Bakterie Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis

Mycobacterium tuberculosis na podłożu Löwensteina-Jensena po 6 tygodniach hodowli, 37°C. Typowe, niepigmentowane, szorstkie, suche kolonie na podłożu Löwensteina-Jensena. Zielony kolor pożywki wynika z obecności zieleni malachitowej, która jest jednym z czynników selektywnych zapobiegających wzrostowi większości innych zanieczyszczeń. W przeciwieństwie do wielu innych stałych podłoży hodowlanych stosowanych w mikrobiologii klinicznej, podłoże Löwensteina-Jensena (lub np. podłoże Ogawy) nie zawiera agaru (stała konsystencja jest uzyskiwana w wyniku koagulacji cieplnej albuminy jaja kurzego).
Mycobacterium tuberculosis (MTB) to patogenny gatunek bakterii z rodzaju Mycobacterium, będący czynnikiem sprawczym większości przypadków gruźlicy. M. tuberculosis, odkryta po raz pierwszy w 1882 roku przez Roberta Kocha, posiada niezwykłą, woskową powłokę na powierzchni komórek (głównie kwas mykolowy), która sprawia, że komórki nie reagują na barwienie metodą Grama; zamiast tego stosuje się techniki kwasowo-pastowe. Fizjologia M. tuberculosis jest wysoce tlenowa i wymaga dużej ilości tlenu. MTB jest przede wszystkim patogenem układu oddechowego ssaków, infekuje płuca, powodując gruźlicę.
M. tuberculosis wymaga tlenu do wzrostu. Nie zachowuje żadnego wspólnego barwnika bakteriologicznego z powodu wysokiej zawartości lipidów w ścianie, a zatem nie jest ani Gram-dodatnia, ani Gram-ujemna; dlatego używa się barwienia Ziehl-Neelsena lub barwienia kwasowo-ropnego. Chociaż z empirycznego punktu widzenia prątki nie wydają się pasować do kategorii bakterii Gram-dodatnich (tj. nie zachowują barwy fioletu krystalicznego), są one klasyfikowane jako Gram-dodatnie bakterie kwasooporne ze względu na brak zewnętrznej błony komórkowej.
M. tuberculosis dzieli się co 15-20 godzin, co jest niezwykle powolne w porównaniu z innymi bakteriami, których czas podziału mierzy się w minutach (Escherichia coli może dzielić się mniej więcej co 20 minut). Jej niezwykła ściana komórkowa, bogata w lipidy (np. kwas mykolowy), jest prawdopodobnie odpowiedzialna za tę odporność i stanowi kluczowy czynnik wirulencji.W płucach M. tuberculosis jest pobierana przez makrofagi pęcherzykowe, ale nie są one w stanie strawić bakterii. Jej ściana komórkowa uniemożliwia połączenie fagosomu z lizosomem. W szczególności, M. tuberculosis blokuje cząsteczkę łączącą, wczesny autoantygen endosomalny 1 (EEA1); blokada ta nie zapobiega jednak łączeniu się pęcherzyków wypełnionych substancjami odżywczymi. W konsekwencji bakterie namnażają się w makrofagach bez kontroli.

Hodowla
M. tuberculosis jest hodowana na podłożu selektywnym znanym jako podłoże Löwensteina-Jensena, które było tradycyjnie używane do tego celu. Metoda ta jest jednak dość powolna, gdyż organizm ten wymaga 6-8 tygodni na wzrost (wzrost izolowanych kolonii w czasie dłuższym niż 7 dni), co opóźnia dostarczenie wyników. Szybszy wynik można obecnie uzyskać stosując podłoże Middlebrooka lub BACTEC.

Skrót z Wikipedii

Podstawowa charakterystyka Mycobacterium tuberculosis

• KWAŚNE RODNIKI
• NIEMOTYLNE
• NIEPOROWATE
• KATALAZA: POZYTYWNA**
• OKSYDAZA: NEGATYWNA
• AEROBY

** niektóre oporne na izoniazyd szczepy M.tuberculosis mogą być negatywne

Identyfikacja Mycobacterium tuberculosis

• Wolno rosnące prątki (wzrost izolowanych kolonii w czasie dłuższym niż 7 dni)
• Nie pigmentowane, szorstkie, suche kolonie na podłożu Löwenstein-Jensen
• Acid-fast (Ziehl-Neelsen lub Kinyoun stain)
• Nonfotochromogenne
• Test niacynowy: pozytywny
• Test redukcji azotanów: pozytywny
• Wzrost na TCH (hydrazyd kwasu tiofen-2-karboksylowego); 10µg/ml: pozytywny, odporny na TCH (w przeciwieństwie do M.bovis)
• Wzrost na agarze z pirazynamidazą (PZA); 25µg/ml: ujemny
• Test arylosulfatazy (3-Day test): ujemny

Terapia Mycobacterium tuberculosis

Testy lekowrażliwości przynajmniej dla INH, RIF, i EMB powinny być zawsze wykonywane!!! Leków nie stosuje się pojedynczo!!! (Dlaczego?)

Leki pierwszego rzutu
• Izoniazyd (INH)
• Etambutol (EMB)
• Pirazinamid (PZA)
• Rifampicyna (Rifampin) (RMP/RIF)
• Streptomycyna** (SM/STM)

** Tylko w USA, streptomycyna nie jest już uważana za lek pierwszego rzutu przez ATS/IDSA/CDC z powodu wysokiego wskaźnika oporności.
Leki drugiej linii (przykłady)leki drugiej linii (przykłady)
Leki drugiej linii są stosowane tylko w leczeniu choroby, która jest oporna na terapię pierwszej linii

• amikacyna (aminoglikozydy)
• kanamycyna (aminoglikozydy)
• ciprofloksacyna (chinolony)
• cykloseryna

Więcej informacji w Wikipedii

• Lista antybiotyków (Wikipedia)

Standardowym „krótkim” leczeniem gruźlicy jest izoniazyd (wraz z fosforanem pirydoksalu w celu uniknięcia neuropatii obwodowej spowodowanej izoniazydem), rifampicyna (rifampina w Stanach Zjednoczonych), pyrazinamid i etambutol przez dwa miesiące, a następnie sam izoniazyd i rifampicyna przez kolejne cztery miesiące. Po sześciu miesiącach pacjent jest uważany za wolnego od żywych bakterii (chociaż nadal istnieje wskaźnik nawrotów do 7%).

Mycobacterium tuberculosis na pożywce Löwensteina-Jensena

Hodowla Mycobacterium tuberculosis

Hodowla Mycobacterium sp.

Barwienie metodą Acid-fast (Ziehl-Neelsena& Kinyoun’s stain)

Mycobacterium tuberculosis SEM & Ilustracje 3D

Użyteczne linki

WIKIPEDIA

• Mycobacterium spp.
• Mycobacterium tuberculosis
• Gruźlica
• Szczepienia

CENTERS FOR DISEASE CONTROL AND PREVENTION (CDC)

Podstawowe informacje o gruźlicy
• Podstawowe fakty o gruźlicy
• Badanie & Diagnoza
• Badanie w kierunku gruźlicy
• Leczenie gruźlicy; American Thoracic Society, CDC, and Infectious Diseases Society of America

MICROBE LIBRARY

• Acid-fast stain

.