Αιτίες της φυματίωσης

Η οικογένεια Mycobacteriaceae της τάξης Actinomycetales περιέχει το μοναδικό γένος Mycobacterium. Το 1975, αυτό το γένος περιείχε περίπου 30 είδη και μέχρι το 2000, αυτός ο αριθμός είχε ήδη πλησιάσει τα 100. Τα περισσότερα είδη μυκοβακτηρίων ταξινομούνται ως σαπροφυτικοί μικροοργανισμοί, ευρέως διαδεδομένοι στο περιβάλλον.

Η ομάδα των υποχρεωτικών παρασίτων είναι ασήμαντη, αλλά η πρακτική της σημασία είναι μεγάλη και καθορίζεται από τα είδη που προκαλούν φυματίωση σε ανθρώπους και ζώα. Υπάρχει η άποψη ότι οι προκάτοχοι των μυκοβακτηρίων που είναι παθογόνα για τον άνθρωπο ήταν τα αρχαία μυκοβακτήρια του εδάφους.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Ταξινόμηση των μυκοβακτηρίων

Όλα τα μυκοβακτήρια χωρίζονται σε παθογόνα για τον άνθρωπο και ευκαιριακά.

Στην κλινική μικροβιολογία, χρησιμοποιούνται διάφορες προσεγγίσεις για την ταξινόμηση των μυκοβακτηρίων:

• από την ταχύτητα και τη βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης, την ικανότητα σχηματισμού χρωστικής ουσίας.
• για κλινικά σημαντικά σύμπλοκα.

Τα είδη μυκοβακτηρίων που προκαλούν φυματίωση συνδυάζονται στο σύμπλεγμα M. tuberculosis, το οποίο περιλαμβάνει τα M. tuberculosis, M. bovis, M. bovis BCG, M. africanum, M. microti, M. canettii. Πρόσφατα, έχουν προστεθεί σε αυτό τα M. pinnipedii και M. sarrae, τα οποία σχετίζονται φυλογενετικά με τα M. microti και M. bovis.

Τα υπόλοιπα μυκοβακτήρια που προκαλούν διάφορες μυκοβακτηριδώσεις ταξινομούνται ως μη φυματιώδη μυκοβακτήρια. Από αυτήν την ομάδα διακρίνονται τα ακόλουθα σύμπλοκα: M. avium, που αποτελείται από M. avium, M. intracellulare, M. scrofulaceum· M.fortuitum συμπεριλαμβανομένων των υποείδων M.fortuitum και M. chelonae, και M. terrae, συμπεριλαμβανομένων των M. terrae, M. triviale και M. nonchromogenicum. Οι πιο σημαντικές ομάδες είναι το παθογόνο της λέπρας M. leprae, καθώς και το παθογόνο της ελκώδους βλάβης Buruli M. ulcerans.

Αυτή η ταξινόμηση ενώνει είδη μυκοβακτηρίων με την ίδια κλινική σημασία, όταν η λεπτότερη διαφοροποίησή τους δεν είναι απαραίτητη. Βιολογικές, βιοχημικές και μοριακές μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την ταυτοποίηση ειδών εντός ομάδων και συμπλεγμάτων.

Η ταξινόμηση των μη φυματιωδών μυκοβακτηρίων με βάση τις πολιτισμικές διαφορές αναπτύχθηκε από τον Runyon το 1959. Σύμφωνα με αυτήν, διακρίνονται 4 ομάδες μυκοβακτηρίων.

Ομάδα Ι - φωτοχρωμογόνα μυκοβακτήρια

Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει μυκοβακτήρια που δεν έχουν χρωστική ουσία όταν αναπτύσσονται στο σκοτάδι, αλλά αποκτούν έντονο κίτρινο ή κιτρινοπορτοκαλί χρώμα μετά την έκθεση στο φως. Δυνητικά παθογόνα στελέχη που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα είναι τα M. asiaticum, M. kansasii, M. marinum, M. simiae. Μεταξύ των μυκοβακτηρίων αυτής της ομάδας, υπάρχουν τόσο ταχέως αναπτυσσόμενα (M. marinum) όσο και τα αργώς αναπτυσσόμενα (M. asiaticum, M. kansasii). Η βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης κυμαίνεται από 25 ^° C για το M. simiae, 32-33 ^° C για το M. marinum έως 37 ^° C για το M. asiaticum.

Το πιο κλινικά σημαντικό είδος στη χώρα μας είναι το M. kansasii, το οποίο βρίσκεται σε υδάτινα σώματα. Το στέλεχος M. kansasii (M. luciflavum) προκαλεί ασθένειες στους ανθρώπους. Αναπτύσσεται σε μέσο αυγών ως τραχιές ή λείες αποικίες, με βέλτιστη θερμοκρασία 37 ^° C. Μορφολογικά, τα βακτήρια έχουν μέτριο μήκος. Μέχρι σήμερα έχουν περιγραφεί δύο παραλλαγές του M. kansasii: πορτοκαλί και λευκή. Όταν εισάγεται σε ινδικά χοιρίδια, το M. kansasii προκαλεί διηθήσεις και συμπύκνωση των περιφερειακών λεμφαδένων.

Ομάδα II - σκοτοχρωμογόνα μυκοβακτήρια (από την ελληνική λέξη σκότους - σκοτάδι)

Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει μυκοβακτήρια που σχηματίζουν χρωστική στο σκοτάδι. Ο ρυθμός ανάπτυξης είναι 30-60 ημέρες. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει τα M. aquae (M. gordonae) και M. scrofulaceum.

Το M. scrofulaceum θεωρείται δυνητικά παθογόνο είδος. Στο μέσο αυγών, τα βακτήρια αυτού του είδους αναπτύσσονται ως λείες ή τραχιές αποικίες πορτοκαλί χρώματος. Μορφολογικά, τα μυκοβακτήρια έχουν σχήμα ράβδου, κοντά ή μακριά. Αναπτύσσονται σε θερμοκρασία 25-37 ^o C. Στα παιδιά, προκαλούν βλάβη στους λεμφαδένες και τους πνεύμονες.

Τα M. aquae (M. gordonae) ταξινομούνται ως σαπροφυτικά σκοτοχρωμογόνα μυκοβακτήρια. Αναπτύσσονται σε μέσο αυγών ως πορτοκαλί αποικίες σε θερμοκρασία 25-37 °C. Μορφολογικά, τα μυκοβακτήρια έχουν σχήμα ράβδου και μέτριο μήκος (>5 μm). Εντοπίζονται σε υδάτινα σώματα.

Ομάδα III - μη φωτοχρωμογόνα μυκοβακτήρια

Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει μυκοβακτήρια που δεν σχηματίζουν χρωστική ουσία ή έχουν απαλό κίτρινο χρώμα που δεν εντείνεται στο φως. Αναπτύσσονται για 2-3 ή 5-6 εβδομάδες. Περιλαμβάνουν: M. avium, M. intracellulare, M. xenopi, M. terrae, M. gastri, M. hattey, M. bruiiense.

Τα M. avium (μυκοβακτήρια πτηνών) αναπτύσσονται στο μέσο Lowenstein-Jensen ως χρωματισμένες ή ασθενώς χρωματισμένες αποικίες στους 37 ^° C και 45 ^° C. Μορφολογικά, είναι ράβδοι μεσαίου μήκους. Μπορούν να είναι παθογόνα για τον άνθρωπο και για ορισμένα εργαστηριακά και οικόσιτα ζώα (π.χ. χοίρους). Βρίσκονται στο νερό και το έδαφος.

Το M. xenopi απομονώνεται από έναν φρύνο. Οι νεαρές καλλιέργειες αναπτύσσονται ως άχρωμες αποικίες. Αργότερα, εμφανίζεται μια κίτρινη χρωστική. Μορφολογικά, είναι μακριές νηματοειδείς ράβδοι. Αναπτύσσονται σε θερμοκρασία 40-45 ^o C. Είναι υπό όρους παθογόνα για τον άνθρωπο.

Τα M. terrae απομονώθηκαν για πρώτη φορά από ραπανάκι. Αναπτύσσονται σε μέσο Lowenstein-Jensen και ως αποικίες χωρίς χρωστικές. Η βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης είναι 37 ^° C. Μορφολογικά, αντιπροσωπεύονται από ραβδία μετρίου μήκους, σαπρόφυτα.

