مایکوباکتریوم

ویژگی‌های میکروب شناسی

مایکوباکتریوم، باکتری‌هایی هوازی، غیر متحرک (غیر از مایکوباکتریوم مارینوم که در داخل ماکروفاژها متحرک است) و اسید فاست هستند. آن‌ها کپسول یا اندوسپور تولید نمی‌کنند. با این وجود، مقاله جدیدی در مجله علمی PNAS، اسپورزایی را در مایکوباکتریوم مارینوم و شاید مایکوباکتریوم بوویس نشان می‌دهد اما سایر دانشمندان، این بحث را به چالش کشیده‌اند و با آن به مخالفت پرداخته‌اند. مایکوباکتریوم‌ها، باکتری‌هایی اسید فاست هستند. آن‌ها دیواره سلولی ضخیمی دارند. دیواره سلولی در مایکوباکتریوم، اب گریز (هیدروفوبیک)، مومی و غنی از اسیدهای مایکولیک است. دیواره سلولی دارای لایه مایکولات و یک لایه پپتیدوگلیکان است که توسط یک نوع پلی ساکارید ویژه به نام آرابینوگالاکتان در کنارهم قرار گرفته‌اند. دیواره سلولی موجب سرسخت بودن و مقاومت باکتری نسبت به شرایط محیطی است. مسیرهای بیوسنتزی اجزای دیواره سلولی، اهداف مناسبی برای داروهای جدید سل هستند.
بسیاری از گونه‌های مایکوباکتریوم بر روی محیط‌های کشت ساده (دارای اسیدهای آمینه و آمونیوم به عنوان منبع نیتروژن، گلیسرول به عنوان منبع کربن و نمک‌های معدنی) رشد می‌کنند. دمای رشد مناسب برای گونه‌های مختلف، متفاوت است و از ۲۰ تا بیش از ۵۰ درجه سانتی گراد بر اساس گونه، متفاوت است.
کشت برخی از گونه‌ها بسیار مشکل است (گونه‌های مشکل پسند) و برخی دیگر زمان تقسیم بسیار طولانی دارند مانند مایکوباکتریوم لپره (عامل بیماری جذام) که هربار تقسیم آن، ۲۰ روز طول می‌کشد. کافی است این مدت زمان را با زمان تقسیم E.coli در هر ۲۰ دقیقه مقایسه کنید! همچنین روش‌های دستکاری ژنتیکی در مایکوباکتریوم‌ها هنوز به اندازه سایر باکتری‌ها پیشرفت نکرده‌است.
مایکوباکتریوم‌ها را می‌توان بر اساس سرعت رشد تقسیم‌بندی کرد. آن‌هایی که در مدت ۷ روز، کلنی‌های قابل مشاهده با چشم غیرمسلح تولید می‌کنند، سریع الرشد نامیده می‌شوند و سایرین، کند رشد نامیده می‌شوند.

ویژگی‌های رنگ آمیزی

مایکوباکتریوم‌ها، باکتری‌هایی اسید فاست هستند. برای رنگ آمیزی آن‌ها در نمونه‌های بافتی و میکروب‌شناسی از رنگ آمیزی زیل-نلسون(Ziehl-Neelsen) و رنگ آمیزی کینیون(Kinyoun) استفاده می‌شود.
مایکوباکتریوم‌ها از نظر فنوتیپی شبیه نوکاردیا، کورینه باکتریوم و رودوکوک هستند.

ویژگی‌های اکولوژیکی

آن‌ها در همه جا از آب (اب آشامیدنی) گرفته تا منابع غذایی گسترده‌اند. برخی از آن‌ها مانند مایکوباکتریوم توبرکلوزیس (عامل سل) و مایکوباکتریوم لپره (عامل جذام)، انگل‌های اجباری هستند و بطور آزادزی یافت نمی‌شوند.

بیماریزایی

مایکوباکتریوم‌ها می‌توانند میزبان را بدون هیچ نشانه‌ای آلوده سازند. به عنوان مثال، بیلیون‌ها نفر در جهان دارای عفونت بدون علامت مایکوباکتریوم توبرکلوزیس هستند.
عفونت سلی (یا آلودگی به میکروب سل) زمانی اتفاق می‌افتد که فرد باسیل سل را در بدنش حمل کند، اما تعداد باکتری‌ها کم بوده و در حالت خفته قرار داشته باشند. در این حالت این باکتری‌های خفته تحت کنترل سیستم دفاعی بوده و باعث بیماری نمی‌شوند.
عفونتهای مایکوباکتریومی به سختی درمان می‌شوند. دیواره سخت باکتری، علت این امر است. همچنین آن‌ها بطور طبیعی به برخی از آنتی‌بیوتیک‌های متوقف‌کننده بیوسنتز دیواره سلولی مانند پنی سیلین مقاوم هستند. دیواره سلولی ویژه آن‌ها موجب پایداری آن‌ها به مدت طولانی در برابر اسیدها، بازها، شوینده‌ها، آنتی‌بیوتیک‌ها، سیستم ایمنی بدن و غیره می‌شود. بیشتر مایکوباکتریوم‌ها به آنتی‌بیوتیک‌های کلاریترومایسین و ریفامایسین حساس هستند. پروتئین‌های سطحی و ترشحی مایکوباکتریوم‌ها مانند سایر باکتری‌ها، در بیماریزایی آن‌ها نقش دارند.

تقسیم‌بندی پزشکی

مایکوباکتریوم‌ها بر اساس معیارهای پزشکی به چند گروه تقسیم می‌شوند: کمپلکس مایکوباکتریوم توبرکلوزیس که شامل مایکوباکتریوم توبرکلوزیس، مایکوباکتریوم بوویس، مایکوباکتریوم آفریکانوم، مایکوباکتریوم میکروتی و مایکوباکتریوم لپره‌است. مایکوباکتریوم‌های غیر سلی (به لاتین: Nontuberculous mycobacteria) یا به اصطلاح NTM که می‌توانند بیماری‌های ریوی شبیه سل، لنفادنیت، عفونت‌های پوستی یا منتشر ایجاد کنند.

ژنوم

تعیین توالی مقایسه‌ای مایکوباکتریوم‌ها نشان دهنده پروتئین‌های منحصربه‌فرد و ویژه‌ای در گونه‌های مختلف مایکوباکتریوم است. همچنین ۱۴ پروتئین فقط در گونه‌های مایکوباکتریوم و نوکاردیا یافت شده‌اند که بیانگر ارتباط نزدیک دو جنس اخیر است.

مایکوباکتریوفاژها

فاژهایی (ویروس) هستند که مایکوباکتریوم‌ها را آلوده می‌سازند. شاید در آینده از آن‌ها برای درمان سل (فاژ درمانی) استفاده شود.