MYCOBACTERIUM: ลักษณะสัณฐานวิทยาและการเกิดโรค - ชีววิทยา

Mycobacteriumเป็นแบคทีเรียประเภทหนึ่งที่มีลักษณะเด่นเหนือสิ่งอื่นใดโดยมีรูปร่างเป็นแท่งและไม่ย้อมสีอย่างเพียงพอด้วยวิธี Gram stain ประกอบด้วยแบคทีเรียกลุ่มใหญ่ซึ่งมีความแตกต่างกันมากซึ่งในหลายกรณีเป็นเชื้อโรคสำหรับมนุษย์

Mycobacteria มีลักษณะบางอย่างที่ทำให้พวกเขาเป็นที่สนใจของผู้เชี่ยวชาญทุกคนในสาขาจุลชีววิทยา อย่างไรก็ตามมีหลายชนิดที่ยังไม่ทราบหลายแง่มุมรวมถึงเงื่อนไขเฉพาะที่จำเป็นสำหรับการสร้างพยาธิวิทยาใด ๆ ด้วยเหตุนี้จึงมีการศึกษามากมายที่ถูกหยิบยกขึ้นมาเพื่อพยายามหาข้อสรุป

Mycobacterium tuberculosis แบคทีเรียเซลล์ ที่มา: โดย NIAID (Mycobacterium tuberculosis Bacteria) ผ่าน Wikimedia Commons

ในบรรดาโรคที่เกิดจากแบคทีเรียในสกุล Mycobacterium มีสองโรคที่มีผู้เสียชีวิตหลายพันคนเป็นเวลาหลายปี ได้แก่ วัณโรคและโรคเรื้อน ครั้งแรกเกิดจากเชื้อ Mycobacterium tuberculosis และครั้งที่สองเกิดจาก Mycobacterium leprae เนื่องจากมีศักยภาพในการก่อโรคอาจเป็นเชื้อมัยโคแบคทีเรียที่รู้จักกันดีและมีการศึกษามากที่สุด

ตรงกันข้ามมีคนอื่นที่ไม่รู้จักโดยสิ้นเชิง อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปมีมุมมองของ Mycobacterium สกุลเป็นกลุ่มของแบคทีเรียที่มีลักษณะทั่วไปและลักษณะเฉพาะที่โดดเด่น สิ่งนี้ทำให้พวกมันเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตที่น่าสนใจที่สุดในโดเมน Bacteria

อนุกรมวิธาน

การจำแนกอนุกรมวิธานของ Mycobacterium สกุลมีดังนี้:

โดเมน:แบคทีเรีย

ไฟลัม: Actinobacteria

คำสั่ง: Actinomycetales

หน่วยย่อย: Corynebacterineae

วงศ์: Mycobacteriaceae

สกุล: Mycobacterium

สัณฐานวิทยา

แบคทีเรียที่อยู่ในสกุล Mycobacterium มีรูปร่างคล้ายก้านยาว ขนาด: กว้าง 0.2 - .04 ไมครอนยาว 2-10 ไมครอน บางชนิดมีขอบมนและบางชนิดมีขอบตรง

พวกมันทั้งหมดมีผนังเซลล์ที่ค่อนข้างซับซ้อน ความซับซ้อนนี้ทำให้เกิดความแตกต่างจากสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ของโปรคาริโอต ลักษณะที่โดดเด่นที่สุดคือความอุดมสมบูรณ์ของไขมันที่เรียกว่ากรดไมโคลิก

ในทำนองเดียวกันในผนังเซลล์มี peptidoglycan ที่เรียกว่า lipoarabinomannan ซึ่งเชื่อมต่อผ่านพันธะประเภท phosphodiester กับ polysaccharide ที่เรียกว่า arabinogalactan

ความซับซ้อนของผนังเซลล์ของแบคทีเรียที่อยู่ในสกุล Mycobacterium อยู่ในพันธะที่สร้างขึ้นระหว่างโมเลกุลไลโปอาราบินมันแนนกรดอะราบิโนกาแล็กแทนและไมโคลิก

เซลล์แบคทีเรียของสกุลนี้โดยทั่วไปไม่มีซิเลียหรือแฟลกเจลลา

จีโนมของไมโคแบคทีเรียถูก จำกัด อยู่ในโครโมโซมวงกลมเดี่ยวที่ประกอบด้วยลำดับของนิวคลีโอไทด์โดยมีไซโตซีนและกัวนีนคิดเป็น 65% ของทั้งหมด

จำนวนยีนจะขึ้นอยู่กับสายพันธุ์ที่คุณกำลังพูดถึง ตัวอย่างเช่น Mycobacterium tuberculosis มีจีโนมที่ยาวที่สุดชนิดหนึ่งที่รู้จักกันในปัจจุบัน