Ομάδα IV - ταχέως αναπτυσσόμενα μυκοβακτήρια

Τα μυκοβακτήρια που ανήκουν σε αυτήν την ομάδα χαρακτηρίζονται από ταχεία ανάπτυξη (έως 7-10 ημέρες). Αναπτύσσονται με τη μορφή χρωματισμένων ή μη χρωματισμένων αποικιών, πιο συχνά με τη μορφή R-μορφής. Καλή ανάπτυξη δίνεται για 2-5 ημέρες σε θερμοκρασία 25 ^o C. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει δυνητικά παθογόνα μυκοβακτήρια M.fortuitum, καθώς και σαπροφυτικά μυκοβακτήρια, όπως M. phlei, M. smegmatis, κ.λπ. Το M. fortuitum δίνει ορατή ανάπτυξη στο μέσο αυγών την 2-4η ημέρα με τη μορφή "ροζέτας". Μορφολογικά, τα μυκοβακτήρια αντιπροσωπεύονται από κοντές ράβδους. Στο μέσο Lowenstein-Jensen, μπορούν να απορροφήσουν πράσινο μαλαχίτη και να γίνουν πράσινα. Είναι ευρέως διαδεδομένα στη φύση.

Η ταξινόμηση Runyon έχει αποδειχθεί πολύ βολική για την αναγνώριση των πιο συνηθισμένων τύπων μυκοβακτηρίων. Ωστόσο, η ανακάλυψη νέων ειδών και η εμφάνιση ενός αυξανόμενου αριθμού ενδιάμεσων μορφών μυκοβακτηρίων προκαλεί δυσκολίες στην καταχώρισή τους σε μία ή την άλλη ομάδα Runyon.

Το M. tuberculosis είναι ένας νεαρός εξελικτικός σχηματισμός. Πρόσφατα, υπάρχει η τάση να διαιρείται το M. tuberculosis σε ομάδες ή οικογένειες. Τα πιο σημαντικά στελέχη είναι αυτά που ανήκουν στην οικογένεια Beijing, τα οποία διακρίνονται για την κλωνική τους συμπεριφορά και την ικανότητα να προκαλούν μικρο-επιδημίες φυματίωσης.

Μορφολογία των μυκοβακτηρίων

Τα μυκοβακτήρια είναι λεπτά ραβδόμορφα κύτταρα με τη χαρακτηριστική ιδιότητα της αντοχής σε οξύ και αλκοόλ (σε ένα από τα στάδια ανάπτυξης), αερόβια. Όταν χρωματίζονται κατά Gram, είναι ασθενώς θετικά κατά Gram. Τα μυκοβακτήρια είναι ακίνητα, δεν σχηματίζουν σπόρια. Απουσιάζουν κονίδια ή κάψουλες. Αναπτύσσονται σε πυκνά θρεπτικά μέσα αργά ή πολύ αργά: στη βέλτιστη θερμοκρασία, εμφανίζονται ορατές αποικίες μετά από 2-60 ημέρες. Οι αποικίες είναι ροζ, πορτοκαλί ή κίτρινες, ειδικά όταν αναπτύσσονται στο φως. Η χρωστική δεν διαχέεται. Η επιφάνεια των αποικιών είναι συνήθως ματ (τύπος S) ή τραχιά (τύπος R). Τα μυκοβακτήρια συχνά αναπτύσσονται με τη μορφή βλεννογόνων ή ζαρωμένων αποικιών. Σε υγρά μέσα, τα μυκοβακτήρια αναπτύσσονται στην επιφάνεια. Η λεπτή ξηρή μεμβράνη πυκνώνει με την πάροδο του χρόνου, γίνεται ανώμαλη-ζαρωμένη και αποκτά κιτρινωπή απόχρωση. Ο ζωμός παραμένει διαφανής και η διάχυτη ανάπτυξη μπορεί να επιτευχθεί παρουσία απορρυπαντικών. Στις μικροαποικίες του M. tuberculosis (δηλαδή στα πρώιμα στάδια), σχηματίζονται δομές που μοιάζουν με κορδόνια - ένα χαρακτηριστικό που σχετίζεται με τον παράγοντα κορδονιού.

Όταν χρωματίζονται με καρβόλη φουξίνη, τα μυκοβακτήρια της φυματίωσης εμφανίζονται ως λεπτές, ελαφρώς καμπύλες ράβδοι χρώματος βατόμουρου, που περιέχουν ποικίλο αριθμό κόκκων.

Το μήκος των μυκοβακτηρίων είναι περίπου 1-10 µm και το πλάτος είναι 0,2-0,7 µm. Μερικές φορές μπορούν να βρεθούν καμπύλες ή στριμμένες παραλλαγές. Μικροοργανισμοί που βρίσκονται μεμονωμένα, σε ζεύγη ή σε ομάδες ξεχωρίζουν καλά στο μπλε φόντο των άλλων συστατικών του παρασκευάσματος. Τα βακτηριακά κύτταρα μπορούν συχνά να διαταχθούν με τη μορφή του ρωμαϊκού αριθμού "V".

Το παρασκεύασμα μπορεί επίσης να αποκαλύψει αλλοιωμένες κοκκοειδείς, ανθεκτικές στο οξύ μορφές του παθογόνου, στρογγυλεμένες σφαιρικές ή μυκηλιώδεις δομές. Σε αυτήν την περίπτωση, η θετική απάντηση πρέπει να επιβεβαιωθεί με πρόσθετες μεθόδους.

Η δομή του κυτταρικού τοιχώματος των μυκοβακτηρίων

Το κυτταρικό τοίχωμα των μυκοβακτηρίων είναι το πιο πολύπλοκο σε σύγκριση με άλλα προκαρυωτικά.

Ενώ τα αρνητικά κατά Gram βακτήρια έχουν δύο μεμβράνες, το κυτταρικό τοίχωμα των μυκοβακτηρίων αποτελείται από πολλά στρώματα, μερικά από τα οποία περιέχουν σάκχαρα και χαρακτηρίζονται από μια σχετικά σταθερή σύνθεση. Τα εξωτερικά στρώματα έχουν μεταβαλλόμενη χημική σύνθεση και αντιπροσωπεύονται κυρίως από λιπίδια, τα περισσότερα από τα οποία είναι μυκολικά οξέα και τα παράγωγά τους. Κατά κανόνα, αυτά τα στρώματα δεν είναι ορατά υπό ηλεκτρονική μικροσκοπία. Το κύριο πλαίσιο του κυτταρικού τοιχώματος είναι οι διασυνδεδεμένες πεπτιδικές γλυκάνες - ένα στρώμα πυκνό σε ηλεκτρόνια. Το στρώμα αραβινογαλακτάνης επαναλαμβάνει το στρώμα πεπτιδικής γλυκάνης, σχηματίζοντας ένα στρώμα πολυσακχαρίτη του κυτταρικού τοιχώματος. Έχει σημεία σύνδεσης με το στρώμα πεπτιδικής γλυκάνης και δομές για την προσκόλληση μυκολικών οξέων και των παραγώγων τους.

Τα μυκολικά οξέα υπάρχουν με τη μορφή ελεύθερων σουλφολιπιδίων και παράγοντα κορδονιού, η παρουσία των οποίων στην κυτταρική επιφάνεια σχετίζεται με τον χαρακτηριστικό σχηματισμό αποικιών M. tuberculosis με τη μορφή μαστιγίων. Η μοναδικότητα και ο βασικός ρόλος των μυκολικών οξέων στη δομική οργάνωση και φυσιολογία των μυκοβακτηρίων τα καθιστούν εξαιρετικό στόχο για αιτιοτροπική θεραπεία.

Το γλυκολιπιδικό στρώμα ονομάζεται «μυκοσίδες» και μερικές φορές συγκρίνεται με μικροκάψουλα. Οι μυκοσίδες είναι δομικά και λειτουργικά παρόμοιες με τους λιποπολυσακχαρίτες της εξωτερικής μεμβράνης των αρνητικών κατά Gram βακτηρίων, αλλά δεν έχουν την επιθετικότητά τους. Παρ' όλα αυτά, είναι τοξικές και (όπως ο παράγοντας ομφάλιου λώρου και τα σουλφολιπίδια) προκαλούν τον σχηματισμό κοκκιωμάτων.

Η κυτταρική μεμβράνη και τα στρώματα του κυτταρικού τοιχώματος διαπερνώνται από κανάλια ή πόρους, μεταξύ των οποίων μπορούμε να διακρίνουμε παθητικούς πόρους με μικρή διάρκεια ζωής, που παρέχουν ελεγχόμενη διάχυση ουσιών, και κανάλια με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, που παρέχουν ενεργειακά εξαρτώμενη μεταφορά ουσιών.

