Mycobacterium – rod mikobakterij: tuberkuloza, lepra in odpornost
Mycobacterium je rod bakterij s približno 100 vrstami. V rod spadajo patogeni, za katere je znano, da povzročajo resne bolezni pri sesalcih, vključno s tuberkulozo (Mycobacterium tuberculosis) in leprozo (Mycobacterium leprae).
Morfologija in posebnosti celične stene
Mikobakterije so paličaste (rod) bakterije, običajno ne-motilne in aerobne. Njihova najbolj značilna lastnost je kompleksna, maščobno bogata celična stena z dolgimi mikoloinskimi kislinami, ki ji dajejo neobičajne fisikokemijske lastnosti:
- celo pri barvanju se obnašajo kot acid-fast organizmi (npr. Ziehl–Neelsen barvanje),
- so odporne na številne detergente, kisline, lužila in običajne razkužile,
- zaradi celične stene so manj dovzetne za nekatera zdravila, še posebej za tista, ki ciljajo na tipično peptidoglikansko plast (npr. penicilin).
Patogene vrste in bolezni
Poleg Mycobacterium tuberculosis in Mycobacterium leprae obstajajo številne druge vrste, imenovane neteuberkulozne mikobakterije (NTM), ki lahko povzročajo oportunistične okužbe, zlasti pri osebkih z oslabljenim imunskim sistemom (npr. Mycobacterium avium kompleks). Okužbe se lahko kažejo kot:
- pljučne bolezni (najpogosteje pri M. tuberculosis in nekaterih NTM),
- kožne in mehkotkivne okužbe,
- diseminirane okužbe pri imunokompromitiranih osebah,
- pri leprozi predvsem kožne lezije in poškodbe perifernih živcev.
Kolonizacija, latentne okužbe in prenos
Mikobakterije lahko kolonizirajo gostitelja brez očitnih znakov bolezni. Veliko ljudi po svetu je okuženih z M. tuberculosis, ne da bi kazali kakršne koli znake aktivne bolezni — to stanje imenujemo latentna tuberkulozna okužba. Po ocenah Svetovne zdravstvene organizacije je okuženih približno četrtina svetovnega prebivalstva. Dejavniki, kot so HIV, diabetes, staranje ali imunosupresivno zdravljenje, povečajo tveganje za reaktivacijo latentne okužbe v aktivno tuberkulozo.
Prenos tuberkuloze poteka predvsem kapljično (z vdihom aerosola iz bolnika z aktivno pljučno tuberkulozo). Leproza pa se prenaša ob daljšem in tesnem stiku; prenos mehanizmov leproze ni popolnoma razumljen in inkubacijsko obdobje je lahko zelo dolgo.
Diagnostika
Diagnostika mikobakterijskih okužb vključuje kombinacijo naslednjih metod:
- mikroskopsko odkritje kislo-odpornih bacilov (npr. Ziehl–Neelsen),
- kultura na specializiranih gojiščih (npr. Lowenstein–Jensen), vendar so nekatere vrste zelo počasne — gojenje M. tuberculosis lahko traja več tednov, M. leprae pa v običajnih laboratorijskih pogojih ni gojljiv in zahteva alternativne modele (npr. armadilo) za raziskave,
- molekularne metode (PCR, komercialni testi, kot je GeneXpert) za hitro identifikacijo in odkrivanje genov za odpornost,
- kožne preizkuse in interferon-gama sprostitveni testi za odkrivanje latentne tuberkuloze,
- klinična ocena pri leprozi, kjer ima diagnostična vloga klinični pregled in histologija.
Zdravljenje in odpornost
Mikobakterijske okužbe so pogosto zahtevne za zdravljenje zaradi specifične zgradbe celične stene, intracelularne lege (preživetje znotraj makrofagov) in počasne rasti. Standardno zdravljenje pljučne tuberkuloze vključuje kombinacijo več antibiotikov (npr. izoniazid, rifampicin, etambutol, pirazinamid) in traja več mesecev. Pri nekaterih NTM so učinkoviti makrolidi, npr. klaritromicin, in rifamycini; zato je v originalnem zapisu omenjeno, da so bile mnoge vrste občutljive na antibiotike kot sta penicilin (vendar so mikobakterije običajno odporne na peniciline) ter na antibiotike motilce celične stene.
