Mycobacterium tuberculosis caratteristiche, morfologia, coltura

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Robert Johnston

Il Mycobacterium tuberculosis, noto anche come Bacillus di Koch, è un batterio patogeno che causa una malattia infettiva molto 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 il Premio Nobel 1905 per la Fisiologia e la Medicina. Questa scoperta è stata una pietra miliare in medicina, poiché conoscendo l'agente eziologico è stato possibile determinarne il meccanismo di trasmissione e quali erano le condizioni favorevoli per la sua proliferazione..

Cellule di Mycobacterium tuberculosis. Fonte: di NIAID su Flickr. [Dominio pubblico], tramite Wikimedia Commons

Nel corso degli anni, la tubercolosi ha significato una malattia che ha causato la morte di milioni di persone. La sua origine risale alla preistoria, nel Neolitico, quando iniziò l'addomesticamento degli animali. Da lì e nelle diverse fasi storiche si sono scatenate epidemie che hanno ridotto notevolmente la popolazione..

Con i progressi nel campo della batteriologia e con lo sviluppo di antibiotici, è stato possibile iniziare a controllare la malattia. Oggi sono noti il ​​suo agente causale, il meccanismo di trasmissione, il processo di patogenesi, nonché il normale decorso che segue la malattia ei fattori coinvolti in esso. Ciò ha permesso di adottare metodi di cura sempre più efficaci.

Indice articolo

  • 1 Tassonomia
  • 2 Morfologia
  • 3 Caratteristiche generali
    • 3.1 Non mobile
    • 3.2 È aerobico
    • 3.3 Non è né Gram positivo né Gram negativo
    • 3.4 Sono bacilli alcool-acido veloci
    • 3.5 È un parassita
    • 3.6 È mesofila
    • 3.7 La sua crescita è lenta
  • 4 Habitat
  • 5 Coltivazione
    • 5.1 Terreno agar sintetico
    • 5.2 Mezzo d'uovo addensato
    • 5.3 Condizioni ambientali richieste
  • 6 Malattie
    • 6.1 Patogenesi della tubercolosi
    • 6.2 Fattori di virulenza
  • 7 sintomi
  • 8 Trattamento
  • 9 Riferimenti

Tassonomia

La classificazione tassonomica di Mycobacterium tuberculosis è il prossimo:

Dominio: Batterio.

Bordo: Actinobacteria.

Ordine: Actinomycetales.

Famiglia: Mycobacteriaceae.

Genere: Mycobaterium.

Specie: Mycobacterium tuberculosis.

Morfologia

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

Sono celle estremamente piccole, che misurano circa 0,5 micron di larghezza per 3 micron di lunghezza. Se osservate al microscopio, le singole cellule o le cellule unite a coppie sono apprezzate.

Nelle colture di laboratorio si osservano colonie biancastre con aspetto multilobulare. Il batterio ha un unico cromosoma circolare che ospita circa 4.200.000 nucleotidi. Il genoma contiene circa 4.000 geni.

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

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

Contiene anche proteine ​​integrali note 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

Il Mycobacteriurm tuberculosis è un batterio noto e ampiamente studiato.

Non mobile

Questo tipo di batteri non mostra mobilità. Questo perché nella sua struttura non presenta estensioni (ciglia o flagelli) che ne stimolano lo spostamento..

È aerobico

Allo stesso modo, sono organismi strettamente aerobici. Per questo motivo devono trovarsi in un ambiente in cui vi sia ampia disponibilità di ossigeno. Questo è il motivo per cui il principale organo infettante è il polmone.

Non è né Gram positivo né Gram negativo

Non può essere classificato come batteri gram-positivi o gram-negativi. Nonostante contenga peptidoglicano nella sua parete cellulare, quando sottoposto a colorazione di Gram non segue gli schemi caratteristici di nessuno dei due gruppi..

Sono bacilli acido-alcolici veloci

Quando macchiati, sono in grado di resistere allo sbiadimento con acido o alcool, senza subire danni strutturali. 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 decisiva nel suo processo di patogenesi è che è un parassita intracellulare. Ciò significa che ha bisogno di un host per sopravvivere. In particolare, il Mycobacterium tuberculosis parassita le cellule del sangue note come macrofagi.

È mesofilo

La sua temperatura di crescita media ottimale si trova tra 32 e 37 ° C. Inoltre, il suo pH ottimale è compreso tra 6,5 ​​e 6,8, il che implica che si comporta adeguatamente in ambienti leggermente acidificati..