Ένα άλλο συστατικό του κυτταρικού τοιχώματος των μυκοβακτηρίων είναι η λιποαραβινομαννάνη. Είναι προσκολλημένη στην πλασματική μεμβράνη, διαπερνά το κυτταρικό τοίχωμα και βγαίνει στην επιφάνειά του. Από αυτή την άποψη, είναι παρόμοια με τα λιποτειχοϊκά οξέα των θετικών κατά Gram βακτηρίων ή το λιποπολυσακχαριδικό Ο-αντιγόνο των αρνητικών κατά Gram βακτηρίων. Τα τελικά θραύσματα της λιποαραβινομαννάνης, κυρίως οι ρίζες μαννόζης της, καταστέλλουν μη ειδικά την ενεργοποίηση των Τ-λεμφοκυττάρων και των λευκοκυττάρων στο περιφερικό αίμα. Αυτό οδηγεί σε διαταραχή της ανοσολογικής απόκρισης στα μυκοβακτήρια.

Μεταβλητότητα και μορφές ύπαρξης μυκοβακτηρίων

Η επιμονή των βακτηρίων έχει ιδιαίτερη παθογενετική σημασία. Εργαστηριακά πειράματα που διεξήχθησαν in vitro και in vivo έδειξαν ότι τα βακτηριοκτόνα φάρμακα ισονιαζίδη και πυραζιναμίδη σκοτώνουν τα μυκοβακτήρια μόνο στη φάση αναπαραγωγής. Εάν τα μυκοβακτήρια βρίσκονται στη φάση χαμηλής μεταβολικής δραστηριότητας (δηλαδή, η βακτηριακή ανάπτυξη έχει σχεδόν ανασταλεί πλήρως και τα βακτήρια μπορούν να ονομαστούν "αδρανή"), τα βακτηριοκτόνα φάρμακα δεν τα επηρεάζουν. Αυτή η κατάσταση συνήθως ονομάζεται αδρανής και οι μικροοργανισμοί ονομάζονται επίμονοι. Οι επίμονοι δεν είναι ευαίσθητοι στα χημειοθεραπευτικά φάρμακα, δηλαδή συμπεριφέρονται σαν ανθεκτικοί μικροοργανισμοί. Στην πραγματικότητα, μπορούν να διατηρήσουν την ευαισθησία τους στα φάρμακα.

Ένα ισχυρό ερέθισμα για τη μετάβαση των μυκοβακτηριακών κυττάρων σε αδρανή κατάσταση είναι τα χημειοθεραπευτικά φάρμακα, καθώς και παράγοντες του ανοσοποιητικού συστήματος του ξενιστή. Τα επίμονα μυκοβακτήρια είναι σε θέση να παραμείνουν στις αλλοιώσεις για μήνες ή και χρόνια. Κατά τη διάρκεια της επιμονής, τα μυκοβακτήρια μπορούν να μετατραπούν σε L-μορφές. Σε αυτή τη μορφή, τα μυκοβακτήρια εμφανίζουν εξαιρετικά χαμηλή μεταβολική δραστηριότητα, που στοχεύει κυρίως στην αύξηση του πάχους του κυτταρικού τοιχώματος και της εξωκυτταρικής μήτρας, η οποία εμποδίζει την απλή διάχυση ουσιών. Επιπλέον, τα μυκοβακτήρια συσσωρεύουν γενετικό υλικό, το οποίο αυξάνει την πιθανότητα αναδημιουργίας ενός κανονικά λειτουργικού κυττάρου όταν προκύπτουν ευνοϊκές συνθήκες. Η ανίχνευση των L-μορφών με τυπικές μικροβιολογικές μεθόδους είναι δύσκολη.

Εάν τα αδρανή μυκοβακτήρια ανακτήσουν τη μεταβολική τους δραστηριότητα και αρχίσουν να πολλαπλασιάζονται κατά τη διάρκεια της χημειοθεραπείας, πεθαίνουν γρήγορα. Εάν ολοκληρωθεί η χημειοθεραπεία, τέτοια «αναβιωμένα» μυκοβακτήρια συνεχίζουν να πολλαπλασιάζονται και να προκαλούν υποτροπή της νόσου. Αυτό εξηγεί την αιτιολόγηση για μακροχρόνιες αγωγές χημειοθεραπείας και τη χρήση επακόλουθων σύντομων προφυλακτικών, συνήθως εποχιακών, αγωγών χημειοπροφύλαξης.

Φυσιολογία των μυκοβακτηρίων

Στο βασίλειο των προκαρυωτικών, τα μυκοβακτήρια είναι οι αδιαμφισβήτητοι ηγέτες στον τομέα της σύνθεσης σύνθετων οργανικών ενώσεων. Πιθανότατα έχουν τον πιο ευέλικτο μεταβολισμό, παρέχοντας την απαραίτητη μεταβλητότητα για επιβίωση τόσο στο εξωτερικό περιβάλλον όσο και στον μακροοργανισμό. Μέχρι σήμερα, έχουν περιγραφεί περισσότερες από 100 ενζυματικές αντιδράσεις, που δείχνουν την διακλαδισμένη και πολύπλοκη φύση του μεταβολισμού των μυκοβακτηρίων. Για τη σύνθεση τελικών ενώσεων ή την παροχή των απαραίτητων φυσιολογικών λειτουργιών στα μυκοβακτήρια, μπορούν να διεξαχθούν παράλληλες μεταβολικές οδοί ανάλογα με τη διαθεσιμότητα του υποστρώματος, το χημικό περιβάλλον, την παροχή αναπνευστικών κύκλων με τα απαραίτητα συστατικά (μεταλλικά ιόντα, μερική πίεση οξυγόνου, διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.).

Βιοχημικές ιδιότητες των μυκοβακτηρίων

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Μεταβολισμός λιπιδίων

Τα λιπίδια του κυτταρικού τοιχώματος, τα οποία αποτελούν έως και το 60% της ξηρής μάζας του κυττάρου, καθορίζουν τις μη τυποποιημένες βαφικές, φυσιολογικές και οικολογικές ιδιότητες των μυκοβακτηρίων.

Τα συγκεκριμένα λιπίδια των μυκοβακτηρίων που έχουν περιγραφεί μέχρι σήμερα χωρίζονται σε 7 κύριες ομάδες ανάλογα με τα δομικά χαρακτηριστικά:

1. παράγωγα λιπαρών οξέων υδατανθράκων (κυρίως τρεχαλόζη - παράγοντας κορδονιού):
2. φωσφατιδυλ μυοϊνοσιτόλη μαννοσίδες:
3. παράγωγα λιπαρών οξέων πεπτιδίων·
4. Ν-ακυλοπεπτιδικά γλυκοσίδια - μυκοσίδες C;
5. εστέρες λιπαρών οξέων φθειοκερολών·
6. μυκοσίδες Α, Β. G;
7. μυκολικά άλατα γλυκερόλης.

Λιπίδια των ομάδων 4-6 βρίσκονται μόνο στα μυκοβακτήρια.

Μεταξύ των μοναδικών, αξίζει να σημειωθούν τα φυματινοστεατικά και τα φυματινοπαλμιτικά οξέα, τα οποία είναι πρόδρομοι των μυκολικών οξέων.

Τα μυκολικά οξέα είναι μια ομάδα λιπαρών οξέων υψηλού μοριακού βάρους με μήκος αλυσίδας έως και 84 άτομα άνθρακα, η δομή της κύριας αλυσίδας των οποίων καθορίζεται από τη συστηματική θέση του μικροοργανισμού και τις συνθήκες ανάπτυξής του. Η χαμηλή αντιδραστικότητά τους εξασφαλίζει υψηλή χημική αντοχή του κυτταρικού τοιχώματος των μυκοβακτηρίων. Τα μυκολικά καταστέλλουν την ενζυμική διάσπαση του κυτταρικού τοιχώματος και τις αντιδράσεις των ελεύθερων ριζών.

Ο παράγοντας ομφάλιου λώρου ταξινομείται ως λιπιδική ομάδα 1. Σχετίζεται με υψηλή τοξικότητα μυκοβακτηρίων και λοιμογόνο δράση.

Τα επιφανειοδραστικά λιπίδια, ή σουλφολιπίδια, παίζουν σημαντικό ρόλο στην ενδοκυτταρική προσαρμογή των μυκοβακτηρίων. Μαζί με τον παράγοντα cord, σχηματίζουν κυτταροτοξικά μεμβρανότροπα σύμπλοκα.