V zadnjih desetletjih so se pojavili sevi, odporni na antibiotike. Pojav večkratno zdravljenih (MDR) in razširjeno zdravljenih (XDR) sevov tuberkuloze predstavlja resen javnozdravstveni izziv. Novi antimikobakterijski preparati (npr. bedakvilin, delamanid) in podaljšane kombinacije terapij pomagajo pri obvladovanju odpornosti, vendar sta zgodnje odkrivanje in natančno spremljanje ključna.
Gojenje in imenovanje
Pri laboratorijskem gojenju se rast nekaterih mikobakterij na tekočih površinah lahko zdi podobna rasti plesni, zato je Grška predpona myco pomenila "gliva". Kljub tej površnostni podobnosti pa so mikobakterije bakterije, ne glive.
Preprečevanje in javnozdravstveni ukrepi
- cepljenje z BCG zmanjšuje tveganje za hude oblike tuberkuloze pri otrocih (učinek na odraslo pljučno tuberkulozo je manj jasen),
- odkrivanje in zdravljenje aktivnih primerov ter sledenje stikom zmanjšuje prenos,
- uporaba zaščitnih ukrepov v zdravstvenih okoljih (npr. respiratorji, dobro prezračevanje) pri delu z bolniki z aktivno pljučno tuberkulozo,
- pri NTM okužbah je pomembno preprečevanje izpostavljenosti kontaminiranim virom (vodni sistemi, biocidi) pri dovzetnih osebah.
Okolje in epidemiologija
Nekatere mikobakterije so prosto živeče in jih najdemo v tleh, vodi in biofilmih. To okoljsko bivališče je zlasti značilno za NTM vrste, ki lahko povzročijo sporadične okužbe in izbruhe povezane z medicinskimi pripomočki ali vodovodnimi sistemi.
Raziskave in prihodnost
Raziskave se osredotočajo na boljše diagnostične teste, nove antimikrobne spojine, izboljšane cepivne strategije (nadgradnja ali zamenjava BCG) ter razumevanje mehanizmov odpornosti in imunskega odziva. Z izboljšanim odkrivanjem, zdravljenjem in javnozdravstvenimi ukrepi je mogoče zmanjšati breme bolezni, ki jih povzročajo mikobakterije.
Bližnji posnetek kulture M. tuberculosis. Plasti, ki so videti kot pena, so tipičen vzorec rasti teh bakterij.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je mikobakterija?
O: Mycobacterium je rod bakterij s približno 190 vrstami. Vanj spadajo patogeni, za katere je znano, da povzročajo resne bolezni pri sesalcih, vključno s tuberkulozo in gobavostjo.
V: Kakšne oblike so mikobakterije?
O: Mikobakterije so nepremične in paličaste.
V: Kje najdemo mikobakterije?
O: Mikobakterije lahko najdemo v vodi, zemlji in prahu.
V: Koliko je skupin mikobakterij?
O: Obstajajo tri skupine mikobakterij: Mycobacterium tuberculosis complex, netuberkulozne mikobakterije (NTM) in Mycobacterium leprae.
V: Ali se lahko ljudje okužijo z M. tuberculosis, ne da bi kazali kakršne koli znake okužbe?
O: Da, veliko ljudi po svetu se okuži z M. tuberculosis, ne da bi kazali kakršne koli znake okužbe.
V: Kaj otežuje zdravljenje mikobakterijskih okužb?
O: Zdravljenje okužb z mikobakterijami je težavno, ker imajo edinstveno celično steno, zaradi katere so odporne na antibiotike, ki motijo gradnjo celične stene, kot je penicilin, poleg tega pa so sposobne preživeti dolgotrajno izpostavljenost kislinam, lužilom, detergentom, oksidativnim izbruhom in lizi s komplementom.
V: Kako hitro večina mikoberkterij podvoji svoje število?
O; Večina mikoberkterij potrebuje več kot 18 ur, da podvoji svoje število, medtem ko druge bakterije, kot je E. coli, potrebujejo le 20 minut, da podvojijo svoje število.
