző területeken az őslakos lakosság és a migránsok etnikai jellemzői határozzák meg. A közelmúltban adatok születtek az S1/Peking genotípusú törzsek elterjedéséről Oroszország európai részének északnyugati részén (Szentpéterváron), Szibéria egyes régióiban, valamint a Távol-keleti Szövetségi Körzet területén is.

Molekuláris patogenezis: mikobaktériumok kölcsönhatása a sejttel

A Mycobacterium tuberculosist intracelluláris fertőzések közé sorolják, ami a magas perzisztencia képességgel függ össze . Elsősorban a gazdamakrofágokat fertőzik meg , és specifikus stratégiákat dolgoznak ki a túlélésre és a szaporodásra ezekben a rendkívül specializált sejtekben. A makrofágok azon képességét felhasználva, hogy speciális organellumokat - fagoszómákat - képezzenek, a mikobaktériumok adaptálták ezeket az organellumokat élettevékenységükhöz, miközben kétségtelen előnyöket élveznek a védő "gazda" mechanizmusok, például az antitestek és a komplementrendszer működésének elkerüléséhez .

A mannóz receptor, valamint a komplementrendszer receptorai (CR1, CR3 és CR4) segítségével a mikobaktériumok a makrofág membránhoz kötődnek és a sejtbe fagocitizálódnak . A fagoszómán belül a mikobaktériumok oly módon alakítják át, hogy az megzavarja érésének folyamatát, és a lizoszómával való további fúzióját fagolizoszómává alakítja.

Mycobacterial phagosome

A normál fagoszómától eltérően a mikobakteriális fagoszóma jelentős különbségeket mutat a membránok összetételében és belső tartalmában. A mikobaktériumok korai stádiumban késleltetik a fagoszóma érését, megakadályozva, hogy a lizoszómával egyesülve fagolizoszómát hozzon létre, amelyben a mikroorganizmussejtek lizálódnak. Ezért ez a fagoszóma korai érési markerekkel ( korai endoszóma ) rendelkezik, mint például rab5  , coronin -1 , emellett aktív kölcsönhatás van a korai endoszómák és a mikobakteriális fagoszóma között, ami tápanyagokkal látja el a mikobaktériumokat.

Vitalitás

Az MBT nagyon stabil a környezetben, sőt több hétig ellenáll a folyékony levegő hőmérsékletének (-180°C). Vákuumszárítással akár 18 évig is megőrizheti patogén tulajdonságait [4] . A M. avium trágyás talajban akár 9 évig is megélhet. [négy]

Sötét és száraz helyen (amikor a beteg köpete kiszárad vagy porban van) az MBT 10-12 hónapig, utcai porban (vagyis száraz és világos helyen) a Koch-pálca 2 hónapig, a könyvek lapjain - legfeljebb 3 hónapig, vízben - legfeljebb 5 hónapig. [5]

Agyagos talajban a M.bovis 23 hónapig [4] , nyerstejben  - 2 hétig, tejtermékekben -8°C-ra fagyasztott, 120 napig [4] , vajban és sajtban - legfeljebb 2 hétig eláll. Egy év.

A mai napig úgy gondolják, hogy a megszáradt köpetben lévő Mycobacterium tuberculosis életképes marad, ha az utóbbit 25 percen belül nyíltan felforralják. A mikobaktériumok érzékenyek a klórtartalmú termékekre ( klór , klóramin stb.) és a tercier aminokra, valamint a hidrogén-peroxidra. [5] 20%-os fehérítőoldatban az MBT-tenyészet 3-5 órán belül elpusztul.

Termesztés

Standard táptalajként a Mycobacterium tuberculosis tenyésztéséhez a WHO a sűrű tojásos Loewenstein-Jensen táptalajt ajánlja . Oroszországban és néhány más országban elterjedt a második standard táptalajként javasolt Finn -II tojástápközeg , amely valamivel magasabb százalékos mikobaktérium-izolációt mutat [6] [7] . A mikobaktériumok szaporodási valószínűségének növelése érdekében jelenleg 2-3 táptalajra javasolt a patológiás anyag egyidejű beoltása.

Jegyzetek

  1. ↑ LPSN: Mycobacterium nemzetség . Letöltve: 2015. június 21. Az eredetiből archiválva : 2017. július 5..
  2. ↑ L. B. Boriszov. Orvosi mikrobiológia, virológia és immunológia. - MIA, 2005. - S. 154-156. — ISBN 5-89481-278-X .
  3. ↑ M. I. Perelman . Országos vezetés. Ftiziológia. - M. : GEOTAR-Media, 2007. - S. 75-91. - ISBN 978-5-9704-0490-4 .
  4. ↑ 1 2 3 4 R. A. Nuratinov, N. Kh. Mesrobyan. A mikobaktériumok populációjának létezésének ökológiai vonatkozásai (Oroszország) // Tuberkulózis és tüdőbetegségek: folyóirat. - M. : LLC "ÚJ TERRA", 2014. - 2. sz . - S. 3-9 . - doi : 10.21292/2075-1230-2014-0-2-43-47 . Az eredetiből archiválva : 2021. december 12.
  5. ↑ 1 2 Akad. RAMS A. G. Khomenko, levelező tag. RAMS V. I. Litvinov. TUBERKULOZIS / szerk. akad. RAS E. I. Csazova. - M. : Orvostudomány, 1996. - 496 p. - ISBN 5-225-00967-0 .
  6. ↑ A tuberkulózis elleni intézkedések javításáról az Orosz Föderációban. - N 109. - Az Orosz Föderáció Egészségügyi Minisztériuma, 2003.03.21.
  7. ↑ Tápközeg a Mycobacterium tuberculosis tenyésztéséhez (hozzáférhetetlen link) . Letöltve: 2010. december 4. Az eredetiből archiválva : 2013. június 16. 

Irodalom

Linkek

  Ugrás a Wikidata elemre  Szótárak és enciklopédiák
Taxonómia