Η λιποαραβινομαννάνη είναι ένα ετερογενές μείγμα λιποπολυσακχαριτών υψηλού μοριακού βάρους: διακλαδισμένα πολυμερή αραβινόζης και μαννόζης με παράγωγα διακυλογλυκερόλης παλμιτικού και φυματινοστεατικού οξέος.

Οι μυκοσίδες C είναι πεπτιδικά γλυκολιπίδια που σχηματίζουν την εξωτερική μεμβράνη των μυκοβακτηρίων, η οποία μπορεί να παρατηρηθεί με ηλεκτρονική μικροσκοπία ως μια διαφανής ζώνη στην περιφέρεια των κυττάρων. Οι μυκοσίδες είναι ενώσεις ειδικές για κάθε είδος. Οι αντιγονικές ιδιότητες των μυκοβακτηρίων εξαρτώνται από τον τύπο τους.

Η ποσοτική και ποιοτική σύνθεση των λιπιδικών ενώσεων των μυκοβακτηρίων είναι δυναμική και εξαρτάται από την ηλικία των κυττάρων, τη σύνθεση των θρεπτικών μέσων και τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος. Τα νεαρά μυκοβακτηριακά κύτταρα αρχίζουν να σχηματίζουν κυτταρικό τοίχωμα συνθέτοντας λιποπολυσακχαρίτες με σχετικά βραχείες αλειφατικές αλυσίδες. Σε αυτό το στάδιο, είναι αρκετά ευάλωτα και προσβάσιμα στο ανοσοποιητικό σύστημα. Καθώς το κυτταρικό τοίχωμα αναπτύσσεται και σχηματίζονται λιπίδια υψηλού μοριακού βάρους, τα μυκοβακτήρια αποκτούν αντίσταση και αδιαφορία στις αλληλεπιδράσεις τους με το ανοσοποιητικό σύστημα.

Μεταβολισμός υδατανθράκων

Η πιο προτιμώμενη πηγή άνθρακα για τα μυκοβακτήρια είναι η γλυκερόλη.

Οι πιο σημαντικοί υδατάνθρακες είναι η αραβινόζη, η μαννόζη και η μαλτόζη, οι οποίες αποτελούν περισσότερο από το ήμισυ όλων των σακχαριτών. Επιπλέον, η τρεχαλόζη, η γλυκόζη, η φρουκτόζη, η γαλακτόζη, η ραμνόζη και ορισμένοι άλλοι σακχαρίτες παίζουν ρόλο στη ζωτική δραστηριότητα του κυττάρου. Σε αυτή την περίπτωση, η σύνθεση λαμβάνει χώρα κατά μήκος των οδών υδρολάσης και αλδολάσης. Η οδός πυροσταφυλικού οξέος χρησιμοποιείται για τη σύνθεση γλυκογόνου. Η αραβινόζη και η μαννόζη συμμετέχουν στο σχηματισμό σημαντικών δομικών ενώσεων. Η οδός φωσφορικών πεντόζων της οξείδωσης της γλυκόζης χρησιμοποιείται για την απόκτηση ενέργειας. Παρέχεται από τα ένζυμα μηλικές, ισοκιτρικές και σουκινικές αφυδρογονάσες, τα οποία προσδίδουν ευελιξία στο αναπνευστικό σύστημα.

Η οδός γλυοξυλικού, την οποία χρησιμοποιούν τα μυκοβακτήρια για να ενσωματώσουν ελεύθερα λιπαρά οξέα που συσσωρεύονται κατά την ανάπτυξη των μυκοβακτηρίων στον κύκλο του τρικαρβοξυλικού οξέος, είναι μοναδική. Αυτός ο κύκλος έχει προσελκύσει την προσοχή των ερευνητών ως ένας πιθανός μηχανισμός για τη μυκοβακτηριακή χημειοταξία κατά τη διάρκεια της παραμονής.

Μεταβολισμός αζώτου και αμινοξέων

Ο ρυθμός αξιοποίησης νιτρικών, νιτρωδών και υδροξυλαμινών από τα μυκοβακτήρια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταυτοποίηση ειδών. Τα μυκοβακτήρια προτιμούν την ασπαραγίνη ως πηγή αζώτου. Η σύνθεση αμινοξέων είναι μια ενεργειακά εξαρτώμενη διαδικασία και παρέχεται από μια ομάδα ενζύμων που επιτρέπουν τη χρήση άλλων ενώσεων αμινοξέων, όπως το γλουταμινικό.

Δράση νιτρωδών και νιτρικής αναγωγάσης

Το Mycobacterium tuberculosis μπορεί να σχηματίσει τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) μεταφέροντας ηλεκτρόνια κατά μήκος μιας αλυσίδας φορέων που καταλήγουν σε NO3 αντί για O2 _. Αυτές οι αντιδράσεις ανάγουν το NO3 _σε NH3 _σε ποσότητες που είναι απαραίτητες για τη σύνθεση αμινοξέων, πουρινικών και πυριμιδινικών βάσεων. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της διαδοχικής δράσης των νιτρικών και νιτρωδών αναγωγασών.

Δράση καταλάσης και υπεροξειδάσης

Η καταλάση αποτρέπει τη συσσώρευση υπεροξειδίου του υδρογόνου, το οποίο σχηματίζεται κατά την αερόβια οξείδωση των αναχθέντων φλαβοπρωτεϊνών. Η ενζυμική δράση εξαρτάται από το pH του μέσου και τη θερμοκρασία. Σε θερμοκρασία 56 °C, η καταλάση δεν είναι ενεργή. Υπάρχουν δοκιμές για να διαπιστωθεί εάν ανήκει στο παθογόνο σύμπλεγμα των μυκοβακτηρίων, με βάση τη θερμοασταλεότητα της καταλάσης.

Είναι γνωστό ότι το 70% των στελεχών Mycobacterium tuberculosis που είναι ανθεκτικά στην ισονιαζίδη χάνουν τη δράση της καταλάσης και της υπεροξειδάσης τους.

Η δράση της υπεροξειδάσης και της καταλάσης διεξάγεται από το ίδιο σύμπλοκο ενζύμων.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Βιταμίνες και συνένζυμα

Το M. tuberculosis περιέχει βιταμίνες του συμπλέγματος Β (ριβοφλαβίνη, πυριδοξίνη, κυανοκοβαλαμίνη, θειαμίνη), βιταμίνες C και K, παρα-αμινοβενζοϊκό οξύ, παντοθενικό και νικοτινικό οξύ, βιοτίνη και φολικό οξύ.

Μεταβολισμός, διατροφή και αναπνοή των μυκοβακτηρίων

Υπό φυσιολογικές, ευνοϊκές συνθήκες, τα μυκοβακτήρια της φυματίωσης είναι αυστηρά αερόβια και μεσόφιλα, δηλαδή αναπτύσσονται παρουσία οξυγόνου και σε θερμοκρασία 30-42 ^° C, με το καλύτερο αποτέλεσμα στους 37 ^° C. Υπό δυσμενείς εξωτερικές συνθήκες ή/και έλλειψη οξυγόνου, τα μυκοβακτήρια της φυματίωσης εκδηλώνονται ως μικροαερόφιλα, ακόμη και ως αναερόβια. Σε αυτή την περίπτωση, ο μεταβολισμός τους υφίσταται σημαντικές αλλαγές.

_{Όσον αφορά την κατανάλωση οξυγόνου και την ανάπτυξη συστημάτων οξειδάσης, τα μυκοβακτήρια είναι παρόμοια με τους πραγματικούς μύκητες. Η βιταμίνη Κ9} χρησιμεύει ως σύνδεσμος μεταξύ της NADH αφυδρογονάσης και του κυτοχρώματος β στο σύστημα μεταφοράς του γένους Mycobacterium. Αυτό το σύστημα κυτοχρώματος μοιάζει με το μιτοχονδριακό. Είναι ευαίσθητο στη δινιτροφαινόλη, όπως ακριβώς και στους ανώτερους οργανισμούς.

Ο περιγραφόμενος τύπος αναπνοής δεν είναι η μόνη πηγή σχηματισμού ATP. Εκτός από το O2 τελικό άκρο, τα μυκοβακτήρια μπορούν να χρησιμοποιήσουν αναπνευστικές αλυσίδες που μεταφέρουν ηλεκτρόνια και καταλήγουν σε νιτρικά (NO3- ₎^. Το απόθεμα του αναπνευστικού συστήματος των μυκοβακτηρίων είναι ο κύκλος της γλυοξυλικής ένωσης.

