MYCOBACTERIUM TUBERCULOSIS: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, KULTUR - BIOLOGIE - 2025

Das Mycobacterium tuberculosis , auch bekannt als Koch-Bazillus, ist ein pathogenes Bakterium , das eine weltweit verbreitete hochinfektiöse Krankheit verursacht, die als Tuberkulose bekannt ist.

Es wurde erstmals 1882 vom 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 die Kenntnis des Erregers es ermöglichte, seinen Übertragungsmechanismus und die günstigen Bedingungen für seine Proliferation zu bestimmen.

Mycobacterium tuberculosis-Zellen. Quelle: Von NIAID auf Flickr. über Wikimedia Commons

Im Laufe der Jahre war Tuberkulose eine Krankheit, bei der Millionen Menschen ums Leben kamen. Sein Ursprung reicht bis in die prähistorische Zeit des Neolithikums zurück, als die Domestizierung von Tieren begann. Von dort und in den verschiedenen historischen Stadien wurden Epidemien ausgelöst, die die Bevölkerung stark reduziert haben.

Mit den Fortschritten auf dem Gebiet der Bakteriologie und der Entwicklung von Antibiotika konnte begonnen werden, die Krankheit zu kontrollieren. Heute sind der Erreger, der Übertragungsmechanismus, der Pathogeneseprozess sowie der normale Krankheitsverlauf und die damit verbundenen Faktoren bekannt. Dies hat es möglich gemacht, zunehmend wirksame Behandlungsmethoden anzuwenden.

Taxonomie

Die taxonomische Klassifikation von Mycobacterium tuberculosis lautet wie folgt:

Domäne: Bakterien.

Phylum: Actinobacteria.

Bestellung: 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 sind extrem kleine Zellen, die ungefähr 0,5 Mikrometer breit und 3 Mikrometer lang sind. Bei Betrachtung unter dem Mikroskop werden einzelne oder paarweise vereinigte Zellen geschätzt.

In Laborkulturen werden weißliche Kolonien mit einem multilobulären Erscheinungsbild beobachtet. Das Bakterium hat ein einzelnes kreisförmiges Chromosom, das etwa 4.200.000 Nukleotide enthält. Das Genom enthält etwa 4.000 Gene.

Die Bakterienzelle produziert keine Sporen. Präsentieren Sie außerdem keine Schutzkapsel, die diese 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 integrale Proteine, sogenannte Porine, die als eine Art Poren oder Kanal fungieren, durch den bestimmte Substanzen in die Bakterienzelle eindringen oder diese verlassen können.

Allgemeine Charakteristiken

Mycobacteriurm tuberculosis ist ein bekanntes und weithin untersuchtes Bakterium.

Nicht mobil

Diese Art von Bakterien zeigt keine Mobilität. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass seine Struktur keine Verlängerungen (Zilien oder Flagellen) aufweist, die seine Verschiebung stimulieren.

Es ist aerob

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

Es ist weder grampositiv noch gramnegativ

Es kann nicht als grampositive oder gramnegative Bakterien klassifiziert werden. Obwohl es Peptidoglycan in seiner Zellwand enthält, folgt es bei einer Gram-Färbung nicht den charakteristischen Mustern einer der beiden Gruppen.

Sie sind alkohol-säurefeste Bazillen

Wenn sie gefärbt werden, können sie dem Verblassen mit Säure oder Alkohol widerstehen, ohne strukturelle Schäden zu erleiden. Dies ist auf die Integrität seiner Zellwand und die Rolle seiner Komponenten zurückzuführen, wodurch es widerstandsfähiger als andere Arten von Bakterien ist.

Ist ein Parasit

Ein weiteres Merkmal, das für den Pathogeneseprozess entscheidend ist, ist die Tatsache, dass es sich um einen intrazellulären Parasiten handelt. Dies bedeutet, dass es einen Wirt braucht, um zu überleben. Insbesondere parasitiert Mycobacterium tuberculosis Blutzellen, die als Makrophagen bekannt sind.

Es ist mesophil

Die durchschnittliche optimale Wachstumstemperatur liegt im Bereich von 32 bis 37 ° C. Darüber hinaus liegt der optimale pH-Wert zwischen 6,5 und 6,8, was bedeutet, dass er in leicht angesäuerten Umgebungen eine gute Leistung erbringt.

Sein Wachstum ist langsam

Sie haben eine extrem langsame Wachstumsrate. Die Zellmultiplikationszeit liegt zwischen 15 und 20 Stunden. Unter experimentellen Bedingungen im Labor kann dieser Zeitrahmen etwas verkürzt werden.

