MICOBATTERIO: CARATTERISTICHE, MORFOLOGIA E PATOGENESI - BIOLOGIA - 2025

Il Mycobacterium è un genere di batteri che si caratterizza, tra le altre cose, per essere a forma di bastoncello e non si colorano adeguatamente con il metodo di colorazione Gram. Costituisce un ampio gruppo di batteri, abbastanza eterogeneo che in molti casi sono patogeni per l'uomo.

I micobatteri hanno determinate caratteristiche che li rendono oggetto di interesse per tutti gli specialisti nel campo della microbiologia. Tuttavia, ci sono specie di cui molti aspetti sono ancora sconosciuti, comprese le condizioni specifiche che sono necessarie per generare qualsiasi patologia. A causa di ciò, ci sono molti studi che sono stati sollevati per cercare di chiarirlo.

Cellule batteriche del Mycobacterium tuberculosis. Fonte: NIAID (Mycobacterium tuberculosis Bacteria), tramite Wikimedia Commons

Tra le malattie provocate dai batteri del genere Mycobacterium ce ne sono due che da anni provocano migliaia di morti: la tubercolosi e la lebbra. Il primo è causato dal Mycobacterium tuberculosis e il secondo dal Mycobacterium leprae. Per il loro potenziale patogeno sono forse i micobatteri più conosciuti e studiati.

Al contrario, ce ne sono altri totalmente sconosciuti. Tuttavia, in generale, esiste una visione del genere Mycobacterium come un gruppo di batteri con caratteristiche comuni e particolari ben marcate. Questo li rende uno degli organismi più interessanti nel dominio dei batteri.

Tassonomia

La classificazione tassonomica del genere Mycobacterium è la seguente:

Dominio: batteri

Phylum: Actinobacteria

Ordine: Actinomycetales

Sottordine: Corynebacterineae

Famiglia: Mycobacteriaceae

Genere: Mycobacterium.

Morfologia

I batteri appartenenti al genere Mycobacterium hanno la forma di un'asta allungata. Le sue misure sono: 0,2 - 0,04 micron di larghezza per 2 - 10 micron di lunghezza. Alcune specie hanno bordi arrotondati, così come altri hanno bordi dritti.

Hanno tutti una parete cellulare abbastanza complessa. Questa complessità lo distingue dal resto degli organismi procarioti. Tra le sue caratteristiche più notevoli c'è l'abbondanza di lipidi noti come acidi micolici.

Allo stesso modo, nella parete cellulare contengono un peptidoglicano chiamato lipoarabinomannano, che è legato attraverso legami di tipo fosfodiestere a un polisaccaride chiamato arabinogalattano.

La complessità della parete cellulare dei batteri appartenenti al genere Mycobacterium risiede nei legami che si instaurano tra le molecole di lipoarabinomannano, arabinogalattano e acidi micolici.

Le cellule batteriche di questo genere generalmente non hanno ciglia o flagelli.

Il genoma dei micobatteri è confinato in un unico cromosoma circolare costituito da una sequenza di nucleotidi, con citosina e guanina che rappresentano il 65% del totale.

Il numero di geni dipenderà dalla specie di cui parli. Ad esempio, il Mycobacterium tuberculosis ha uno dei genomi più lunghi conosciuti fino ad oggi.

Caratteristiche generali

È a crescita lenta

La maggior parte delle specie che compongono questo genere sono a crescita lenta. Ciò significa che impiegano più di 7 giorni per generare colonie osservabili nelle colture.

Le uniche eccezioni sono Mycobacterium smeagmatis e Mycobacterium fortuitum, che hanno mostrato un modello di crescita rapida.

Sono aerobici

I batteri che compongono questo genere sono caratterizzati dall'essere aerobici. Ciò significa che hanno necessariamente bisogno di un ambiente con un'ampia disponibilità di ossigeno per potersi sviluppare correttamente e svolgere i loro diversi processi metabolici.

Sono resistenti agli acidi e all'alcool

Il genere Mycobacterium ha una particolarità, e cioè che le specie che lo compongono sono resistenti allo scolorimento da parte di acidi o alcoli.

Nelle varie procedure di colorazione, uno dei passaggi essenziali è la decolorazione utilizzando sostanze acide o alcoli. Nel caso dei micobatteri, non possono essere scoloriti con questo metodo. Ciò è dovuto principalmente agli acidi micolici presenti nella parete cellulare, che forniscono un basso assorbimento.

Sono catalasi positive

Tutti i membri del genere Mycobacterium sintetizzano l'enzima catalasi. Questo enzima agisce sul perossido di idrogeno (H ₂ O ₂ ) e lo scompone in ossigeno e acqua, con conseguente rilascio di bolle.

