Mycobacterium tuberculosis

Informațiile prezentate nu sunt sfaturi medicale și este posibil să nu fie corecte. Conținutul are doar scop ilustrativ și nu înlocuiește sfatul medicului: citiți avertismentele .

Mycobacterium tuberculosis
Culturi in vitro de Mycobacterium tuberculosis

Clasificare științifică
Domeniu	Prokaryota
Regatul	Bacterii
Phylum	Actinobacterii
Ordin	Actinomicetale
Subordine	Corynebacterineae
Familie	Mycobacteriaceae
Tip	Mycobacterium
Specii	M. tuberculoza
Nomenclatura binominala
Mycobacterium tuberculosis Zopf , 1883
Denumiri comune
Bacilul lui Koch

Mycobacterium tuberculosis (numit și bacilul lui Koch ) aparținând familiei Mycobacteriaceae , o familie de bacterii gram-variabile. Este bacilul responsabil de tuberculoză la om. Sunt bacili aerobi obligați , nemodificatori , care nu formează spori , cu dimensiuni de 0,2-0,6 x 1-10 µm, caracterizați prin creștere lentă, un perete bogat în acizi micolici și un ADN cu un conținut ridicat de guanină și citozină (60 -70%). Numele provine de la Robert Koch care l-a descoperit în 1882.

Structura peretelui celular micobacterian. 1. glicolipide fenolice, 2. acizi micolici, 3. arabinogalactani, 4. peptidoglican, 5. membrană celulară, 6. lipo-arabinomanani, 7. fosfatidilinozitol manozid, 8. scheletul peretelui celular.

Textura peretelui

Peretele celular al bacilului lui Koch este deosebit în multe privințe. Este compus de

Lipidele: 60% din greutatea uscată a peretelui celular (30% din greutatea uscată a corpului bacterian), în principal acizi micolici și ceruri (A, B, C, D).

Proteine: Ele reprezintă 15% din peretele celular. Au o activitate antigenică puternică, cu activarea imunității celulare . Extrase cu metode adecvate, acestea sunt definite ca PPD sau derivat proteic purificat, care este în principal responsabil pentru reacția de hipersensibilitate de tip IV.

Structura este stratificată ; din interior spre exterior există peptidoglican , arabinogalactan și glicolipide de suprafață în care sunt ancorați acizii micolici . Grupuri de lipo - arabino manani ancorate direct pe membrană traversează întregul perete. Această complexitate justifică rezistența la factorii de mediu (uscare), rezistența la alcool și acid (vezi mai jos), timpul lung de replicare (12-24 ore), caracteristicile de creștere in vitro (colonii vizibile numai după 40 de zile), antigenicitatea particulară (datorită componentei proteice a peretelui), rezistenței la numeroase antibiotice și tendinței bacteriei la agregare (datorită dimicolil trehalozei sau factorului chordal).

Glicipipidele Mycobacterium se mai numesc și micozide; acizii micolici sunt lipide cu 60 - 90 atomi de carbon uniți la carbohidrați prin legături covalente.

Factorul chordal este responsabil pentru creșterea sub formă de lanțuri paralele, este toxic dacă este inoculat la șoareci și este implicat în virulența micobacteriilor (inhibarea fagocitozei mediată de macrofage cu supraviețuire intravesiculară).

Ceara D, pe de altă parte, pare a fi unul dintre elementele responsabile pentru reacția de hipersensibilitate de tip IV.

Patogenie

După inhalarea aerosolilor infectați apare fagocitoza bacteriilor de către macrofagele alveolare . Blocarea lizozomului de fuziune - fagozom garantat de factorul chordal, ducând la supraviețuirea bacteriilor din macrofag prin activarea unui răspuns imun mediat de celule ( limfocite T CD4 + și limfocite T CD8 +). În special, activarea CD4 + T duce la producerea de anticorpi (neprotejând datorită localizării intracelulare a BK) și la producerea de IFN și IL-2 cu activarea macrofagelor. Macrofagele activate pot acum să înghită și să distrugă micobacteriile. Activarea limfocitelor T CD8 + duce la liza celulelor fagocitare care conțin micobacterii replicante. Rezultatul general este promovarea inflamației cronice cu formarea de granuloame care conțin necroză cazeoasă (material format din bacili morți, celule epitelioide și macrofage). Macrofagele cu nuclei în formă de potcoavă ( celula Langhans ), înguste pentru a forma un strat epitelioid (similar cu un epiteliu), sunt localizate în jurul necrozei cazeoase; și mai extern, sunt prezente limfocitele T și celulele plasmatice . Granulomul astfel compus este înconjurat de un strat capsular format din fibroblaste și țesut conjunctiv, format ca urmare a evenimentului inflamator-compresiv.

