Mycobacterium -Mycobacterium
Mycobacterium | |
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Micrografia TEM de M. tuberculosis . | |
Classificação científica | |
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Filo: |
" Actinobactérias "
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Família: | |
Gênero: |
Mycobacterium
Lehmann & Neumann 1896
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Espécies | |
Veja abaixo . |
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Sinônimos | |
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Mycobacterium é um gênero de Actinobacteria , tendo sua própria família, a Mycobacteriaceae. Mais de 190 espécies são reconhecidas neste gênero. Este gênero inclui patógenos conhecidos por causar doenças graves em mamíferos, incluindo tuberculose ( Mycobacterium tuberculosis ) e hanseníase ( Mycobacterium leprae ) em humanos. Oprefixo grego myco- significa "fungo", aludindo ao modo como as micobactérias crescem deforma semelhante ao bolor na superfície das culturas. É ácido resistente e não pode ser corado peloprocedimento de coloração de Gram .
Características microbiológicas
Metabolismo e morfologia
As micobactérias são aeróbicas . Eles têm a forma bacilar , pelo menos na maioria das fases que atraíram a atenção microbiológica humana até o momento; são hastes retas ou ligeiramente curvas entre 0,2 e 0,6 µm de largura e entre 1,0 e 10 µm de comprimento. Geralmente são bactérias não móveis, exceto a espécie Mycobacterium marinum , que se mostrou móvel dentro dos macrófagos . Eles são caracteristicamente ácido-resistentes . As micobactérias possuem uma membrana externa. Eles possuem cápsulas e a maioria não forma endosporos . M. marinum e talvez M. bovis demonstraram esporular ; no entanto, isso foi contestado por pesquisas adicionais. A característica distintiva de todas as espécies de Mycobacterium é que a parede celular é mais espessa do que em muitas outras bactérias, sendo hidrofóbica , cerosa e rica em ácidos micólicos / micolatos. A parede celular consiste na camada de micolato hidrofóbico e uma camada de peptidoglicano unida por um polissacarídeo, arabinogalactano . A parede celular contribui substancialmente para a robustez deste gênero. As vias biossintéticas dos componentes da parede celular são alvos potenciais para novos medicamentos para a tuberculose.
Muitas espécies de Mycobacterium se adaptam prontamente ao crescimento em substratos muito simples , usando amônia ou aminoácidos como fontes de nitrogênio e glicerol como fonte de carbono na presença de sais minerais. As temperaturas ótimas de crescimento variam amplamente de acordo com a espécie e variam de 25 ° C a mais de 50 ° C.
A maioria das espécies de Mycobacterium , incluindo a maioria das espécies clinicamente relevantes, pode ser cultivada em ágar sangue . No entanto, algumas espécies crescem muito lentamente devido a ciclos reprodutivos extremamente longos - M. leprae , pode levar mais de 20 dias para passar por um ciclo de divisão (para comparação, algumas cepas de E. coli levam apenas 20 minutos), tornando a cultura de laboratório um processo lento processo. Além disso, a disponibilidade de técnicas de manipulação genética ainda está muito aquém de outras espécies bacterianas.
Uma divisão natural ocorre entre espécies de crescimento lento e rápido . Micobactérias que formam colônias claramente visíveis a olho nu dentro de 7 dias em subcultura são denominadas de crescimento rápido, enquanto aquelas que requerem períodos mais longos são denominadas de crescimento lento.
Pigmentação
Algumas micobactérias produzem pigmentos carotenóides sem luz. Outros requerem fotoativação para produção de pigmento.
- Fotocromogênios (Grupo I)
- Produz colônias não pigmentadas quando cultivadas no escuro e colônias pigmentadas somente após exposição à luz e reincubação.
- Ex: M. kansasii , M. marinum , M. simiae .
- Scotocromogênios (Grupo II)
- Produz colônias de amarelo profundo a laranja quando cultivadas na presença de luz ou escuridão.
- Ex: M. scrofulaceum , M. gordonae , M. szulgai .
- Não cromógenos (Grupos III e IV)
- Não pigmentado no claro e no escuro ou tem apenas um pigmento amarelo claro, castanho ou castanho que não se intensifica após a exposição à luz.
- Ex: M. tuberculosis , M. avium-intra-cellulare , M. bovis , M. ulcerans , M. xenopi
- Ex: M. fortuitum , M. chelonae
Características de coloração
As micobactérias são organismos clássicos resistentes ao ácido. Manchas utilizados na avaliação de amostras de tecido ou amostras microbiológicas incluem corante de Fite , coloração de Ziehl-Neelsen , e mancha de Kinyoun .
As micobactérias parecem fenotipicamente mais estreitamente relacionadas aos membros de Nocardia , Rhodococcus e Corynebacterium .
Ecologia
As micobactérias são organismos comuns, normalmente vivendo na água (incluindo água da torneira tratada com cloro ) e em fontes de alimentos. Alguns, no entanto, incluindo a tuberculose e os organismos da lepra, parecem ser parasitas obrigatórios e não são encontrados como membros de vida livre do gênero.
