Este artigo trata sobre a bacteria causante da tuberculose. Para a enfermidade véxase: Tuberculose.

| *Mycobacterium tuberculosis* |
| --- |
| Colonias da bacteria *M. tuberculosis* |
| Clasificación científica |
| 

|  |  |
| --- | --- |
| Dominio: | Bacteria |
| Filo: | Actinobacteria |
| Clase: | Actinobacteria |
| Orde: | Actinomycetales |
| Suborde: | Corynebacterineae |
| Familia: | Mycobacteriaceae |
| Xénero: | *Mycobacterium* |
| Especie: | *M. tuberculosis* |

 |
| Nome binomial |
| *Mycobacterium tuberculosis*Zopf 1883 |
| Sinonimia |
| *Bacilo da tuberculose* Koch 1882, bacilo de Koch |

***Mycobacterium tuberculosis*** (MTB) é a especie bacteriana patóxena da familia das Mycobacteriaceae que é o axente causante da maioría dos casos de tuberculose (TB). Descubriuna en 1882 o alemán Robert Koch, polo que informalmente se lle chama tamén **bacilo de Koch**. *M. tuberculosis* ten unha infrecuente cuberta cerosa na súa superficie celular (feita principalmente de ácido micólico), o que fai á célula impenetrable á hora de facer a tinguidura de Gram. En vez da tinguidura de Gram úsase a detección por técnicas que determinan a súa resistencia ácido alcohol á decoloración. A fisioloxía de *M. tuberculosis* é moi aerobia e require niveis de oxíxeno altos. Principalmente é un patóxeno do sistema respiratorio de mamíferos, que infecta os pulmóns. Os métodos de diagnóstico usados normalmente para a tuberculose son a proba cutánea da tuberculina, a tinguidura de resistencia ácido alcohol, e as radiografías pulmonares.

O xenoma de *M. tuberculosis* secuenciouse en 1998.

Fisiopatoloxía
--------------

*M. tuberculosis* require oxíxeno para crecer (aerobio obrigado). Non retén ben ningunha tinguidura bacteriolóxica debido ao alto contido lipídico da súa parede, e é difícil determinar se é grampositiva ou gramnegativa (pode dar un resultado debilmente grampositivo ou indeterminado); polo que en vez da tinguidura de Gram se utiliza xeralmente a tinguidura de Ziehl-Neelsen ou da resistencia ácido alcohol (resistencia á decoloración polos ácidos e alcohois ou *acid-fastness*). Aínda que estas bacterias non se poden encadrar claramente dentro da categoría das grampositivas desde un punto de vista empírico (é dicir, non reteñen o pigmento cristal violeta), clasifícanse como bacterias grampositivas ácido alcohol resistentes (*acid-fast*) debido a que carecen de membrana externa, o que é característico das paredes grampositivas.

*M. tuberculosis* divídese cada 15–20 horas, o cal é un ritmo extremadamente lento comparado co doutras bacterias, que xeralmente miden o seu tempo de división en minutos (*Escherichia coli* divídese aproximadamente cada 20 minutos). É un pequeno bacilo que pode resistir os desinfectantes febles e pode sobrevivir en estado seco durante semanas. A súa pouco común parede celular, rica en lípidos (como o ácido micólico), é seguramente a responsable desta grande resistencia e é un factor de virulencia esencial.

Cando está nos pulmóns, *M. tuberculosis* é captada polos macrófagos alveolares, pero estes non poden dixerila. A súa parede celular impide a fusión do fagosoma co lisosoma. Especificamente, *M. tuberculosis* bloquea a molécula ponte entre ambos os dous orgánulos, o autoantíxeno endosómico temperán 1 (EEA1, *early endosomal autoantigen 1*); porén, este bloqueo non impide a fusión de vesículas cheas de nutrientes. En consecuencia, a bacteria multiplícase sen parar dentro do propio macrófago. A bacteria tamén posúe o xene *UreC*, que impide a acidificación do fagosoma. A bacteria tamén evita que a maten os macrófagos ao neutralizar os intermediatos de nitróxeno reactivo.

A capacidade de producir mutantes de *M. tuberculosis* e comprobar a presenza de produtos xénicos concretos con funcións específicas fixo aumentar significativamente o noso coñecemento da patoxénese e factores de virulencia de *M. tuberculosis*. Coñécense moitas proteínas segregadas e exportadas que son importantes na patoxénese.