S-a discutat mult despre cauzele necrozei cazeoase; de fapt, se pare că sunt implicați mai mulți factori. În primul rând, se acordă o mare importanță reacției de hipersensibilitate de tip IV mediată de componenta proteică a bacteriei dizolvate în țesuturi, cu producere de interferon și citotoxicitate consecventă. Unele endotoxine particulare conținute în același BK par a fi implicate, capabile să medieze citolesivitatea directă. Obliterarea compresivă a rețelei vasculare mediată de procesele inflamatorii cronice este adesea considerată un eveniment etiologic; Florey a subliniat că compresia cu tromboza consecventă este în schimb un fenomen tardiv , care apare numai după geneza necrozei cazeoase ^[1] .

Leziunile primare sunt localizate în principal în lobul pulmonar mediu drept și lobul superior stâng. În acest moment poate exista diseminare pulmonară secundară (apex), pleurală , traheo - bronșică , digestivă, miliară (renală), nervoasă și osoasă. Invazia se poate produce prin continuitate, prin ingestia de spută sau prin sânge.

Evoluția granuloamelor după golire odată cu crearea unei căi fistuloase duce la formarea de caverne (și eventuale ftize ) care sunt acoperite cu epiteliu broșial (un fenomen numit curățare ); peșterile pot fi suprainfectate de ciuperci din genul Aspergillus . Granuloamele pot suferi fibroză și cicatrici cu posibilă calcificare sau osificare.

Epidemiologie

Același subiect în detaliu: Tuberculoza .

Rezervorul natural este omul cu tuberculoză evidentă. Transmiterea are loc prin inhalarea aerosolilor infectați. Cei cu risc sunt în principal dependenți de droguri, persoane fără adăpost, alcoolici, prizonieri și pacienți cu SIDA .

Profil clinic

Același subiect în detaliu: Tuberculoza .

Tuberculoza primară (TB) în imunocompetent este în mare parte asimptomatică sau paucisimptomatică ( febră , transpirații abundente pe timp de noapte, tuse și stare de rău). TBC primar la persoanele cu risc are o localizare pulmonară primară progresivă cu febră, tuse , expectorație, hemoptizie și dispnee. TB secundară (postprimară) se caracterizează prin tuse cronică, expectorație sincer purulentă, hemoptizie, febră, dispnee, dureri toracice și anorexie . TBC extrapulmonar poate afecta diferite organe și sisteme, cum ar fi ganglionii limfatici (25%), pleura (20%), tractul genito-urinar (15%), oasele (10% - cea mai frecventă localizare osteoarticulară este coloana vertebrală), meningele (5%) . TB miliară se caracterizează prin leziuni mici, în formă de semințe de mei , care se răspândesc rapid de la plămâni la viscere (în special rinichii).

Profil de diagnosticare

Bacili Koch (fuchsia) în țesătură (albastru), pata Ziehl-Neelsen .

Diagnosticul M. tuberculosis utilizează examinarea microscopică , examinarea culturii , examinările biochimice și examinările imunomoleculare .

Examinare microscopica

Stratul de membrană exterioară este similar funcțional cu membrana exterioară Gram-negativă; totuși pata Gram nu este potrivită pentru identificarea sa ^[2] . De fapt, sunt folosite culori care sunt capabile să evidențieze rezistența caracteristică acid-alcool . Colorarea Ziehl-Neelsen (carbolfușină fierbinte) are loc după colectarea pe o lamă care poartă o probă adecvată (cum ar fi sputa fluidizată cu N-acetilcisteină ). Ulterior, proba trebuie lăsată să se usuce câteva minute; după acest timp, continuăm cu colorarea folosind carbolfușina Ziehl, un colorant capabil să pătrundă în peretele micobacteriei după încălzire adecvată (glisați deasupra arzătorului Bunsen până la primii vapori). După expunerea la arzătorul Bunsen, lamela este spălată cu alcool și acid sulfuric ; acest pas permite decolorarea bacteriilor care nu au structura tipică a micobacteriilor. Ulterior, diapozitivul poate fi colorat cu un contra-colorant, cum ar fi albastru de metilen . Prezența micobacteriilor este documentată de prezența bacililor fuchsia pe fond albastru. Această metodă nu este lipsită de probleme legate de specificitate; de fapt, pata Ziehl-Neelsen identifică nu atât de multe micobacterii, ci bacili acid-alcool-rezistenți ( BAAR ), care pot să nu fie patogeni sau simpli contaminanți ai probei. Evaluarea unui examen microscopic după colorarea Ziehl-Neelsen trebuie făcută pe baza prezenței BAAR într-un câmp microscopic la 1.000 de măriri ^[3] , conform schemei următoare.