Patogenicidade
As micobactérias podem colonizar seus hospedeiros sem que eles apresentem quaisquer sinais adversos. Por exemplo, bilhões de pessoas em todo o mundo têm infecções assintomáticas de M. tuberculosis (TB latente) .
As infecções por micobactérias são notoriamente difíceis de tratar. Os organismos são resistentes devido à sua parede celular, que não é verdadeiramente Gram negativa nem positiva . Além disso, eles são naturalmente resistentes a uma série de antibióticos que interrompem a biossíntese da parede celular, como a penicilina . Devido à sua parede celular única, eles podem sobreviver a uma longa exposição a ácidos, álcalis, detergentes, explosões oxidativas, lise por complemento e muitos antibióticos . A maioria das micobactérias é suscetível aos antibióticos claritromicina e rifamicina , mas surgiram cepas resistentes a antibióticos.
Tal como acontece com outros patógenos bacterianos, M. tuberculosis produz uma série de proteínas de superfície e secretadas que contribuem para sua virulência . No entanto, o mecanismo pelo qual essas proteínas contribuem para a virulência permanece desconhecido.
Classificação médica
As micobactérias podem ser classificadas em vários grupos principais para fins de diagnóstico e tratamento: complexo M. tuberculosis , que pode causar tuberculose : M. tuberculosis , M. bovis , M. africanum e M. microti ; M. leprae , que causa hanseníase ou lepra; micobactérias não tuberculosas (MNT) são todas as outras micobactérias, que podem causar doença pulmonar semelhante à tuberculose, linfadenite , doença de pele ou doença disseminada.
Micosídeos
Os micosídeos são compostos glicolipídicos isolados de Mycobacterium que contêm várias porções de lipídeos, carboidratos e aminoácidos. Os micosídeos A e B têm 18 e 20 átomos de carbono, respectivamente.
Genômica
Análises comparativas de genomas de micobactérias identificaram vários indels conservados e proteínas de assinatura que são encontrados exclusivamente em todas as espécies sequenciadas do gênero Mycobacterium . Além disso, 14 proteínas são encontradas apenas nas espécies dos gêneros Mycobacterium e Nocardia , sugerindo que esses dois gêneros estão intimamente relacionados.
Os genomas de algumas micobactérias são bastante grandes quando comparados a outras bactérias. Por exemplo, o genoma de M. vulneris codifica 6.653 proteínas, que é maior do que o de pequenos eucariotos , como levedura (que codifica apenas ~ 6.000 proteínas).
Evolução
M. ulcerans evoluiu de M. marinum.
Espécies
Os testes fenotípicos podem ser usados para identificar e distinguir diferentes espécies e cepas de micobactérias. Em sistemas mais antigos, as micobactérias são agrupadas com base em sua aparência e taxa de crescimento. No entanto, essas são simplesiomorfias , e a classificação mais recente é baseada na cladística . Mais de 100 espécies são reconhecidas atualmente.
O'Neill e colaboradores recentemente apresentaram uma análise filogenética abrangente baseada em um alinhamento de genomas centrais de 57 cepas de bactérias, incluindo todas as micobactérias disponíveis.
Crescendo lentamente
Grupo I, II e III de Runyon
Complexo Mycobacterium tuberculosis
Veja também o artigo principal sobre o complexo Mycobacterium tuberculosis
-
Os membros do complexo Mycobacterium tuberculosis (MTBC) são agentes causadores da tuberculose humana e animal. As espécies neste complexo incluem:
- M. africanum
- M. bovis
- M. bovis BCG
- M. canetti
- M. caprae
- M. microti
- M. mungi
- M. orygis
- M. pinnipedii
- M. suricattae
- M. tuberculosis , a principal causa da
Mycobacterium avium complexo
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O complexo Mycobacterium avium (MAC) é um grupo de espécies que, em uma infecção disseminada, mas não na infecção pulmonar, costumava ser uma causa significativa de morte empacientes com AIDS . As espécies neste complexo incluem:
- M. avium
- M. avium paratuberculosis , que tem sido implicado na doença de Crohn em humanos e é o agente causador da doença de Johne em bovinos e ovinos
- M. avium silvaticum
- M. avium "hominissuis"
- M. colombiense
- M. indicus pranii
- M. intracellulare
Mycobacterium gordonae clade
Mycobacterium kansasii clade
Mycobacterium nonchromogenicum / terrae clade
Micobactérias produtoras de micolactona
Mycobacterium simiae clade
- M. florentinum
- M. genavense
- M. heidelbergense
- M. interjectum
- M. kubicae
- M. lentiflavum
- M. montefiorense
- M. palustre
- M. parascrofulaceum
- M. simiae
- M. triplex
Desagrupado
- M. arabiense
- M. aromaticivorans
- M. aquaticum
- M. bacteremicum
- M. bohemicum
- M. botniense
- M. branderi
- M. celatum
- M. chimaera
- M. conspicuum
- M. cookii
- M. doricum
- M. farcinogenes
- M. haemophilum
- M. heckeshornense
- M. intracellulare
- M. kyorinense
- M. lacus
- M. leprae , que causa hanseníase
- M. lepraemurium
- M. lepromatosis , outra causa (menos significativa) da hanseníase, descrita em 2008
- M. liflandii
- M. llatzerense
- M. malmoense
- M. marinum causa uma doença rara chamada granuloma de aquário .