### Variacións nas cepas

*M. tuberculosis* vista con microscopio electrónico.
*M. tuberculosis* pertence ao xénero *Mycobacterium*, que comprende aproximadamente 100 especies recoñecidas ou propostas. As especies máis coñecidas son *M. tuberculosis* e *M. leprae* (causante da lepra).

*M. tuberculosis* é moi diversa xeneticamente, o cal dá lugar a significativas diferenzas fenotípicas entre os illamentos clínicos. As distintas cepas de *M. tuberculosis* están asociadas con diferentes rexións xeográficas. Porén, os estudos fenotípicos suxiren que a variación das cepas nunca ten implicacións no desenvolvemento de novas vacinas e diagnósticos. A variación microevolutiva non afecta á eficacia biolóxica relativa e á dinámica de transmisión das cepas resistentes a antibióticos.

A tipificación das cepas é útil na investigación dos estalidos epidémicos de tuberculose, porque lle dá ao investigador probas a favor ou en contra da transmisión de persoa a persoa. Se consideramos a situación na que unha persoa A ten tuberculose e se cre que a adquiriu da persoa B, e comprobamos que os illamentos de cada persoa pertencen a diferentes tipos, entón a transmisión de A a B queda difinitivamente desbotada; pero se as bacterias son da mesma cepa, entón isto apoiaría (pero non probaría definitivamente) a hipótese de que B infectou a A.

Ata comezos da década de 2000, as cepas de *M. tuberculosis* eran tipificadas (ou tipadas) por electroforese en xel de campo pulsado (PFGE). Pero esta agora foi substituída pola técnica do exame das VNTR (*variable number tandem repeat*, número variable de repeticións en tándem), que é tecnicamente máis sinxela de realizar e permite discriminar mellor entre cepas. Este método examina a presenza de secuencias de ADN repetidas no xenoma de *M. tuberculosis*.

Hai tres xeracións de tipificación de VNTR para *M. tuberculosis*. O primeiro esquema, chamado ETR (*exact tandem repeat*, repetición en tándem exacta), utiliza só cinco loci, pero a resolución que ofrecían estes cinco loci non era tan boa coma a PFGE. O segundo esquema, chamado MIRU (*mycobacterial interspersed repetitive unit*, unidade repetitiva intercalada micobacteriana) presentaba unha discriminación igual de boa ca a PFGE. A terceira xeración desta técnica ou MIRU2 engadiu nove loci máis á análise ata un total de 24. Isto proporciona un grao de resolución maior ca a da PFGE e é a que actualmente está estandarizada para a tipificación de *M. tuberculosis*.

### Capas hipervirulentas

Os estalidos epidémicos de *Mycobacterium* cáusanos xeralmente cepas hipervirulentas de *M. tuberculosis*. En experimentos de laboratorio, estes illamentos clínicos provocan unha inmunopatoloxía pouco usual, e poden ser hiperinflamatorias ou hipoinflamatorias. Diversos estudos indicaron que a maioría dos mutantes hipervirulentos teñen delecións nos encimas que modifican a súa parede celular ou en reguladores que responden aos estímulos do ambiente. O estudo destes mutantes indicou os mecanismos que permiten que *M. tuberculosis* enmascare o seu potencial patoxénico completo, inducindo a formación dun granuloma que lle proporciona un nicho protector, e permite que os bacilos manteñan unha infección persistente a longo prazo.

*Mycobacterium tuberculosis* (tinguido de vermello) en medio dun tecido azul (tinguidura de Ziehl-Neelsen).
### Microscopia

*M. tuberculosis* caracterízase por formar granulomas caseosos que conteñen células xigantes de Langhans, que teñen núcleos con forma de ferradura. As bacterias identifícanse pola súa cor vermella na tinguidura para a resistencia á decoloración por ácido-alcohol.

Xenoma
------

O xenoma da cepa H37Rv publicouse en 1998. O tamaño deste xenoma era de 4 millóns de pares de bases, con 3.959 xenes; do 40% deses xenes xa se caracterizou a súa función, e postulouse unha función probable para outro 44%. O xenoma contén seis pseudoxenes.