BAAR pentru câmpuri	Raport
0 BAAR pe 300 de câmpuri	Negativ pentru BAAR.
1-2 BAAR pe 300 de câmpuri	Îndoială: retestare.
1-9 BAAR pe 100 de câmpuri	+ Pozitiv
1-9 BAAR pe 10 câmpuri	Pozitiv ++ -
1-9 BAAR pe 1 câmp	Pozitiv +++ -
Mai mult de 9 BAAR pe 1 curs	Pozitiv ++++

Sensibilitatea examenului microscopic efectuat cu pata Ziehl-Neelsen este condiționată de încărcătura microbiană, de tipul probei biologice, de orice erori tehnice în procedură și de abilitatea operatorului. În cele din urmă, se estimează ^[4] că colorarea Ziehl-Neelsen poate identifica BAAR numai dacă este prezentă cu un prag minim de 10.000 - 100.000 bacterii per ml de probă. Specificitatea este condiționată de faptul că diferitele specii de Nocardia , Rhodococcus pot da fals pozitive pentru BAAR. În mod similar, Legionella micdadei și chisturile Cryptosporidium și Cyclospora pot fi colorate cu Ziehl-Neelsen. De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că unele tulpini particulare de micobacterii pot varia capacitatea de colorare ca BAAR. Mai mult, examinarea microscopică nu oferă nicio informație cu privire la viabilitatea micobacteriilor observate; examenul microscopic pozitiv și examenul negativ al culturii sunt posibile la pacienții aflați sub tratament (vezi examenul culturii). Alte posibile pete sunt colorarea Kinyoun ( carbolfușină rece), colorarea auraminei sau alte coloranți asociați fluorescenței .

Examen cultural

Comparativ cu examenul microscopic, examenul de cultură are o sensibilitate foarte mare (este capabil să dea pozitivitate în probele biologice care conțin 10 - 100 BAAR pe ml) și specificitatea maximă. Cultura trebuie să fie precedată de colectarea unei probe adecvate ( urină , fecale , sânge , spută subțiată ) și tratată cu hidroxid de sodiu 10% pentru a elimina bacteriile contaminante (în special posibile micobacterii nepatogene cu creștere rapidă capabile să dea fals pozitive ). M. tuberculoza este capabilă să reziste pH-ului ridicat și să treacă nevătămat la următoarele etape ale culturii. Se pot folosi atât soluri solide, cât și lichide. Mediile solide pot fi pe bază de ouă , cum ar fi mediul Lowenstein-Jensen și mediul Petragnani sau sintetic ( agarizat ), cum ar fi mediul Middlebrook 7H10 -7H11. Mediul Lowenstein-Jensen este un mediu de eprubetă care se solidifică după încălzire; în special, solidificarea are loc după ce solul a fost plasat într-o poziție ușor înclinată, astfel încât suprafața expusă aerului să apară ca o pantă (denumire ulterioară a solului). Solidificarea are loc datorită proteinelor din ou care se coagulează în căldură; alte componente ale acestui mediu sunt verde de malachit , asparagină , glicerol , magneziu , potasiu și amidon din cartofi . Utilizarea solurilor solide implică o creștere lentă și / sau dificilă (2-3 săptămâni); cu toate acestea, detectarea manuală a coloniilor permite detectarea culturilor mixte, analizarea morfologiei coloniilor și determinarea încărcăturii bacteriene. De fapt, se presupune că există o relație directă între numărul de colonii și sensibilitatea reliefului ^[5] , conform următoarei scheme.

Numărul de colonii	Raport
0 colonii	Negativ
<50 de colonii	Îndoială; trebuie efectuate alte teste biochimice
50-100 de colonii	+ Pozitiv
100-200 colonii	Pozitiv ++ -
200-500 de colonii	Pozitiv +++ -
> 500 (patină)	Pozitiv ++++

Mediile lichide, cum ar fi sistemul MGIT , permit creșterea mai rapidă și detectarea automată de către sistemele de incubare computerizate. Cu toate acestea, ele necesită subculturi pe solide, dată fiind imposibilitatea cuantificării încărcăturii bacteriene. În special, în mediul lichid Middlebrook 7H9 există o bază de silicon care conține un compus fluorescent (un complex metalic de ruteniu ), sensibil la reducerea tensiunii oxigenului (consumat de orice micobacterie prezentă), care acționează ca un sistem de detectare.

Sistemul Bactec

Același subiect în detaliu: hemocultura .