Η ανοξική (ενδογενής) αναπνοή, η οποία λαμβάνει χώρα σε ατμόσφαιρα με συγκέντρωση οξυγόνου μικρότερη από 1%, διεγείρεται από ενώσεις αζιδίου, οι οποίες μειώνουν την οξείδωση του πυροσταφυλικού οξέος ή της τρεαλόζης.

Ανάπτυξη και αναπαραγωγή μυκοβακτηρίων

Το Mycobacterium tuberculosis αναπαράγεται εξαιρετικά αργά: η περίοδος διπλασιασμού είναι 18-24 ώρες (τα φυσιολογικά βακτήρια διαιρούνται κάθε 15 λεπτά). Επομένως, για να επιτευχθεί ορατή ανάπτυξη τυπικών αποικιών, απαιτούνται τουλάχιστον 4-6 εβδομάδες. Ένας από τους λόγους για την αργή αναπαραγωγή των μυκοβακτηρίων θεωρείται η έντονη υδροφοβικότητά τους, η οποία περιπλέκει τη διάχυση των θρεπτικών συστατικών. Είναι πιο πιθανό ότι αυτό οφείλεται σε γενετικό παράγοντα και σχετίζεται με μια πιο σύνθετη δομή των μυκοβακτηρίων. Είναι γνωστό, για παράδειγμα, ότι τα περισσότερα βακτήρια έχουν πολλαπλά αντίγραφα του οπερονίου του ριβοσωμικού ριβονουκλεϊκού οξέος (rRNA). Τα αργά αναπτυσσόμενα μυκοβακτήρια (M. tuberculosis, M. leprae) έχουν ένα αντίγραφο του οπερονίου, ενώ τα γρήγορα αναπτυσσόμενα (M. smegmatis) - μόνο δύο αντίγραφα.

Όταν καλλιεργούνται σε υγρό μέσο, τα μυκοβακτήρια αναπτύσσονται στην επιφάνεια. Η λεπτή ξηρή μεμβράνη πυκνώνει με την πάροδο του χρόνου, γίνεται ανώμαλη και ζαρωμένη και αποκτά μια κιτρινωπή απόχρωση, που συχνά συγκρίνεται με το χρώμα του ελεφαντόδοντου. Ο ζωμός παραμένει διαφανής και η διάχυτη ανάπτυξη μπορεί να επιτευχθεί μόνο παρουσία απορρυπαντικών, όπως το Tween-80. Σε μικροαποικίες (δηλαδή, στα πρώιμα στάδια), σχηματίζονται δομές που μοιάζουν με δεσμίδες - ένα χαρακτηριστικό που σχετίζεται με τον παράγοντα cord του M. tuberculosis.

Γενετική των μυκοβακτηρίων

Το γένος Mycobacterium παρουσιάζει γενετική μεγάλη ποικιλομορφία. Σε αντίθεση με πολλά σαπροφυτικά και μη φυματιώδη μυκοβακτήρια, το Mycobacterium tuberculosis δεν περιέχει εξωχρωμοσωμικά εγκλείσματα (π.χ. πλασμίδια). Όλη η ποικιλομορφία των ιδιοτήτων του Mycobacterium tuberculosis καθορίζεται από το χρωμόσωμά του.

Το γονιδίωμα του συμπλέγματος M. tuberculosis είναι εξαιρετικά συντηρητικό. Οι εκπρόσωποί του έχουν ομολογία DNA σε επίπεδο 85-100%, ενώ το DNA άλλων ειδών μυκοβακτηρίων είναι ομόλογο με το M. tuberculosis μόνο κατά 4-26%.

Οι εκπρόσωποι του γένους Mycobacteria έχουν μεγάλα γονιδιώματα σε σύγκριση με άλλα προκαρυωτικά - 3,1-4,5x109 ^Da. Ωστόσο, τα γονιδιώματα των παθογόνων ειδών είναι μικρότερα από αυτά άλλων μυκοβακτηρίων (στο M. tuberculosis - 2,5x109 ^Da ). Ο κλασικός αιτιολογικός παράγοντας της ανθρώπινης φυματίωσης, το M. tuberculosis, έχει περισσότερα γονίδια από το M. africanum και το M. bovis, τα οποία έχουν χάσει μέρος του γενετικού τους υλικού κατά την εξέλιξη.

Το 1998, δημοσιεύτηκε η νουκλεοτιδική αλληλουχία του χρωμοσώματος του στελέχους H37Rv του M. tuberculosis. Το μήκος του είναι 4.411.529 ζεύγη βάσεων. Το χρωμόσωμα του μυκοβακτηρίου της φυματίωσης έχει δακτυλιοειδή δομή. Περιέχει περίπου 4.000 γονίδια που κωδικοποιούν πρωτεΐνες, καθώς και 60 κωδικοποιούν λειτουργικά συστατικά RNA: ένα μοναδικό οπερόνιο ριβοσωμικού RNA, το 10Sa RNA, που συμμετέχει στην αποικοδόμηση πρωτεϊνών με άτυπο RNA μήτρας, 45 RNA μεταφοράς (tRNA), περισσότερες από 90 λιποπρωτεΐνες.

Περισσότερο από το 20% του γονιδιώματος καταλαμβάνεται από γονίδια μεταβολισμού λιπαρών οξέων του κυτταρικού τοιχώματος, συμπεριλαμβανομένων των μυκολικών οξέων, των πλούσιων σε γλυκίνη όξινων πολυπεπτιδίων (οικογένειες PE και PPE), που κωδικοποιούνται από πολυμορφικές περιοχές του γονιδιώματος PGRS (Polymorphic GC-rich repetitional sequence) και MPTR (Major polymorphic tandem repeat) αντίστοιχα (ο πέμπτος και ο τέταρτος δακτύλιος του γονιδιωματικού χρωμοσωμικού χάρτη). Η μεταβλητότητα αυτών των περιοχών του γονιδιώματος εξασφαλίζει διαφορές στα αντιγόνα και την ικανότητα αναστολής της ανοσολογικής απόκρισης. Το γονιδίωμα του Mycobacterium tuberculosis περιέχει ευρέως γονίδια που ελέγχουν παράγοντες λοιμογόνου δράσης.

Το Mycobacterium tuberculosis συνθέτει όλα τα απαραίτητα συστατικά για τον μεταβολισμό: απαραίτητα αμινοξέα, βιταμίνες, ένζυμα και συμπαράγοντες. Σε σύγκριση με άλλους τύπους βακτηρίων, το M. tuberculosis έχει αυξημένη δραστηριότητα ενζύμων λιπογένεσης. Δύο γονίδια κωδικοποιούν πρωτεΐνες που μοιάζουν με αιμοσφαιρίνη και δρουν ως αντιοξειδωτικοί προστάτες ή παγίδες για την περίσσεια κυτταρικού οξυγόνου. Αυτά τα χαρακτηριστικά διευκολύνουν την ταχεία προσαρμογή του mycobacterium tuberculosis σε απότομες αλλαγές στις περιβαλλοντικές συνθήκες.

Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό του γονιδιώματος του συμπλέγματος M. tuberculosis είναι ο μεγάλος αριθμός επαναλαμβανόμενων αλληλουχιών DNA. Έτσι, το χρωμόσωμα του M. tuberculosis H37Rv περιέχει έως και 56 αντίγραφα στοιχείων IS (αλληλουχίες εισαγωγής), τα οποία παρέχουν πολυμορφισμό DNA του Mycobacterium tuberculosis. Τα περισσότερα από αυτά, με εξαίρεση το στοιχείο IS6110, παραμένουν αμετάβλητα. Τα χρωμοσώματα διαφόρων στελεχών του Mycobacterium tuberculosis συνήθως περιέχουν από 5 έως 20 αντίγραφα του IS6110, αλλά υπάρχουν στελέχη που δεν έχουν αυτό το στοιχείο. Μαζί με τα στοιχεία IS, το γονιδίωμα περιέχει διάφορους τύπους βραχέων επαναλήψεων νουκλεοτιδίων (PGRS και MPTR), καθώς και άμεσες επαναλήψεις DR (Direct Repeat), που βρίσκονται στην περιοχή DR και διαχωρίζονται από μεταβλητές αλληλουχίες - διαχωριστικά (ο έκτος δακτύλιος στον χάρτη χρωμοσωμάτων). Οι διαφορές στον αριθμό των αντιγράφων και τον εντοπισμό στο χρωμόσωμα αυτών των γενετικών στοιχείων χρησιμοποιούνται για τη διαφοροποίηση των στελεχών του Mycobacterium tuberculosis στη μοριακή επιδημιολογία. Τα πιο προηγμένα σχήματα για τον προσδιορισμό του γονότυπου των μυκοβακτηρίων βασίζονται στην ανίχνευση του γονιδιωματικού πολυμορφισμού που προκαλείται από το στοιχείο IS6110, καθώς και από το DR και τους διαχωριστές τους. Είναι χαρακτηριστικό ότι η απόκλιση του είδους M. tuberculosis συμβαίνει, κατά κανόνα, λόγω ανασυνδυασμών μεταξύ αντιγράφων του στοιχείου IS6110, τα οποία πλαισιώνουν διαφορετικά γονίδια.