O xenoma contén 250 xenes impicados no metabolismo dos ácidos graxos, con 39 deles implicados no metabolismo de policétidos que xera a cuberta cérea da bacteria. Un número tan grande de xenes conservados mostra a importancia evolutiva da cuberta cérea para a supervivencia do patóxeno.

Arredor do 10% da capacidade codificante está reservada ás familias de xenes PE/PPE que codifican as proteínas ricas en glicina ácidas. Estas proteínas teñen un motivo N-terminal conservado, e a deleción deste motivo prexudica á súa capacidade de crecemento nos macrófagos e nos granulomas.

Caracterizáronse nove ARNs pequenos (sRNA) non codificantes en *M. tuberculosis*, e prediciuse a existencia doutros 56 nun exame bioinformático.

Evolución
---------

O complexo de especies ao que pertence *Mycobacterium tuberculosis* evolucionou en África e moi probablemente no Corno de África. O grupo *M. tuberculosis* ten varios membros entre os que se inclúen *Mycobacterium africanum*, *Mycobacterium bovis* (bacilo de Dassie), *Mycobacterium caprae*, *Mycobacterium microti*, *Mycobacterium mungi*, *Mycobacterium orygis* e *Mycobacterium pinnipedii*. Este grupo pode tamén incluír o clado de *Mycobacterium canettii*.

O clado de *M. canettii*, que inclúe a *Mycobacterium prototuberculosis*, é un grupo de especies de *Mycobacterium* que forman colonias lisas. A diferenza dos membros establecidos do grupo *M. tuberculosis*, estes sufriron a recombinación con outras especies. A maioría das cepas coñecidas deste grupo foron illadas no Corno de África.

Os membros establecidos do complexo de *M. tuberculosis* son todos clonais na súa propagción. As principais especies que infectan aos humanos foron clasificadas en sete oligotipos: tipo 1, que contén cepas de África oriental-India (EAI) e algunhas cepas Manu (indias); tipo 2, que é o grupo de Beijing; tipo 3, que comprende as cepas de Asia Central (CAS); tipo 4, propio de Ghana e Haarlem (H/T), América Latina-Mediterráneo (LAM) e cepas X; tipos 5 e 6 correspondentes a *Mycobacterium africanum* observadas predominantemente e con alta frecuencia en África occidental. Illouse un sétimo tipo do Corno de África. As outras especies deste complexo pertencen a varios oligotipos e non infectan normalmente aos humanos.

Os tipos 2 e 3 están máis estreitamente relacionados entre si que cos outros tipos. Os tipos 5 e 6 están máis próximos ás especies que non infectan normalmente aos humanos. O tipo 3 foi dividido en dous clados: CAS-Kili (que se encontra en Tanzania) e CAS-Delhi (atopado na India e Arabia Saudita).

O antepasado común máis recente do complexo de *M. tuberculosis* evolucionou hai ~40.000 anos. O antepasado común máis recente das cepas EAI e LAM estímase que data de hai 13.700 e 7.000 anos, respectivamente. As cepas Beijing e CAS diverxiron hai ~17.100 anos. Todos os tipos de *M. tuberculosis* empezaron a súa actual expansión hai ~5.000 anos, nun período que coincide coa aparición de *Mycobacterium bovis*. A cepa Beijing parece que foi a que máis éxito tivo cun incremento de ~500 no tamaño de poboación efectivo (Ne) desde que empezou a súa expansión. O menos exitoso das principais liñaxes parece que foi a que quedou limitada a África, onde sufriu un incremento de Ne de só 5 veces máis. Desde a súa evolución inicial *M. bovis* experimentou unha expansión do seu Ne de ~65 veces máis.

Os datos xenéticos apoian a idea de que *M. tuberculosis* procede dun patóxeno orixinalmente humano. Posteriormente desde os humanos a especie saltou a outros animais, como as vacas (a hipótese contraria, que tamén se ten formulado, non está apoiada polos estudos xenéticos de todo o complexo *M. tuberculosis*). A transición do hóspede humano a hóspedes animais estivo ligada á domesticación de animais e ao cultivo de plantas que tivo lugar no Crecente fértil a partir de hai uns 13.000 anos. As sociedades agrarias que se orixinaron nesa época e nas posteriores, que viviron en vilas ateigadas de xente, foron o ambiente ideal para que se expandise a epidemia entre os humanos.