ลักษณะทั่วไป

มันเติบโตช้า

สายพันธุ์ส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นสกุลนี้มีการเติบโตช้า ซึ่งหมายความว่าพวกมันใช้เวลามากกว่า 7 วันในการสร้างอาณานิคมที่สังเกตได้ในวัฒนธรรม

ข้อยกเว้นเพียงอย่างเดียวคือ Mycobacterium smeagmatis และ Mycobacterium fortuitum ซึ่งแสดงให้เห็นถึงรูปแบบการเติบโตที่รวดเร็ว

พวกเขาเป็นแบบแอโรบิค

แบคทีเรียที่ประกอบเป็นสกุลนี้มีลักษณะเป็นแอโรบิค ซึ่งหมายความว่าพวกเขาจำเป็นต้องมีสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนเพียงพอเพื่อให้สามารถพัฒนาได้อย่างเหมาะสมและดำเนินกระบวนการเผาผลาญที่แตกต่างกัน

ทนกรด - แอลกอฮอล์

Mycobacterium สกุลมีลักษณะเฉพาะและนั่นคือสายพันธุ์ที่ประกอบด้วยมันสามารถทนต่อการเปลี่ยนสีด้วยกรดหรือแอลกอฮอล์

ในขั้นตอนการย้อมสีต่างๆหนึ่งในขั้นตอนสำคัญคือการทำให้สีจางลงโดยใช้สารที่เป็นกรดหรือแอลกอฮอล์ ในกรณีของมัยโคแบคทีเรียจะไม่สามารถเปลี่ยนสีได้ด้วยวิธีนี้ สาเหตุหลักมาจากกรดไมโคลิกที่มีอยู่ในผนังเซลล์ซึ่งให้การดูดซึมต่ำ

พวกมันเป็น catalase positive

สมาชิกทั้งหมดของสกุล Mycobacterium สังเคราะห์เอนไซม์ catalase เอนไซม์นี้ทำหน้าที่กับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H ₂ O ₂ ) และแตกตัวเป็นออกซิเจนและน้ำพร้อมกับการปล่อยฟองตามมา

คุณสมบัตินี้มีความสำคัญมากเนื่องจากเมื่อรวมกับการทดสอบอื่น ๆ จะช่วยให้สามารถระบุแบคทีเรียในระดับทดลองได้

มีบางชนิดเช่น Mycobacterium tuberculosis ที่สร้าง catalase ที่เรียกว่า thermostable ซึ่งยังคงทำงานต่อไปหลังจากที่อุณหภูมิเกิน 68 ° C เป็นเวลาประมาณ 20 นาที

มีความสามารถในการผลิตเม็ดสี

Mycobacteria มีความสามารถในการสร้างเม็ดสีเมื่ออยู่ในที่ที่มีหรือไม่มีแสง

ผู้ที่แสงทำให้เกิดการผลิตเม็ดสีเรียกว่า Photochromic ตัวอย่างที่ชัดเจนของแบคทีเรียประเภทนี้ ได้แก่ Mycobacterium kansasii, Mycobacterium simiae และ Mycobacterium marinum

ในทางตรงกันข้ามสารที่สร้างเม็ดสีในกรณีที่ไม่มีแสงเรียกว่า scotochromogens ซึ่งรวมถึง: Mycobacterium scrofulaceum, Mycobacterium szulgai และ Mycobacterium flavescens

มีคุณสมบัติในการลดไนเตรต

แบคทีเรียที่เป็นสมาชิกบางชนิดของ Mycobacterium สังเคราะห์เอนไซม์ที่เรียกว่า nitratoreductase ซึ่งกระตุ้นปฏิกิริยาทางเคมีที่ไนเตรตลดลงเป็นไนไตรต์:

ไม่₃^- + 2 ë -------- ไม่ใช่₂ + H ₂ O

Mycobacteria ที่สังเคราะห์เอนไซม์นี้ ได้แก่ Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae และอื่น ๆ

ย้อมด้วยเทคนิค Ziehl Neelsen

เนื่องจากโครงสร้างของผนังเซลล์ทำให้ไมโคแบคทีเรียไม่สามารถย้อมสีผ่านกระบวนการย้อมสีแกรม

อย่างไรก็ตามสามารถดำเนินการผ่านขั้นตอนอื่น ๆ เช่น Ziehl Neelsen ในการนี้สีจะต้องผ่านความร้อนก่อนหน้านี้เพื่อให้สามารถผ่านผนังเซลล์ที่ประกอบด้วยกรดไมโคลิก (กรดไขมัน)

ต่อมาจะถูกทำให้เย็นลงด้วยน้ำทำให้กรดไขมันแข็งตัวและคงสีไว้ ในที่สุดเมทิลีนบลูจะถูกเพิ่มเข้าไปเพื่อสร้างความแตกต่างระหว่างเซลล์แบคทีเรียที่เป็นกรดเร็วกับเซลล์ที่ไม่มี