Δύο προφάγοι, ο phiRv1 και ο phiRv2, βρέθηκαν στο γονιδίωμα του H37Rv. Όπως και η πολυμορφική θέση Dral, πιθανότατα σχετίζονται με παράγοντες παθογένειας, καθώς αυτές οι περιοχές του γονιδιώματος διαφέρουν από παρόμοιες περιοχές των μη λοιμογόνων στελεχών του M. tuberculosis H37Ra και του M. bom BCG. Εντοπίστηκαν περιοχές του γονιδιώματος (mutT, ogt-γονίδια) που είναι υπεύθυνες για την αύξηση του ρυθμού μετάλλαξης και την προσαρμογή των μυκοβακτηρίων tuberculosis υπό συνθήκες πίεσης. Η ανακάλυψη γονιδίων ενεργοποίησης για την αδράνεια των μυκοβακτηρίων tuberculosis άλλαξε την έννοια της λανθάνουσας φυματιώδους λοίμωξης.

Μελέτη του πολυμορφισμού των γονιδίων που κωδικοποιούν την καταλάση, την υπεροξειδάση και την Α-υπομονάδα της DNA γυράσης. Τρεις γονοτυπικές ομάδες εντοπίστηκαν στο σύμπλεγμα M. tuberculosis. Η αρχαιότερη (από την άποψη της εξέλιξης) είναι η ομάδα Ι: M. africanum, M. bovis, M. tuberculosis και M. microti. Οι ομάδες II και III περιλαμβάνουν διαφορετικά στελέχη M. tuberculosis, τα οποία έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένα σε ορισμένες γεωγραφικές περιοχές. Η κλωνική συμπεριφορά είναι χαρακτηριστική των ομάδων I και II, και τα στελέχη της ομάδας III προκαλούν εξαιρετικά σπάνια μαζικές ασθένειες. Οι γενετικές οικογένειες του M. tuberculosis, που έλαβαν τα ονόματα Haarlem. Africa, Filipino, είναι ευρέως διαδεδομένες σε διάφορες περιοχές του κόσμου.

Ξεχωριστή θέση κατέχει η οικογένεια Beijing, η οποία εντοπίστηκε για πρώτη φορά σε ιστολογικά παρασκευάσματα πνευμονικού ιστού από ασθενείς στα προάστια του Πεκίνου την περίοδο 1956-1990. Μέχρι σήμερα, στελέχη αυτής της οικογένειας έχουν βρεθεί σε ασιατικές χώρες, τη Νότια Αφρική, την Καραϊβική και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Η εξάπλωση αυτού του γονότυπου σε διαφορετικές περιοχές καθορίζεται από τα εθνοτικά χαρακτηριστικά του ιθαγενούς πληθυσμού και των μεταναστών. Πρόσφατα, έχουν ληφθεί δεδομένα σχετικά με την εξάπλωση στελεχών του γονότυπου SI/Beijing στα βορειοδυτικά του ευρωπαϊκού τμήματος της Ρωσίας (Αγία Πετρούπολη) και στις περιοχές της Σιβηρίας.

Μυκοβακτηριακή αντοχή

Κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, τα μυκοβακτήρια της φυματίωσης έχουν αναπτύξει διάφορους μηχανισμούς για να ξεπεράσουν ή να απενεργοποιήσουν δυσμενείς περιβαλλοντικούς παράγοντες. Πρώτον, πρόκειται για ένα ισχυρό κυτταρικό τοίχωμα. Δεύτερον, πρόκειται για εκτεταμένες μεταβολικές ικανότητες. Είναι ικανά να απενεργοποιήσουν πολλές κυτταρικές τοξίνες και ουσίες (διάφορα υπεροξείδια, αλδεΰδες και άλλα) που καταστρέφουν την κυτταρική μεμβράνη. Τρίτον, πρόκειται για μορφολογική πλαστικότητα, η οποία συνίσταται στον μετασχηματισμό των μυκοβακτηρίων (σχηματισμός L-μορφών αδρανοποιημένων κυττάρων). Όσον αφορά τη σταθερότητά τους, μετά τα βακτήρια που σχηματίζουν σπόρια, κατέχουν ηγετική θέση στο βασίλειο των προκαρυωτικών.

Το παθογόνο παραμένει βιώσιμο σε ξηρή κατάσταση για έως και 3 χρόνια. Όταν θερμαίνονται, τα μυκοβακτήρια της φυματίωσης μπορούν να αντέξουν θερμοκρασίες σημαντικά υψηλότερες από 80°C. Σήμερα, πιστεύεται ότι τα μυκοβακτήρια της φυματίωσης που βρίσκονται στα πτύελα παραμένουν βιώσιμα όταν τα τελευταία βράσουν ανοιχτά για 5 λεπτά.

Το Mycobacterium tuberculosis είναι ανθεκτικό σε οργανικά και ανόργανα οξέα, αλκάλια, πολλά οξειδωτικά, καθώς και σε μια σειρά από αντισηπτικές και αφυδατικές ουσίες που έχουν επιβλαβή επίδραση σε άλλους παθογόνους μικροοργανισμούς. Το Mycobacterium παρουσιάζει αντοχή στις επιδράσεις των αλκοολών και της ακετόνης.

Σημειώνεται ότι τα προϊόντα με βάση το τεταρτοταγές αμμώνιο δεν εμφανίζουν αντιφυματική δράση. Υπό ορισμένες συνθήκες, συγκεντρώσεις χλωρίου και ριζών οξυγόνου έως και 0,5% επίσης δεν έχουν επιβλαβή επίδραση στα μυκοβακτήρια της φυματίωσης. Αυτό υποδηλώνει την αδυναμία χρήσης τέτοιων προϊόντων για την αποστείρωση πτυέλων και άλλων μολυσμένων βιολογικών υλικών.

Το Mycobacterium tuberculosis δεν είναι ευαίσθητο στο διάχυτο ηλιακό φως και μπορεί να υπάρχει στο εξωτερικό περιβάλλον για περισσότερο από ένα χρόνο χωρίς να χάσει τη βιωσιμότητά του. Η υπεριώδης ακτινοβολία βραχέων κυμάτων έχει καθολική βακτηριοκτόνο δράση σε όλους τους μικροοργανισμούς. Ωστόσο, σε πραγματικές συνθήκες, όταν το mycobacterium tuberculosis αιωρείται με τη μορφή κυτταρικών συσσωματωμάτων με σωματίδια σκόνης, η αντοχή του στην υπεριώδη ακτινοβολία αυξάνεται.

Το υψηλό ποσοστό επιβίωσης των μυκοβακτηρίων της φυματίωσης συμβάλλει στην εξαιρετικά ευρεία εξάπλωση αυτής της λοίμωξης στον πληθυσμό, ανεξάρτητα από τις κλιματικές συνθήκες. Ωστόσο, αυτός δεν είναι ο μόνος παράγοντας που συμβάλλει στην παγκοσμιοποίηση του προβλήματος - τα μυκοβακτήρια της φυματίωσης μπορούν να παραμείνουν στο ανθρώπινο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα και να επανενεργοποιούνται σε απεριόριστα χρονικά διαστήματα.

Ο εντοπισμός του μυκοβακτηρίου της φυματίωσης μέσα στα μακροφάγα παρέχει επαρκή σταθερότητα υποστρώματος, λαμβάνοντας υπόψη τη «μακροζωία» των μονοπύρηνων φαγοκυττάρων και τη διάρκεια της μυκοβακτηριακής αναπαραγωγής, καθώς και την απομόνωση από τους τελεστές της χυμικής ανοσίας. Ταυτόχρονα, το παθογόνο επιλέγει έναν βιότοπο που είναι απαράδεκτος για τους περισσότερους μικροοργανισμούς λόγω του πιθανού κινδύνου του. Αυτή η συμβίωση παρέχεται από έναν αριθμό προσαρμοστικών μηχανισμών των μυκοβακτηρίων.