- M. neoaurum
- M. monacense
- M. murale
- M. nebraskense
- M. saskatchewanense
- M. sediminis
- M. scrofulaceum
- M. shimoidei
- M. szulgai
- Mycobacterium talmoniae
- M. tusciae
- M. xenopi
- M. yongonense
Taxa de crescimento intermediário
Crescendo rapidamente
Clado de Mycobacterium abscessus
Juntos, eles são conhecidos como o complexo M. abscessus
Clado de Mycobacterium chelonae
Clado de Mycobacterium fortuitum
- M. boenickei
- M. brisbanense
- M. cosmético
- M. fortuitum
- M. fortuitum subsp. acetamidolítico
- M. houstonense
- M. mageritense
- M. neworleansense
- M. peregrinum
- M. porcinum
- M. senegalense
- M. septicum
Mycobacterium mucogenicum clade
Mycobacterium parafortuitum clade
Clado Mycobacterium vaccae
CF (Fibrose Cística)
Desagrupado
- M. agri
- M. aichiense
- M. alvei
- M. arupense
- M. barrassiae
- M. brumae
- M. canariasense
- M. chubuense
- M. conceptionense
- M. confluentis
- M. duvalii
- M. Elephantis
- M. flavescens
- M. gadium
- M. gilvum
- M. hassiacum
- M. holsaticum
- M. iranicum
- M. komossense
- M. madagascariense
- M. massilipolynesiensis
- M. moriokaense
- M. obuense
- M. phlei
- M. psychrotolerans
- M. pulveris
- M. pyrenivorans
- M. smegmatis
- M. sphagni
- M. thermoresistibile
- M. vanbaalenii
Desagrupado
- M. arosiense
- M. aubagnense
- M. chlorophenolicum
- M. fluoroanthenivorans
- M. kumamotonense
- M. novocastrense
- M. parmense
- M. poriferae
- M. rhodesiae
- M. seoulense
- M. tokaiense
Divisão proposta do gênero
Gupta et al. propuseram, com base na análise de 150 espécies do gênero, a divisão do Mycobacterium em cinco gêneros. Os novos gêneros propostos são:
- Mycobacterium baseado no clado Tuberculosis-Simiae
- Mycolicibacterium baseado no clado Fortuitum-Vaccae
- Mycolicibacter baseado no clado Terrae
- Mycolicibacillus baseado no clado Triviale
- Mycobacteroides com base no clado Abscessus-Chelonae
Essa divisão nomenclatural do gênero Mycobacterium tem sido contestada com base no fato de que complica desnecessariamente os diagnósticos e tratamentos médicos.
Micobacteriófago
As micobactérias podem ser infectadas por micobacteriófagos , vírus bacterianos que podem ser usados no futuro para tratar a tuberculose e doenças relacionadas por terapia fágica . O procedimento pode demorar algum tempo a entrar em prática no caso do Mtb, pois as partículas do bacteriófago não conseguem penetrar nos bacilos da tuberculose, ou aglomerados.
Diagnóstico
As micobactérias podem ser cultivadas por cultura bacteriana , mas crescem lentamente, e geralmente são necessárias 6-8 semanas antes de concluir que não há crescimento micobacteriano.
Em amostras de patologia anatômica, a imunohistoquímica e as modificações da coloração de Ziehl-Neelsen (como o método Fite-Faraco ) têm utilidade diagnóstica comparável. Ambos são superiores à coloração Ziehl-Neelsen tradicional.
Referências
Leitura adicional
- Diagnóstico e tratamento de doenças causadas por micobactérias não tuberculosas . American Thoracic Society. Am J Respiratory and Critical Care Medicine . Agosto de 1997 156 (2) Suplemento da Parte 2
- RIDOM : Diferenciação Ribossômica de Microrganismos Médicos
- JP Euzéby: Lista de nomes procarióticos com posição na nomenclatura - gênero Mycobacterium
links externos
- Tuberculista : banco de dados de anotação do genoma
- MTB Sysborg : banco de dados de anotação do genoma do Instituto de Genômica e Biologia Integrativa
- Consórcio de Genômica Estrutural de TB : Estruturas de proteínas de Mycobacterium tuberculosis
- MycDB : banco de dados Mycobacterium
- TBDB : Banco de dados de tuberculose
- Genomas de Mycobacterium e informações relacionadas no PATRIC , um Centro de Recursos de Bioinformática financiado pelo NIAID
- Perguntas frequentes sobre a doença pulmonar NTM
- PRASITE: Identificação de micobactérias