Mycobacterium tuberculosis: caratteristiche, morfologia, tassonomia, cultura

Mycobacterium tuberculosis, noto anche come Bacillus de Koch, è un batterio patogeno che causa una malattia infettiva diffusa in tutto il mondo, nota come tubercolosi.

Fu descritto per la prima volta nel 1882 dal medico e microbiologo tedesco Robert Koch. Il suo lavoro gli è valso nel 1905 il premio Nobel in Fisiologia e Medicina. Questa scoperta fu una pietra miliare nella medicina, poiché conoscendo l'agente causale era possibile determinare il suo meccanismo di trasmissione e quali erano le condizioni favorevoli per la sua proliferazione.

Nel corso degli anni la tubercolosi ha significato una patologia che ha causato la morte di milioni di persone. La sua origine risale ai tempi preistorici, nel Neolitico, quando iniziò l'addomesticamento degli animali. Da lì e nei diversi stadi storici si sono scatenate epidemie che hanno notevolmente ridotto la popolazione.

Con i progressi nel campo della batteriologia e con lo sviluppo di antibiotici è stato possibile iniziare a controllare la malattia. Oggigiorno, sono noti il ​​suo agente causale, il meccanismo di trasmissione, il processo di patogenesi, così come il normale corso seguito dalla malattia e i fattori che intervengono in esso. Ciò ha permesso l'adozione di metodi di trattamento sempre più efficaci.

tassonomia

La classificazione tassonomica di Mycobacterium tuberculosis è la seguente:

Dominio: batteri

Phylum: Actinobacteria.

Ordine: Actinomycetales.

Famiglia: Mycobacteriaceae.

Genere: Mycobaterium.

Specie: Mycobacterium tuberculosis.

morfologia

Mycobacterium tuberculosis è un batterio che appartiene al gruppo dei bacilli. Sono a forma di barra e possono essere celle diritte o leggermente curve.

Sono cellule estremamente piccole, di circa 0, 5 micron di larghezza e 3 micron di lunghezza. Quando li osservi al microscopio, le singole cellule sono apprezzate o unite in coppia.

Nelle culture nelle colonie di laboratorio di un colore biancastro di aspetto multilobular sono osservati. Il batterio ha un singolo cromosoma circolare che contiene circa 4.200.000 nucleotidi. Il genoma contiene circa 4000 geni.

La cellula batterica non produce spore. Oltre a questo, non c'è capsula protettiva che lo circonda. Ha una parete cellulare spessa che è composta da un polipeptide, peptidoglicano e lipidi liberi.

La parete cellulare è una struttura complessa che contiene numerosi composti chimici come acidi micolici, acil-glicolipidi e solfolipidi.

Contiene anche proteine ​​integrali conosciute come porine, che funzionano come una sorta di pori o canali attraverso i quali determinate sostanze possono entrare o uscire dalla cellula batterica.

Caratteristiche generali

Mycobacterium tuberculosis è un batterio ben noto e ampiamente studiato.

Non è mobile

Questo tipo di batteri non ha mobilità. Questo perché nella sua struttura non presenta prolungamenti (ciglia o flagelli) che stimolano il suo spostamento.

È aerobico

Allo stesso modo, sono organismi strettamente aerobi. Per questo motivo, devono necessariamente trovarsi in un ambiente dove c'è ampia disponibilità di ossigeno. Questo è il motivo per cui l'organo principale che infetta è il polmone.

Non è Gram-positivo o Gram-negativo

Non può essere classificato come batteri gram-positivi o gram-negativi. Sebbene contenga peptidoglicano nella sua parete cellulare, quando sottoposto alla colorazione di Gram non segue i pattern caratteristici di nessuno dei due gruppi.

Sono bacilli resistenti all'alcool

Quando vengono tinti, sono in grado di resistere allo sbiadimento con acido o alcool, senza subire alcun tipo di danno strutturale. Ciò è dovuto all'integrità della sua parete cellulare e al ruolo dei suoi componenti, che lo rende più resistente di altri tipi di batteri.

È un parassita

Un'altra delle sue caratteristiche che è determinante nel suo processo di patogenesi è che è un parassita intracellulare. Ciò significa che hai bisogno di un ospite per sopravvivere. In particolare, Mycobacterium tuberculosis parassita le cellule del sangue conosciute come macrofagi.

Lui è mesofilo

La sua temperatura di crescita media ottimale è compresa tra 32 e 37 ° C. Oltre a questo, il suo pH ottimale è tra 6.5 e 6.8, il che implica che si sviluppi correttamente in ambienti leggermente acidificati.

La sua crescita è lenta

Hanno un tasso di crescita molto lento. Il suo tempo di moltiplicazione cellulare è tra 15 - 20 ore. In condizioni sperimentali in laboratorio, questo spazio di tempo può essere ridotto un po '.

Quando viene effettuata una coltura di questo batterio, è necessario attendere circa 5 o 6 settimane per iniziare ad apprezzare la colonia. Questo è il motivo per cui i segni e i sintomi compaiono dopo un tempo prolungato dopo il contatto con i batteri.

habitat

Questo è un batterio che può essere trovato in una varietà di ambienti. È stato trovato nel suolo, nell'acqua e nel tratto gastrointestinale di alcuni animali.

Il serbatoio principale è l'essere umano, anche se lo sono altri primati. I batteri hanno una predilezione per il tessuto polmonare. Tuttavia, può diffondersi attraverso il flusso sanguigno o il sistema linfatico ad altre parti del corpo.