Η διαδικασία της βλάβης των μακροφάγων και του παρασιτισμού σε αυτήν μοιάζει με αυτό: διείσδυση μυκοβακτηρίων στο μακροφάγο χωρίς την ενεργοποίησή του. καταστολή του σχηματισμού φαγολυσοσωμάτων ή ο μετασχηματισμός τους σε μια ζώνη άνετη για τα βακτήρια. διάσπαση από τα φαγοσώματα στο κυτταρόπλασμα με απενεργοποίηση αντιμικροβιακών παραγόντων. παρεμβολή στη ζωτική δραστηριότητα του κυττάρου. εξασθένηση της ευαισθησίας των μακροφάγων στα σήματα ενεργοποίησης των Τ-λεμφοκυττάρων. μείωση της αντιγονοπαρουσιαστικής λειτουργίας των μακροφάγων και η σχετική εξασθένηση των αντιδράσεων των κυτταροτοξικών Τ-λεμφοκυττάρων που έχουν ρυθμιστεί να καταστρέφουν τα μολυσμένα κύτταρα.

Φυσικά, τα χαρακτηριστικά του κυτταρικού τοιχώματος παίζουν σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση αυτού, καθώς και οι μεταβολικές και λειτουργικές ικανότητες. Κατά την πρώτη επαφή με τα μυκοβακτήρια, το ανοσοποιητικό σύστημα του μακροοργανισμού δεν είναι σε θέση να ενεργοποιήσει την χυμική ανοσία, να εξουδετερώσει γρήγορα και να αποβάλει το κύτταρο από το σώμα, καθώς οι κινητές αλειφατικές αλυσίδες του μυκοβακτηριακού τοιχώματος δεν επιτρέπουν την αξιολόγηση των επιφανειακών δομών του παθογόνου και τη μετάδοση των σχετικών πληροφοριών για τη σύνθεση του απαραίτητου συνόλου αντισωμάτων.

Η υψηλή υδροφοβικότητα των μυκοβακτηρίων εξασφαλίζει μη ειδικές, δηλαδή ανεξάρτητες από υποδοχείς, επαφές με τα μακροφάγα. Σχηματίζοντας ένα φαγόσωμα γύρω από το κύτταρο του μυκοβακτηρίου, το μακροφάγο το τοποθετεί μέσα στον εαυτό του. Τα επιφανειακά σύμπλοκα μυκοζίτη και λιποαραβινομαννάνης μπορούν να αναγνωριστούν από τους υποδοχείς, αλλά τα σήματα που ενεργοποιούνται μέσω αυτών δεν ενεργοποιούν ή ενεργοποιούν ασθενώς τα μακροφάγα. Ως αποτέλεσμα, η φαγοκυττάρωση δεν συνοδεύεται από την απελευθέρωση ελεύθερων ριζών μορφών οξυγόνου και αζώτου. Πιστεύεται ότι αυτό είναι πιο χαρακτηριστικό των λοιμωδών στελεχών του M. tuberculosis, τα οποία, λόγω των δομικών χαρακτηριστικών της λιποαραβινομαννάνης, ξεκινούν «μη επιθετική» φαγοκυττάρωση. Άλλοι υποδοχείς μακροφάγων, ιδιαίτερα ο CD 14 και οι υποδοχείς του συστατικού του συμπληρώματος C3 (CR1-CR3), συμμετέχουν επίσης στην αναγνώριση του M. tuberculosis.

Έχοντας διεισδύσει στο εσωτερικό του μακροφάγου, το μυκοβακτήριο περιλαμβάνει έναν αριθμό μηχανισμών που εμποδίζουν τον σχηματισμό του φαγολυσοσώματος: την παραγωγή αμμωνίου, το οποίο αλκαλοποιεί το περιβάλλον μέσα στο φαγόσωμα, τη σύνθεση σουλφολιπιδίων, που οδηγεί στο σχηματισμό αρνητικού φορτίου στην επιφάνεια του φαγοσώματος, το οποίο εμποδίζει τη σύντηξη του φαγοσώματος και του λυσοσώματος.

Εάν σχηματιστεί ένα φαγολυσόσωμα, το μυκοβακτήριο, χάρη στο ισχυρό κηρώδες περίβλημά του, είναι σε θέση να καταστέλλει τις αντιδράσεις των ελεύθερων ριζών που προκαλούνται από βακτηριοκτόνες ουσίες των φαγοκυττάρων. Το αμμώνιο αλκαλοποιεί το περιβάλλον, εμποδίζοντας τη δράση των λυσοσωμικών ενζύμων, και τα σουλφολιπίδια εξουδετερώνουν τις μεμβρανοτροπικές κατιονικές πρωτεΐνες. Επιπλέον, τα μυκοβακτήρια της φυματίωσης παράγουν εξαιρετικά δραστικά ένζυμα με δράση καταλάσης και υπεροξειδάσης, τα οποία ανταγωνίζονται τα συστήματα υπεροξειδάσης των μακροφάγων και ταυτόχρονα απενεργοποιούν τα υδροϋπεροξείδια των λυσοσωμάτων. Όλα αυτά αυξάνουν την αντίσταση των μυκοβακτηρίων στο οξειδωτικό στρες.

Η περαιτέρω προσαρμογή των μυκοβακτηρίων συνίσταται στη χρήση ενώσεων μακροφάγων που περιέχουν σίδηρο για τα ενζυμικά τους συστήματα και στον αποκλεισμό των ανοσοειδικών λειτουργιών των μακροφάγων. Τα μακροφάγα είναι μία από τις κύριες δεξαμενές σιδήρου, η περίσσεια του οποίου συσσωρεύεται με τη μορφή φερριτίνης. Η περιεκτικότητα σε σίδηρο στα κυψελιδικά μακροφάγα είναι 100 φορές υψηλότερη από ό,τι στα μονοκύτταρα του αίματος, γεγονός που σίγουρα συμβάλλει στον αποικισμό τους από μυκοβακτήρια φυματίωσης.

Τα μυκοβακτήρια ασκούν τοξικές επιδράσεις στα μακροφάγα μέσω ενδοτοξινών και μη ειδικών παραγόντων. Και οι δύο επηρεάζουν κυρίως το αναπνευστικό σύστημα των μακροφάγων - τα μιτοχόνδρια. Οι ενδοτοξίνες περιλαμβάνουν μυκολικά αραβινολιπίδια, τα οποία αναστέλλουν τη μιτοχονδριακή αναπνοή. Οι μη ειδικές τοξίνες περιλαμβάνουν προϊόντα της σύνθεσης του λιπιδικού μέρους του μυκοβακτηριακού κυττάρου - φθένιο και φθιονικά οξέα, τα οποία προκαλούν αποσύνδεση της οξειδωτικής φωσφορυλίωσης. Οι αυξημένες μεταβολικές διεργασίες υπό αυτές τις συνθήκες δεν συνοδεύονται από σωστή σύνθεση ATP. Τα κύτταρα ξενιστές αρχίζουν να βιώνουν ενεργειακή στέρηση, η οποία οδηγεί σε αναστολή της ζωτικής τους δραστηριότητας και στη συνέχεια σε κυτταρόλυση και απόπτωση.

Είναι πιθανό ορισμένοι παράγοντες παθογένειας να σχηματίζονται μόνο μέσα σε μολυσμένα κύτταρα, όπως συμβαίνει με άλλα βακτήρια που προτιμούν έναν ενδοκυτταρικό τρόπο ζωής. Για παράδειγμα, η σαλμονέλα, που παρασιτίζει μέσα στα μακροφάγα, εκφράζει επιπλέον περισσότερα από 30 γονίδια. Παρά την πλήρη περιγραφή του γονιδιώματος του μυκοβακτηρίου της φυματίωσης, το 30% των κωδικονίων σχετίζονται με πρωτεΐνες με άγνωστες ιδιότητες.

Αντοχή των μυκοβακτηρίων στα φάρμακα

Από κλινική άποψη, η ευαισθησία ενός μικροοργανισμού στα φάρμακα καθορίζει εάν η τυπική χημειοθεραπεία με το ενδεικνυόμενο φάρμακο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία της νόσου που προκαλείται από το απομονωμένο στέλεχος. Η αντοχή «προβλέπει την αποτυχία της θεραπείας με το φάρμακο που δοκιμάζεται». Με άλλα λόγια, η χρήση τυπικής χημειοθεραπείας που έχει ως αποτέλεσμα μια συστηματική συγκέντρωση φαρμάκου που είναι συνήθως αποτελεσματική υπό κανονικές συνθήκες δεν καταστέλλει τον πολλαπλασιασμό των «ανθεκτικών μικροοργανισμών».

