Mycobacterium tuberculosis: Eigenschaften, Morphologie, Taxonomie, Kultur

Mycobacterium tuberculosis, auch bekannt als Bacillus de Koch, ist ein pathogenes Bakterium, das eine weltweit verbreitete Infektionskrankheit, die sogenannte Tuberkulose, verursacht.

Es wurde erstmals 1882 von dem deutschen Arzt und Mikrobiologen Robert Koch beschrieben. Seine Arbeit brachte ihm 1905 den Nobelpreis für Physiologie und Medizin ein. Diese Entdeckung war ein Meilenstein in der Medizin, da durch die Kenntnis des Erregers der Übertragungsmechanismus und die günstigen Bedingungen für seine Vermehrung bestimmt werden konnten.

Über die Jahre hat Tuberkulose eine Pathologie bedeutet, die das Leben von Millionen von Menschen gefordert hat. Sein Ursprung reicht bis in die Urzeit des Neolithikums zurück, als die Domestikation der Tiere begann. Von dort und in den verschiedenen historischen Stadien wurden Epidemien ausgelöst, die die Bevölkerung stark reduziert haben.

Mit Fortschritten auf dem Gebiet der Bakteriologie und der Entwicklung von Antibiotika konnte begonnen werden, die Krankheit zu kontrollieren. Heutzutage sind sein Erreger, der Mechanismus der Übertragung, der Prozess der Pathogenese sowie der normale Verlauf der Krankheit und die Faktoren, die in sie eingreifen, bekannt. Dies hat die Einführung immer wirksamerer Behandlungsmethoden ermöglicht.

Taxonomie

Die taxonomische Klassifikation von Mycobacterium tuberculosis lautet wie folgt:

Domäne: Bakterien

Phylum: Actinobakterien.

Ordnung: Actinomycetales.

Familie: Mycobacteriaceae.

Gattung: Mycobaterium.

Spezies: Mycobacterium tuberculosis.

Morphologie

Mycobacterium tuberculosis ist ein Bakterium, das zur Gruppe der Bazillen gehört. Sie sind stabförmig und können gerade oder leicht gekrümmte Zellen sein.

Es handelt sich um extrem kleine Zellen mit einer Breite von etwa 0, 5 Mikrometern und einer Länge von 3 Mikrometern. Bei der Betrachtung unter dem Mikroskop werden die einzelnen Zellen geschätzt oder paarweise zusammengefügt.

In den Kulturen im Labor werden Kolonien mit einer weißlichen Farbe von multilobulärem Aspekt beobachtet. Das Bakterium hat ein einzelnes kreisförmiges Chromosom, das ungefähr 4.200.000 Nukleotide enthält. Das Genom enthält etwa 4.000 Gene.

Die Bakterienzelle produziert keine Sporen. Darüber hinaus gibt es keine Schutzkapsel, die es umgibt. Es hat eine dicke Zellwand, die aus einem Polypeptid, Peptidoglycan und freien Lipiden besteht.

Die Zellwand ist eine komplexe Struktur, die zahlreiche chemische Verbindungen wie Mykolsäuren, Acylglykolipide und Sulfolipide enthält.

Es enthält auch als Porine bekannte integrale Proteine, die als eine Art Poren oder Kanäle fungieren, durch die bestimmte Substanzen in die Bakterienzelle gelangen oder diese verlassen können.

Allgemeine Eigenschaften

Mycobacterium tuberculosis ist ein bekanntes und vielfach untersuchtes Bakterium.

Es ist nicht mobil

Diese Art von Bakterien hat keine Mobilität. Dies liegt daran, dass es in seiner Struktur keine Verlängerungen (Zilien oder Flagellen) aufweist, die seine Verlagerung stimulieren.

Es ist aerob

Ebenso sind sie streng aerobe Organismen. Aus diesem Grund müssen sie sich unbedingt in einer Umgebung befinden, in der ausreichend Sauerstoff verfügbar ist. Dies ist der Grund, warum das Hauptorgan, das infiziert, die Lunge ist.

Es ist nicht grampositiv oder gramnegativ

Es kann nicht als grampositiv oder gramnegativ eingestuft werden. Obwohl es Peptidoglycan in seiner Zellwand enthält, folgt es bei einer Gram-Färbung nicht den charakteristischen Mustern einer der beiden Gruppen.