Sistemul Bactec pentru M. tuberculosis este adesea utilizat pentru a detecta bacteriemia și diseminarea. În interiorul unei sticle sigilate se află un mediu de cultură lichid care conține acid palmitic marcat cu ¹⁴ C. Utilizarea acestei substanțe de către micobacterii duce la producerea de ¹⁴ CO ₂ care se acumulează în interiorul sticlei. Gazul prezent în sticla sigilată este analizat automat de instrument și cantitatea de ¹⁴ CO ₂ este detectată de un detector de radioactivitate , cuantificat și exprimat ca un indice de creștere .

Test de identificare moleculară

Același subiect în detaliu: PCR în timp real .

Testul AccuProbe vizează subunitatea 16S a ARNr . Testul INNO-LiPA vizează regiunea distanțieră prezentă între gena 16S și gena 23S a ARNr . Aceste două metode, ambele cu specificitate și sensibilitate ridicate, sunt capabile să facă distincția între

Injecție intradermică de PPD pentru demonstrarea reacției Mantoux.

Testul Mantoux

Același subiect în detaliu: testul Mantoux .

Constă din inocularea intradermică a 5 unități de derivat proteic purificat sau PPD (echivalent cu 0,1 mg). Reacția intradermică (în urma răspunsului limfocitelor sensibilizate) trebuie evaluată după 48 de ore. O leziune cu un diametru mai mare de 10 mm trebuie considerată pozitivă la individul sănătos. La individul neimunocompetent , o leziune mai mare de 5 mm în diametru se presupune a fi pozitivă. Testul Mantoux, deși este încă valabil ca măsură de control, este adesea pozitiv nu numai în tuberculoza activă, ci și după expunerea la micobacterii de mediu inofensive, după expunerea asimptomatică recentă la M. tuberculosis, la infecțiile latente și la subiecții vaccinați .

QuantiFERON sau TB-Test

Testul, care a fost introdus în 2005 în rutina de diagnostic ^[6] , constă în testarea, timp de 16-24 de ore, a întregului sânge al subiectului investigat cu antigeni tuberculoși anumiți, cum ar fi ESAT-6 , CFP-10 sau același purificat derivat proteic . Ulterior, după timpul necesar prelucrării antigenelor , prezența interferonului este evaluată de ELISA , care mărturisește activitatea limfocitelor T sensibilizate la M. tuberculosis .

Terapie, prevenire și control

Același subiect în detaliu: Tuberculoza .

Tratamentul pentru M. tuberculoză constă dintr-o serie de medicamente specifice, cum ar fi izoniazida , rifampicina , pirazinamida și etambutolul timp de 9 luni, de două ori pe săptămână. Tratamentul cu rifampicină poate dura până la un an. Vaccinul germen viu și atenuat se numește vaccin BCG ( Mycobacterium bovis atenuat pe glicerină și cartof biliar , numit și Bacilul Calmette-Guérin ) și este recomandat în zonele în care tuberculoza este endemică . Vaccinarea trebuie verificată prin testul Mantoux .

Notă

^ M. Umberto Dianzani, Instituții de patologie generală , Torino, UTET, 2006, ISBN 978-88-02-06211-2 .
^ Antonelli, Clementi, Pozzi, Rossolini, Medical Microbiology , Rozzano (MI), Ambrosiana, 2008.
^ Kent și Kubuka, 1985, CDC
^ Patrick R. Murray, Microbiologie medicală , Roma, EMSI, 2008, ISBN 978-88-86669-56-6 .
^ ATS. Standarde diagnostice și clasificarea tuberculozei la adulți și copii, Am J Respir Crit Care Med 161: 1376-1395, 2000
^ Michele La Placa, Principii de microbiologie medicală , Bologna, Esculapio, 2012.

Imagini conexe

Tuberculoza pulmonară pe piept X- ray. Săgețile indică granulom.
Imagine cu micrografie electronică de scanare a M. tuberculosis .
Imagine cu microscop electronic de transmisie a M. tuberculosis .
Bacili Koch în spută, colorate în roșu.

Bibliografie

Jawetz, Melnick și Adelberg, 2008, Microbiologie medicală . A douăzeci și patra Ed.
Patrick R. Murray, 2008, Microbiologie medicală . Quinda Ed.
Molina Romanzi, 2006, Microbiologie clinică . Primul Ed.
La Placa, 2005, Principiile microbiologiei medicale . Zecea Ed.
Bistoni, Nicoletti, Nicolosi, 2002, Microbiologie și microbiologie clinică . Primul Ed.
Harrison, Principiile medicinii interne (ediția a 16-a) , New York - Milano, McGraw-Hill, 2006, ISBN 88-386-2459-3 .