Questa proprietà è molto importante, poiché insieme ad altri test consente l'identificazione dei batteri a livello sperimentale.

Esistono alcune specie, come il Mycobacterium tuberculosis che producono una catalasi detta termostabile che continua ad esercitare la sua funzione dopo aver superato i 68 ° C per circa 20 minuti.

Sono in grado di produrre pigmenti

I micobatteri hanno la capacità di produrre pigmenti quando sono in presenza o in assenza di luce.

Quelli in cui la luce induce la produzione di pigmenti sono noti come fotocromatici. Chiari esempi di questo tipo di batteri sono Mycobacterium kansasii, Mycobacterium simiae e Mycobacterium marinum.

Al contrario, quelli che producono pigmenti in assenza di luce sono chiamati scotocromogeni. Questi includono: Mycobacterium scrofulaceum, Mycobacterium szulgai e Mycobacterium flavescens.

Ha la capacità di ridurre i nitrati

Alcuni dei batteri membri del genere Mycobacterium sintetizzano un enzima noto come nitratoreduttasi, che catalizza la reazione chimica in cui i nitrati vengono ridotti a nitriti:

NO ₃ ^- + 2 ë -------- NO ₂ + H ₂ O

I micobatteri che sintetizzano questo enzima sono Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae, tra gli altri.

Colorato con la tecnica Ziehl Neelsen

A causa della costituzione della loro parete cellulare, i micobatteri non possono essere colorati attraverso il processo di colorazione di Gram.

Tuttavia, possono essere elaborati tramite altre procedure come Ziehl Neelsen. In questo il colorante viene sottoposto ad un previo riscaldamento in modo che possa passare attraverso la parete cellulare che è composta da acidi micolici (acidi grassi).

Successivamente viene raffreddato con acqua, facendo solidificare gli acidi grassi, trattenendo il colorante. Infine, viene aggiunto blu di metilene per creare un contrasto tra cellule batteriche acido-resistenti e non acido-resistenti.

Sintetizza l'enzima ureasi

Diverse specie di batteri appartenenti al genere Mycobacterium sintetizzano un enzima noto come ureasi, che catalizza la reazione in cui l'urea viene idrolizzata per formare ammoniaca e anidride carbonica.

Tra questi batteri si possono citare Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum e Mycobacterium malmoense.

Temperatura di crescita

A seconda delle specie di micobatterio, la temperatura di crescita varia. Tuttavia, si può affermare che la maggior parte di essi cresce in modo ottimale a una temperatura di 37 ° C.

Allo stesso modo ci sono delle eccezioni, ad esempio Mycobacterium marinum e Mycobacterium haemophilum richiedono una temperatura di 30 ° C per svilupparsi, mentre Mycobacterium thermoresistibile lo fa a 52 ° C.

pathogeny

Non tutte le specie micobatteriche rappresentano una minaccia per gli esseri viventi, soprattutto per l'uomo.

Tra i micobatteri strettamente patogeni si possono citare Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium bovis e Mycobacterium africans.

Al contrario, ce ne sono alcuni che sono patogeni occasionali. Ciò significa che per generare una patologia richiedono determinate condizioni, come l'immunosoppressione dell'ospite. Questi includono Mycobacterium xenopi, Mycobacterium abscessus e Mycobacterium chelonae.

Il processo patogeno di questi batteri, in generale, è il seguente: il batterio entra nel flusso sanguigno e immediatamente vengono attivati ​​i meccanismi di difesa del sistema immunitario, in particolare i macrofagi. Queste sono cellule specializzate nella fagocitosi di agenti estranei.

Una volta all'interno del macrofago, attraverso varie strategie biochimiche di sopravvivenza, il batterio evita l'attività letale dei lisosomi (una sorta di sacche che contengono enzimi litici) e inizia a riprodursi e diffondersi generando lesioni nei vari tessuti.

Fattori di virulenza

I fattori di virulenza sono elementi da tenere in considerazione nello sviluppo di un'infezione batterica, poiché sono quelli che determinano la capacità di un batterio di entrare in un ospite e generare qualche patologia.

Nel caso dei micobatteri, i fattori di virulenza svolgono diverse funzioni:

• Promuove l'ingresso e la riproduzione dei batteri nelle cellule ospiti.
• Interferire con i meccanismi di difesa naturale dell'ospite in modo che i batteri non vengano danneggiati.

Tra i fattori di virulenza dei micobatteri più noti e studiati si possono citare il Cordon Factor, i solfatidi e il mannano lipoarabo.

Riferimenti

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