Sie sind alkoholresistente Bazillen

Wenn sie gefärbt werden, können sie Verfärbungen mit Säure oder Alkohol widerstehen, ohne strukturelle Schäden zu erleiden. Dies ist auf die Unversehrtheit der Zellwand und die Rolle der Komponenten zurückzuführen, die sie widerstandsfähiger machen als andere Bakterienarten.

Es ist ein Parasit

Ein weiteres Merkmal, das für die Pathogenese entscheidend ist, ist die Tatsache, dass es sich um einen intrazellulären Parasiten handelt. Das bedeutet, dass Sie einen Gast brauchen, um zu überleben. Insbesondere parasitiert Mycobacterium tuberculosis Blutzellen, die als Makrophagen bekannt sind.

Er ist mesophil

Seine optimale durchschnittliche Wachstumstemperatur liegt im Bereich von 32 bis 37 ° C. Darüber hinaus liegt sein optimaler pH-Wert zwischen 6, 5 und 6, 8, was bedeutet, dass er sich in leicht angesäuerten Umgebungen gut entwickelt.

Ihr Wachstum ist langsam

Sie haben eine sehr langsame Wachstumsrate. Die zelluläre Vermehrungszeit liegt zwischen 15 und 20 Stunden. Unter Versuchsbedingungen im Labor kann dieser Zeitraum etwas verkürzt werden.

Wenn eine Kultur dieses Bakteriums durchgeführt wird, ist es notwendig, ungefähr 5 oder 6 Wochen zu warten, um gerade zu beginnen, eine Kolonie zu schätzen. Dies ist der Grund, warum die Anzeichen und Symptome nach längerem Kontakt mit den Bakterien auftreten.

Lebensraum

Dies ist ein Bakterium, das in einer Vielzahl von Umgebungen gefunden werden kann. Es wurde im Boden, im Wasser und im Magen-Darm-Trakt einiger Tiere gefunden.

Das Hauptreservoir ist der Mensch, aber auch andere Primaten. Die Bakterien haben eine Vorliebe für Lungengewebe. Es kann sich jedoch über den Blutkreislauf oder das Lymphsystem auf andere Körperteile ausbreiten.

Aufgrund seiner morphologischen Eigenschaften, die ihm einen gewissen Widerstand verleihen, kann es auch in Staub, Kleidung und Teppichen mehrere Wochen überleben. Im Auswurf kann es monatelang ruhen.

Anbau

Mycobacterium tuberculosis ist ein Bakterium, das, um in einem Kulturmedium zu wachsen, bestimmte Ernährungsbedürfnisse hat.

Als Kohlenstoffquelle können Sie Verbindungen wie Glycerin und als Quelle für Stickstoff, Ammoniumionen und Asparagin verwenden. Es erfordert auch Albumin, das als Zusatz von Hühnereiern oder Serumalbumin eingearbeitet werden kann.

Es können verschiedene Arten von Kulturmedium verwendet werden. Zu den gebräuchlichsten und funktionellsten gehören: synthetisches Agarmedium und verdicktes Eimedium.

Synthetisches Agarmedium

Enthält Cofaktoren, Vitamine, Ölsäure, Glycerin, Katalase, Albumin und definierte Salze. Diese Art von Medium ist sehr nützlich, um die Morphologie der Kolonien zu bestimmen und somit deren Suszeptibilität zu untersuchen.

Verdicktes Eimedium

Hauptbestandteil sind komplexe organische Substanzen, wie sie in frischen Eiern und Eigelb enthalten sind. Sie haben auch Glycerin und definierte Salze.

Umgebungsbedingungen erforderlich

In Bezug auf die Temperatur haben mehrere Studien gezeigt, dass das Optimum bei 37 ° C liegt. Dies liegt daran, dass sich dieses Bakterium an die Körpertemperatur des Menschen gewöhnt hat. Unter 34 ° C hört es auf zu wachsen und über 40 ° C denaturiert und stirbt.

Ebenso ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Entwicklung von Sauerstoff erforderlich ist. Daher muss darauf geachtet werden, dass dieses Element zum Zeitpunkt der Kultivierung verfügbar ist.

Abhängig vom Bakteriengehalt der Probe, die zur Durchführung der Kultur entnommen wurde, kann es zwischen 6 und 8 Wochen dauern, bis das Auftreten der Kolonien festgestellt wird.