La sua crescita è lenta

Hanno un tasso di crescita estremamente lento. Il suo tempo di moltiplicazione cellulare è compreso tra 15 e 20 ore. In condizioni sperimentali in laboratorio, questo periodo di tempo può essere leggermente ridotto..

Quando viene eseguita una coltura di questo batterio, è necessario attendere circa 5 o 6 settimane per iniziare ad apprezzare una colonia. Questo è il motivo per cui i segni ei sintomi compaiono dopo molto tempo dal contatto con i batteri..

Habitat

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

Il serbatoio principale sono gli esseri umani, sebbene possano esserlo anche 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 nella polvere, nei vestiti e nei tappeti. Nell'espettorato può rimanere dormiente per mesi.

Cultura

Il Mycobacterium tuberculosis è un batterio che per svilupparsi in un terreno di coltura necessita di determinati requisiti nutrizionali.

Come fonte di carbonio puoi usare composti come glicerolo e come fonte di azoto, ioni ammonio e asparagina. Richiede anche albumina, che può essere incorporata come aggiunta alle uova di gallina o all'albumina sierica..

È possibile utilizzare vari tipi di terreno di coltura. Tra i più comuni e funzionali ci 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 d'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, vari studi hanno dimostrato che l'ottimale è a 37 ° C. Questo perché questo batterio si è abituato alla temperatura del corpo umano. Sotto i 34 ° C smette di crescere e sopra i 40 ° C si denatura e muore.

Allo stesso modo, è importante ricordare che richiede necessariamente ossigeno per svilupparsi, quindi è necessario assicurarsi che questo elemento sia disponibile durante la coltivazione..

A seconda del contenuto batterico del campione prelevato per la coltura, possono essere necessarie dalle 6 alle 8 settimane per notare la comparsa di colonie.

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

Malattie

Il Mycobacterium tuberculosis è il principale agente eziologico di una malattia infettiva nota come tubercolosi. Il principale organo colpito da questa malattia è il polmone, sebbene siano stati descritti casi in cui i batteri sono migrati in altre parti del corpo, provocando notevoli danni..

Patogenesi della tubercolosi

I principali mezzi di trasmissione sono le secrezioni espulse dalle persone con la malattia, principalmente quando tossiscono..

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

Poiché la porta di accesso al corpo è l'inalazione, vanno direttamente alle vie respiratorie, che percorrono fino a raggiungere il loro sito di alloggio: gli alveoli polmonari..

Come con tutti i patogeni che entrano nel corpo, stimolano la produzione di messaggeri chimici noti come linfochine e citosine. La funzione di queste molecole è quella di attirare i macrofagi, cellule del sistema immunitario che combattono le infezioni.

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

Fattori di virulenza

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

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

Fattore corda: La sua funzione è quella di far raggruppare le cellule batteriche formando corde.

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

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 capitare che la persona sia portatrice del batterio, senza manifestare sintomi. Questo è noto come tubercolosi latente..

Radiografia con polmoni affetti da Mycobacterium tuberculosis. Fonte: dall'autore UnknownUnknown [dominio pubblico], tramite Wikimedia Commons

D'altra parte, un numero significativo di persone che acquisiscono i batteri manifesta 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, affaticamento)
  • Perdita di peso
  • Tosse costante
  • Sudorazioni notturne
  • Espettorazione sanguinosa
  • Dolore al petto, durante la respirazione e la tosse.

Trattamento

Il trattamento per la tubercolosi dura a lungo. Quando una persona soffre della malattia, deve assumere farmaci per un periodo di tempo che va dai 6 ai 9 mesi.

Tra i farmaci più comuni per curare questa malattia ci sono:

  • Pirazinamide
  • Rifampcin
  • Isoniazide
  • Etambutolo

Ovviamente la dose e la selezione del farmaco viene effettuata dal medico tenendo conto di alcuni parametri come l'età del paziente, il suo stato di salute generale e l'eventuale resistenza ai farmaci del ceppo infettivo..

È di vitale importanza rispettare il trattamento nella sua interezza. Se sospeso prematuramente, potrebbe correre il rischio di generare resistenza nei batteri ancora vivi, che potrebbe portare ad un aumento della virulenza e della gravità della malattia.

Riferimenti

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