Allo stesso modo, grazie alle sue caratteristiche morfologiche che gli conferiscono una certa resistenza, può sopravvivere per diverse settimane in polvere, vestiti e tappeti. Nell'espettorato può rimanere dormiente per mesi.

coltivazione

Mycobacterium tuberculosis è un batterio che, per crescere in un terreno di coltura, necessita di alcune esigenze nutrizionali.

Come fonte di carbonio è possibile utilizzare composti come il glicerolo e come fonte di azoto, ioni di ammonio e asparagina. Richiede anche l'albumina, che può essere incorporata come aggiunta di uova di gallina o albumina di siero.

È possibile utilizzare diversi tipi di terreno di coltura. Tra i più comuni e funzionali sono: terreno agar sintetico e mezzo uovo addensato.

Terreno agar sintetico

Contiene cofattori, vitamine, acido oleico, glicerolo, catalasi, albumina e sali definiti. Questo tipo di terreno è molto utile per determinare la morfologia delle colonie e quindi studiarne la suscettibilità.

Mezzo uovo addensato

L'ingrediente principale sono sostanze organiche complesse, come quelle contenute nelle uova fresche e nei tuorli d'uovo. Hanno anche glicerolo e sali definiti.

Condizioni ambientali richieste

Per quanto riguarda la temperatura, diversi studi hanno dimostrato che l'optimum è a 37 ° C. Questo perché questo batterio si è abituato alla temperatura corporea dell'essere umano. Sotto i 34 ° C smette di crescere e supera i 40 ° C di denatura e morte.

Allo stesso modo, è importante ricordare che richiede ossigeno per svilupparsi, quindi deve essere osservato perché c'è disponibilità di questo elemento al momento della coltivazione.

A seconda del contenuto batterico del campione prelevato per eseguire la coltura, potrebbero essere necessarie dalle 6 alle 8 settimane per notare l'aspetto delle colonie.

È comune che gli antibiotici vengano aggiunti al terreno di coltura innocui per il Mycobacterium tuberculosis, al fine di prevenire la proliferazione di altri tipi di cellule batteriche.

malattie

Mycobacterium tuberculosis è il principale agente eziologico di una malattia infettiva nota come tubercolosi. L'organo principale che è affetto da questa malattia è il polmone, anche se ci sono stati casi in cui i batteri sono migrati in altre parti del corpo, causando danni considerevoli.

Patogenesi della tubercolosi

I principali mezzi di trasmissione sono le secrezioni espulse dalle persone che soffrono della malattia, soprattutto quando tossiscono.

Quando tossiscono rilasciano piccole particelle di liquido, impercettibili, in cui è contenuto un gran numero di cellule batteriche. Quando evaporano, rimangono dei batteri che possono essere inalati da soggetti sani.

Come l'ingresso all'organismo è l'inalazione, passano direttamente alle vie respiratorie, che viaggiano fino a raggiungere il loro posto di alloggio: gli alveoli polmonari.

Come con qualsiasi agente patogeno che penetra nel corpo, stimolano la produzione di messaggeri chimici noti come linfochine e citochine. La funzione di queste molecole è quella di attirare i macrofagi, le cellule del sistema immunitario che combattono le infezioni.

Il batterio infetta i macrofagi e inizia a proliferare in essi, causando le lesioni caratteristiche di questa patologia nel tessuto polmonare.

Fattori di virulenza

I fattori di virulenza sono un fattore determinante nello sviluppo di un'infezione. Sono definiti come i vari meccanismi che hanno un agente patogeno per infettare l'ospite.

Nel caso di Mycobacterium tuberculosis, i fattori di virulenza sono i seguenti:

Fattore di corda: la sua funzione è quella di far aggregare le cellule batteriche, formando così corde.

LAM (Lipoarabino-mannan): la sua funzione è quella di impedire l'attivazione dei macrofagi, oltre a promuovere attraverso meccanismi biochimici l'ingresso di batteri in essi.

Solfatidi: impediscono ai fagosomi in cui è contenuto il batterio di fondersi con i lisosomi per la loro disintegrazione.

sintomi

Come in molte altre patologie, nel caso della tubercolosi può accadere che la persona sia portatrice dei batteri, senza manifestare sintomi. Questo è chiamato tubercolosi latente.

D'altra parte, un numero significativo di persone che acquisiscono i batteri manifestano una serie di sintomi. Questo è ciò che viene chiamato tubercolosi attiva. In questo caso, i sintomi che si manifestano sono i seguenti:

• Malessere generale (febbre, stanchezza)
• Perdita di peso
• Tosse costante
• Sudorazione notturna
• Espettorazione sanguinosa
• Dolore al petto, respiro e tosse.

trattamento

Il trattamento per la tubercolosi ha una durata prolungata nel tempo. Quando una persona soffre della malattia, deve assumere farmaci per un periodo di tempo che varia dai 6 ai 9 mesi.

Tra i farmaci più comuni per il trattamento di questa malattia si possono citare:

• pirazinamide
• rifampicina
• isoniazide
• etambutolo

Naturalmente, la dose e la selezione del farmaco vengono eseguite dal medico tenendo conto di alcuni parametri come l'età del paziente, il suo stato generale di salute e la possibile resistenza ai farmaci del ceppo infettivo.

È fondamentale rispettare il trattamento nella sua interezza. Se sospeso prima del tempo, potrebbe correre il rischio di generare resistenza nei batteri che rimangono ancora vivi, il che potrebbe generare un aumento della virulenza e della gravità della malattia.