Wenn eine Kultur dieses Bakteriums durchgeführt wird, müssen Sie ungefähr 5 oder 6 Wochen warten, um gerade eine Kolonie zu sehen. Dies ist der Grund, warum die Anzeichen und Symptome nach einer langen Zeit nach dem Kontakt mit den Bakterien auftreten.

Lebensraum

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

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

Ebenso kann es dank seiner morphologischen Eigenschaften, die ihm eine gewisse Resistenz verleihen, mehrere Wochen in Staub, Kleidung und Teppichen überleben. Im Sputum kann es monatelang ruhen.

Kultur

Mycobacterium tuberculosis ist ein Bakterium, das zur Entwicklung in einem Kulturmedium bestimmte Ernährungsbedürfnisse benötigt.

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

Es können verschiedene Arten von Kulturmedien verwendet werden. Zu den häufigsten 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 ihre Anfälligkeit 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.

Erforderliche Umgebungsbedingungen

In Bezug auf die Temperatur haben verschiedene 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 es und stirbt ab.

Ebenso ist es wichtig zu bedenken, dass für die Entwicklung unbedingt Sauerstoff erforderlich ist. Daher muss sichergestellt werden, dass dieses Element bei der Kultivierung verfügbar ist.

Abhängig vom Bakteriengehalt der für die Kultur entnommenen Probe kann es zwischen 6 und 8 Wochen dauern, bis das Auftreten der Kolonien festgestellt wird.

Antibiotika, die für Mycobacterium tuberculosis harmlos sind, werden dem Kulturmedium häufig zugesetzt, 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 Fälle beschrieben wurden, in denen die Bakterien in andere Körperteile gewandert sind und erhebliche Schäden verursacht haben.

Pathogenese der Tuberkulose

Das Hauptübertragungsmittel sind die Sekrete, die Menschen mit der Krankheit ausstoßen, hauptsächlich wenn sie husten.

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

Da das Tor zum Körper das Einatmen ist, gelangen sie direkt in die Atemwege, die sie bis zu ihrem Aufenthaltsort, den Lungenalveolen, zurücklegen.

Wie bei allen Krankheitserregern, die in den Körper gelangen, stimulieren sie die Produktion chemischer Botenstoffe, die als Lymphokine und Cytosine bekannt sind. Die Funktion dieser Moleküle besteht darin, Makrophagen anzuziehen, Zellen des Immunsystems, die Infektionen bekämpfen.

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

Virulenzfaktoren

Virulenzfaktoren sind ein bestimmendes Element bei der Entwicklung einer Infektion. Sie sind definiert als die verschiedenen Mechanismen, die ein Krankheitserreger hat, um den Wirt zu infizieren.

Im Fall von Mycobacterium tuberculosis sind die Virulenzfaktoren die folgenden:

Seilfaktor: Seine Funktion besteht darin, Bakterienzellen zusammenklumpen zu lassen und so Schnüre zu bilden.

LAM (Lipo-Arabin-Mannan): Seine Funktion besteht darin, die Aktivierung von Makrophagen zu verhindern und den Eintritt von Bakterien in sie durch biochemische Mechanismen zu fördern.

Sulfatide: Sie verhindern , dass die Phagosomen, in denen die Bakterien enthalten sind, mit den Lysosomen fusionieren, um sie zu zersetzen.

Symptome

Wie bei vielen anderen Pathologien kann es bei Tuberkulose vorkommen, dass die Person Träger der Bakterien ist, ohne Symptome zu zeigen. Dies ist als latente Tuberkulose bekannt.

Röntgen mit Lungen, die von Mycobacterium tuberculosis betroffen sind. Quelle: Von UnknownUnbekannter Autor, über Wikimedia Commons

Andererseits zeigt 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
• Nachtschweiß
• Blutiger Auswurf
• Schmerzen in der Brust beim Atmen und Husten.

Behandlung

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

Zu den häufigsten Medikamenten zur Behandlung dieser Krankheit gehören:

• Pyrazinamid
• Rifampcin
• Isoniazid
• Ethambutol

Natürlich wird die Dosis und die Auswahl des Arzneimittels vom Arzt unter Berücksichtigung bestimmter Parameter wie dem Alter des Patienten, seinem allgemeinen Gesundheitszustand und der möglichen Resistenz gegen Arzneimittel des infektiösen Stammes vorgenommen.

Es ist von entscheidender Bedeutung, die Behandlung vollständig einzuhalten. Wenn es vorzeitig abgesetzt wird, besteht die Gefahr, dass bei noch lebenden Bakterien Resistenzen entstehen, was zu einer Zunahme der Virulenz und der Schwere der Krankheit führen kann.

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