สังเคราะห์เอนไซม์ยูรีเอส

แบคทีเรียหลายชนิดที่อยู่ในสกุล Mycobacterium สังเคราะห์เอนไซม์ที่เรียกว่ายูรีเอสซึ่งกระตุ้นปฏิกิริยาที่ยูเรียถูกไฮโดรไลซ์ให้กลายเป็นแอมโมเนียและคาร์บอนไดออกไซด์

ในบรรดาแบคทีเรียเหล่านี้สามารถกล่าวถึง Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum และ Mycobacterium malmoense

อุณหภูมิการเจริญเติบโต

อุณหภูมิในการเจริญเติบโตแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของไมโคแบคทีเรีย อย่างไรก็ตามสามารถระบุได้ว่าส่วนใหญ่เติบโตได้ดีที่สุดที่อุณหภูมิ 37 ° C

ในทำนองเดียวกันมีข้อยกเว้นเช่น Mycobacterium marinum และ Mycobacterium haemophilum ต้องการอุณหภูมิ 30 ° C ในการพัฒนาในขณะที่ Mycobacterium thermoresistibile ทำได้ที่ 52 ° C

เชื้อโรค

ไมโคแบคทีเรียทุกชนิดที่เป็นภัยคุกคามต่อสิ่งมีชีวิตโดยเฉพาะมนุษย์

ในบรรดา mycobacteria ที่ก่อให้เกิดโรคอย่างเคร่งครัด ได้แก่ Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium bovis และ Mycobacterium Africans

ในทางตรงกันข้ามมีบางอย่างที่เป็นเชื้อโรคเป็นครั้งคราว ซึ่งหมายความว่าในการสร้างพยาธิวิทยาต้องมีเงื่อนไขบางอย่างเช่นการกดภูมิคุ้มกันของโฮสต์ ซึ่งรวมถึง Mycobacterium xenopi, Mycobacterium abscessus และ Mycobacterium chelonae

โดยทั่วไปกระบวนการก่อโรคของแบคทีเรียเหล่านี้มีดังนี้: แบคทีเรียเข้าสู่กระแสเลือดและทันทีที่กลไกการป้องกันของระบบภูมิคุ้มกันจะทำงานโดยเฉพาะอย่างยิ่ง macrophages เซลล์เหล่านี้มีความเชี่ยวชาญใน phagocytosis ของตัวแทนจากต่างประเทศ

เมื่ออยู่ภายใน macrophage โดยใช้กลยุทธ์การอยู่รอดทางชีวเคมีต่างๆแบคทีเรียจะหลีกเลี่ยงการทำงานของไลโซโซม (ถุงชนิดหนึ่งที่มีเอนไซม์ไลติค) และเริ่มแพร่พันธุ์และแพร่กระจายเพื่อสร้างรอยโรคในเนื้อเยื่อต่างๆ

ปัจจัยความรุนแรง

ปัจจัยความรุนแรงเป็นองค์ประกอบที่ต้องคำนึงถึงในการพัฒนาการของการติดเชื้อแบคทีเรียเนื่องจากเป็นปัจจัยที่กำหนดความสามารถของแบคทีเรียในการเข้าสู่โฮสต์และสร้างพยาธิวิทยาบางอย่าง

ในกรณีของมัยโคแบคทีเรียปัจจัยความรุนแรงทำหน้าที่หลายอย่าง:

ส่งเสริมการเข้าและการแพร่พันธุ์ของแบคทีเรียในเซลล์เจ้าบ้าน
รบกวนกลไกการป้องกันตามธรรมชาติของโฮสต์เพื่อไม่ให้แบคทีเรียได้รับอันตราย

ในบรรดาปัจจัยความรุนแรงที่เป็นที่รู้จักและศึกษากันดีที่สุดของมัยโคแบคทีเรียเราสามารถกล่าวถึง Cordon Factor, ซัลฟาไทด์และไลโป - อารบิก - แมนแนน

อ้างอิง

Alderwick, L. , Harrison, J. , Lloyd, G. และ Birch, H. (2015, สิงหาคม). ผนังเซลล์ Mycobacterial - Peptidoglycan และ Arabinogalactan มุมมองของ Cold Spring Harbor ในการแพทย์ 5 (8).
ชีววิทยาของมัยโคแบคทีเรีย. ได้รับจาก: fcq.uach.mx
Imperiale, B. , Morcillo, N. และ Bernardelli, A. (2007). การระบุฟีโนไทป์ของไมโคแบคทีเรีย ชีวเคมีและพยาธิวิทยาคลินิก 71 (2). 47-51
การติดเชื้อ Mycobacterial ดึงมาจาก: medlineplus.gov
ดึงมาจาก: microbewiki.com
ปัญหาพิเศษ: "กลไกการก่อโรคของเชื้อวัณโรคจากเชื้อ Mycobacterium". ดึงมาจาก: mdpi.com
ได้มาจาก: สุขอนามัย. edu.uy

MYCOBACTERIUM: ลักษณะสัณฐานวิทยาและการเกิดโรค - ชีววิทยา - 2025