Es ist üblich, dem Kulturmedium Antibiotika zuzusetzen, die für Mycobacterium tuberculosis unschädlich sind, um die Proliferation anderer Arten von Bakterienzellen zu verhindern.

Krankheiten

Mycobacterium tuberculosis ist der Hauptverursacher einer als Tuberkulose bekannten Infektionskrankheit. Das Hauptorgan, das von dieser Krankheit betroffen ist, ist die Lunge, obwohl es Fälle gegeben hat, in denen das Bakterium in andere Körperteile eingewandert ist und erhebliche Schäden verursacht hat.

Pathogenese der Tuberkulose

Das Hauptübertragungsmittel sind die Sekrete, die von den an der Krankheit leidenden Menschen ausgestoßen werden, hauptsächlich wenn sie husten.

Beim Husten setzen sie kleine, nicht wahrnehmbare Flüssigkeitsteilchen frei, in denen eine große Anzahl von Bakterienzellen enthalten ist. Beim Verdunsten bleiben Bakterien zurück, die von gesunden Probanden eingeatmet werden können.

Da der Eintritt in den Organismus das Einatmen ist, gelangen sie direkt in die Atemwege, die sie bis zu ihrem Aufenthaltsort zurücklegen: den Lungenbläschen.

Wie bei jedem Krankheitserreger, der in den Körper gelangt, stimulieren sie die Produktion chemischer Botenstoffe, die als Lymphokine und Zytokine bekannt sind. Die Funktion dieser Moleküle besteht darin, Makrophagen anzuziehen, Zellen des Immunsystems, die Infektionen bekämpfen.

Das Bakterium infiziert die Makrophagen und beginnt sich in ihnen zu vermehren, was zu den charakteristischen Läsionen dieser Pathologie im Lungengewebe führt.

Virulenzfaktoren

Virulenzfaktoren sind ein entscheidender Faktor bei der Entstehung einer Infektion. Sie sind definiert als die verschiedenen Mechanismen, die einen Krankheitserreger zur Infektion des Wirts enthalten.

Im Fall von Mycobacterium tuberculosis sind die Virulenzfaktoren die folgenden:

Seilfaktor: Seine Funktion besteht darin, die Bakterienzellen zusammenzuklumpen und so Schnüre zu bilden.

LAM (Lipoarabino-Mannan): verhindert die Aktivierung von Makrophagen und fördert durch biochemische Mechanismen den Eintritt von Bakterien in diese.

Sulfatide: Sie verhindern , dass die Phagosomen, in denen sich die Bakterien befinden, mit den Lysosomen verschmelzen und sich auflösen.

Symptome

Wie bei vielen anderen Erkrankungen kann es bei Tuberkulose vorkommen, dass die Person Träger der Bakterien ist, ohne Symptome zu zeigen. Dies nennt man latente Tuberkulose.

Auf der anderen Seite manifestiert eine signifikante Anzahl von Menschen, die die Bakterien erwerben, eine Reihe von Symptomen. Dies nennt man aktive Tuberkulose. In diesem Fall treten folgende Symptome auf:

  • Allgemeines Unwohlsein (Fieber, Müdigkeit)
  • Gewichtsverlust
  • Ständiger Husten
  • Nacht schwitzen
  • Verdammter Auswurf
  • Schmerzen in der Brust, Atmung und Husten.

Behandlung

Die Behandlung der Tuberkulose hat eine längere Dauer. Wenn eine Person an der Krankheit leidet, muss sie über einen Zeitraum von 6 bis 9 Monaten Medikamente einnehmen.

Zu den häufigsten Medikamenten zur Behandlung dieser Krankheit zählen:

  • Pyrazinamid
  • Rifampin
  • Isoniazid
  • Ethambutol

Selbstverständlich werden die Dosis und die Auswahl des Medikaments vom Arzt unter Berücksichtigung bestimmter Parameter wie dem Alter des Patienten, seinem allgemeinen Gesundheitszustand und der möglichen Resistenz gegen Medikamente des infektiösen Stammes vorgenommen.

Es ist wichtig, dass die Behandlung vollständig eingehalten wird. Wenn es vorzeitig ausgesetzt wird, besteht die Gefahr einer Resistenzbildung bei den noch lebenden Bakterien, wodurch die Virulenz und der Schweregrad der Erkrankung zunehmen können.