Historia
--------

*M. tuberculosis*, despois coñecido como "bacilo da tuberculose" ou "de Koch", foi descrito en 1882 por Robert Koch, que posteriormente recibiría o Premio Nobel de Medicina e Fisioloxía de 1905 por este descubrimento.

A tuberculose existiu durante toda a historia e seguramente xa antes desde o Neolítico. En 1720, a historia da tuberculose empezou a parecerse a como actualmente entendemos a enfermidade, cando o médico Benjamin Marten describiu no seu libro *Unha teoría da tise* (*A theory of Consumption*), que a tuberculose podía ser causada por pequenas criaturas vivas que se transmitían a través do aire a outras persoas.

Notas
-----

1. 1 2 3  Ismael Kassim, Ray CG (editors) (2004). *Sherris Medical Microbiology* (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 0-8385-8529-9.
2. ↑  Cole ST, Brosch R, Parkhill J; et al. (1998). "Deciphering the biology of *Mycobacterium tuberculosis* from the complete genome sequence". *Nature* **393** (6685): 537–44. PMID 9634230. doi:10.1038/31159.
3. ↑  Camus JC, Pryor MJ, Médigue C, Cole ST (2002). "Re-annotation of the genome sequence of *Mycobacterium tuberculosis* H37Rv". *Microbiology (Reading, Engl.)* **148** (Pt 10): 2967–73. PMID 12368430.
4. ↑  Murray PR, Rosenthal KS, Pfaller MA (2005). *Medical Microbiology*. Elsevier Mosby.
5. ↑  Bell E (2005). "Vaccines: A souped-up version of BCG". *Nature Reviews Immunology* **5** (10): 746. doi:10.1038/nri1720.
6. ↑  JoAnne L Flynn and John Chany (2003). "Immune evasion by *Mycobacterium tuberculosis*: living with the enemy". *Current Opinion in Immunology* **15** (4): 450–5. PMID 12900278. doi:10.1016/S0952-7915(03)00075-X.
7. ↑  Wooldridge K (editor) (2009). *Bacterial Secreted Proteins: Secretory Mechanisms and Role in Pathogenesis*. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-42-4.
8. ↑  (Page 576;Textbook of Diagnostic Microbiology, Mahon, Lehman, Manuselis)
9. ↑  Gagneux S (2009). "Strain variation and evolution". En Parish T, Brown A. Mycobacterium*: Genomics and Molecular Biology*. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-40-0.
10. ↑  A electroforese en xel de campo pulsado é unha técnica utilizada para a separación de grandes moléculas de ADN aplicando a unha matriz de xel un campo eléctrico que cambia de dirección periodicamente.
11. ↑  Y Zhang, G H Mazurek, M D Cave; et al. (1992). "DNA polymorphisms in strains of *Mycobacterium tuberculosis* analyzed by pulsed-field gel electrophoresis: a tool for epidemiology". *J Clin Microbiol* **30** (6): 1551–1556.
12. ↑  Singh SP, Salamon H, Lahti CJ, Farid-Moyer M, Small PM. (1999). "Use of pulsed-field gel electrophoresis for molecular epidemiologic and population genetic studies of *Mycobacterium tuberculosis*". *J Clin Microbiol* **37** (6): 1927–31. PMC 84986. PMID 10325348.
13. ↑  Frothingham R, Meeker-O'Connell WA. (1998). "Genetic diversity in the *Mycobacterium tuberculosis* complex based on variable numbers of tandem DNA repeats". *Microbiology* **144** (Pt 5): 1189–96. PMID 9611793. doi:10.1099/00221287-144-5-1189.
14. ↑  Mazars E, Lesjean S, Banuls AL; et al. (2001). "High-resolution minisatellite-based typing as a portable approach to global analysis of *Mycobacterium tuberculosis* molecular epidemiology". *Proc Natl Acad Sci U S A* **98** (4): 1901–6. PMC 29354. PMID 11172048. doi:10.1073/pnas.98.4.1901.
15. ↑  Hawkey PM, Smith EG, Evans JT; et al. (2003). "Mycobacterial interspersed repetitive unit typing of *Mycobacterium tuberculosis* compared to IS6110-based restriction fragment length polymorphism analysis for investigation of apparently clustered cases of tuberculosis". *J Clin Microbiol* **41** (8): 3514–20. PMC 179797. PMID 12904348. doi:10.1128/JCM.41.8.3514-3520.2003.
16. ↑  Supply P, Allix C, Lesjean S; et al. (2006). "Proposal for standardization of optimized mycobacterial interspersed repetitive unit-variable-number tandem repeat typing of *Mycobacterium tuberculosis*". *J Clin Microbiol* **44** (12): 4498–510. PMC 1698431. PMID 17005759. doi:10.1128/JCM.01392-06.
17. ↑  Casali N (2009). "Hypervirulent *Mycobacterium tuberculosis*". Mycobacterium*: Genomics and Molecular Biology*. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-40-0.
18. ↑  "*Mycobacterium tuberculosis*". Sanger Institute. 2007-03-29. Consultado o 2013-04-27.
19. ↑  Glickman MS, Jacobs WR (2001). "Microbial pathogenesis of *Mycobacterium tuberculosis*: dawn of a discipline". *Cell* **104** (4): 477–85. PMID 11239406. doi:10.1016/S0092-8674(01)00236-7.
20. ↑  Arnvig KB, Young DB (2009). "Identification of small RNAs in *Mycobacterium tuberculosis*". *Mol. Microbiol.* **73** (3): 397–408. PMC 2764107. PMID 19555452. doi:10.1111/j.1365-2958.2009.06777.x. Consultado o 2019-03-13.
21. ↑  Livny J, Brencic A, Lory S, Waldor MK (2006). "Identification of 17 Pseudomonas aeruginosa sRNAs and prediction of sRNA-encoding genes in 10 diverse pathogens using the bioinformatic tool sRNAPredict2". *Nucleic Acids Res.* **34** (12): 3484–93. PMC 1524904. PMID 16870723. doi:10.1093/nar/gkl453. Consultado o 2013-04-27.
22. 1 2  Blouin Y, Hauck Y, Soler C, Fabre M, Vong R, Dehan C, Cazajous G, Massoure PL, Kraemer P, Jenkins A, Garnotel E, Pourcel C, Vergnaud G (2012) Significance of the identification in the Horn of Africa of an exceptionally deep branching *Mycobacterium tuberculosis* clade. *PLoS One* 7(12):e52841. doi: 10.1371/journal.pone.0052841
23. 1 2  Wirth T, Hildebrand F, Allix-Beguec C, Wolbeling F, Kubica T, Kremer K, van Soolingen D, Rüsch-Gerdes S, Locht C, Brisse S, Meyer A, Supply P, Niemann S (2008) Origin, spread and demography of the *Mycobacterium tuberculosis* complex. *PLoS Pathog* 4: e1000160
24. ↑  "Robert Koch and Tuberculosis: Koch's Famous Lecture". Nobel Foundation. 2008. Consultado o 27-04-2013.
25. ↑  "Tuberculosis History Timeline". Arquivado dende o orixinal o 21-06-2010. Consultado o 27-04-2013.

Véxase tamén
------------

|  |  |
| --- | --- |
|  | Commons ten máis contidos multimedia sobre:  ***Mycobacterium tuberculosis*** |

### Outros artigos

* Mycobacterium

### Ligazóns externas

* TB database: an integrated platform for Tuberculosis research
* Photoblog about Tuberculosis (imaxes)

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q130971
* BNCF: 10665
* BNE: XX548558
* EBID: ID
* GND: 4186384-7
* JSTOR: mycobacterium-tuberculosis
* LCCN: sh85089186
* MAG: 2777975735
* NDL: 00565485
* NKC: ph270794

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores taxonómicos | 
* BioLib: 652871
* EOL: 6385875
* EPPO: MYCBTU
* GBIF: 3225140
* GlobalSpecies: 125492
* iNaturalist: 552103
* IRMNG: 10033268
* ITIS: 963806
* NCBI: 1773
* TAXREF: 892541
* uBio: 5356288

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* MeSH: D009169
* MeSH: B03.510.024.049.525.500.702
* UMLS: C1449831
* UNII: R0EM8D5HFD

 |