Στη μικροβιολογία, ο ορισμός της ευαισθησίας ή της αντοχής στα φάρμακα βασίζεται στην προσέγγιση του πληθυσμού, η οποία υποδηλώνει διαφορετικούς βαθμούς αντοχής μιας ομάδας (ετερογενές σύνολο) μικροβιακών κυττάρων. Η αντοχή στα φάρμακα αξιολογείται με ποσοτικά χαρακτηριστικά, όπως η «ελάχιστη ανασταλτική συγκέντρωση» (MIC). Για παράδειγμα, στην MIC-90, το 90% των μικροοργανισμών πεθαίνει (βακτηριοστατική συγκέντρωση). Έτσι, η αντοχή θα πρέπει να νοείται ως ο βαθμός της σε ένα μέρος του μικροβιακού πληθυσμού, ο οποίος προκαθορίζει την αποτυχία της θεραπείας στις περισσότερες περιπτώσεις. Είναι γενικά αποδεκτό ότι το 10% των ανθεκτικών στελεχών μεταξύ ολόκληρου του μικροβιακού πληθυσμού ενός ασθενούς μπορεί να έχει παθογόνο δράση. Στη φθισιοβακτηριολογία, για τα αντιφυματικά φάρμακα πρώτης γραμμής, είναι 1%. ή 20 μονάδες σχηματισμού αποικιών - CFU). Ένα τέτοιο μέρος του μικροβιακού πληθυσμού είναι ικανό να εκτοπίσει τον αρχικό σε ένα μήνα και να σχηματίσει μια βλάβη. Για τα αντιφυματικά φάρμακα δεύτερης γραμμής, το κριτήριο για την αντοχή είναι η αύξηση του μικροβιακού πληθυσμού κατά 10%.

Η ανάπτυξη αντοχής στα φάρμακα σε μικροοργανισμούς σχετίζεται με την επιλογή παρουσία ενός αντιβιοτικού και με την προτιμησιακή επιβίωση ενός τμήματος του μικροβιακού πληθυσμού που διαθέτει μηχανισμούς προστασίας έναντι του αντιβακτηριακού παράγοντα. Κάθε πληθυσμός περιέχει έναν μικρό αριθμό μεταλλαγμένων κυττάρων (συνήθως 106-109 ^{) που είναι ανθεκτικά σε ένα συγκεκριμένο φάρμακο. Κατά τη διάρκεια της χημειοθεραπείας,τα} ευαίσθητα μικροβιακά κύτταρα πεθαίνουν και τα ανθεκτικά πολλαπλασιάζονται. Ως αποτέλεσμα, τα ευαίσθητα κύτταρα αντικαθίστανται από ανθεκτικά.

Τα μυκοβακτήρια αρχικά έχουν υψηλή φυσική αντοχή σε πολλά αντιβακτηριακά φάρμακα ευρέος φάσματος, αλλά διαφορετικά είδη έχουν διαφορετικά φάσματα και βαθμούς αυτής της ευαισθησίας.

Η πραγματική φυσική αντοχή νοείται ως ένα μόνιμο χαρακτηριστικό των μικροοργανισμών, ειδικό για το είδος, που σχετίζεται με την απουσία ενός στόχου για τη δράση ενός αντιβιοτικού ή τη μη προσβασιμότητα του στόχου λόγω της αρχικά χαμηλής διαπερατότητας του κυτταρικού τοιχώματος, της ενζυματικής απενεργοποίησης της ουσίας ή άλλων μηχανισμών.

Η επίκτητη αντοχή είναι η ικανότητα μεμονωμένων στελεχών να παραμένουν βιώσιμα σε συγκεντρώσεις αντιβιοτικών που καταστέλλουν την ανάπτυξη του κύριου μέρους του μικροβιακού πληθυσμού. Η απόκτηση αντοχής σε όλες τις περιπτώσεις καθορίζεται γενετικά: η εμφάνιση νέων γενετικών πληροφοριών ή μια αλλαγή στο επίπεδο έκφρασης των δικών τους γονιδίων.

Επί του παρόντος, έχουν ανακαλυφθεί διάφοροι μοριακοί μηχανισμοί αντοχής του Mycobacterium tuberculosis:

• απενεργοποίηση αντιβιοτικών (απενεργοποίηση ενζύμων), για παράδειγμα, από β-λακταμάσες·
• τροποποίηση του στόχου δράσης (αλλαγή στη χωρική διαμόρφωση της πρωτεΐνης λόγω μετάλλαξης της αντίστοιχης περιοχής του γονιδιώματος):
• υπερπαραγωγή του στόχου, που οδηγεί σε αλλαγή στην αναλογία παράγοντα-στόχου και στην απελευθέρωση μέρους των πρωτεϊνών υποστήριξης της ζωής των βακτηρίων.
• ενεργή απομάκρυνση του φαρμάκου από το μικροβιακό κύτταρο (εκροή) λόγω της ενεργοποίησης μηχανισμών άμυνας στο στρες:
• αλλαγές στις παραμέτρους διαπερατότητας των εξωτερικών δομών του μικροβιακού κυττάρου, εμποδίζοντας την ικανότητα του αντιβιοτικού να διεισδύσει στο κύτταρο.
• συμπερίληψη μιας «μεταβολικής παράκαμψης» (μεταβολική οδός παράκαμψης).

Εκτός από την άμεση επίδραση στον μεταβολισμό των μικροβιακών κυττάρων, πολλά αντιβακτηριακά φάρμακα (βενζυλοπενικιλλίνη, στρεπτομυκίνη, ριφαμπικίνη) και άλλοι δυσμενείς παράγοντες (βιοκτόνα του ανοσοποιητικού συστήματος) οδηγούν στην εμφάνιση αλλοιωμένων μορφών μυκοβακτηρίων (πρωτοπλάστες, L-μορφές) και επίσης μεταφέρουν τα κύτταρα σε αδρανή κατάσταση: η ένταση του κυτταρικού μεταβολισμού μειώνεται και το βακτήριο γίνεται μη ευαίσθητο στη δράση του αντιβιοτικού.

Όλοι οι μηχανισμοί σχηματίζουν διαφορετικούς βαθμούς αντοχής, παρέχοντας αντοχή σε διαφορετικές συγκεντρώσεις χημειοθεραπευτικών φαρμάκων, επομένως η εμφάνιση αντοχής στα βακτήρια δεν συνοδεύεται πάντα από μείωση της κλινικής αποτελεσματικότητας του αντιβιοτικού. Για να αξιολογηθεί η αποτελεσματικότητα και η πρόγνωση της θεραπείας, είναι σημαντικό να γνωρίζουμε τον βαθμό αντοχής.

Προς το παρόν, για κάθε φάρμακο πρώτης γραμμής κατά της φυματίωσης και για τα περισσότερα εφεδρικά φάρμακα, έχει εντοπιστεί τουλάχιστον ένα γονίδιο. Συγκεκριμένες μεταλλάξεις στις οποίες οδηγούν στην ανάπτυξη ανθεκτικών παραλλαγών των μυκοβακτηρίων. Στην ευρεία κατανομή της αντοχής στα φάρμακα στα μυκοβακτήρια, ένας υψηλός ρυθμός μεταλλάξεων in vivo είναι σημαντικός, μεγαλύτερος από ό,τι in vitro.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ]

Τύποι αντοχής των μυκοβακτηρίων στα φάρμακα

Γίνεται διάκριση μεταξύ πρωτοπαθούς και επίκτητης αντοχής στα φάρμακα. Στους μικροοργανισμούς με πρωτοπαθή αντοχή περιλαμβάνονται στελέχη που έχουν απομονωθεί από ασθενείς που δεν έχουν λάβει ειδική θεραπεία ή έχουν λάβει φάρμακα για ένα μήνα ή λιγότερο. Εάν είναι αδύνατο να διευκρινιστεί το γεγονός της χρήσης αντιφυματικών φαρμάκων, χρησιμοποιείται ο όρος «αρχική αντοχή».

Η πρωτοπαθής αντοχή στα φάρμακα έχει μεγάλη κλινική και επιδημιολογική σημασία, επομένως, για την ορθή αξιολόγησή της, είναι απαραίτητο να μην χορηγείται χημειοθεραπεία σε έναν νεοδιαγνωσμένο ασθενή με φυματίωση πριν από τη μικροβιολογική εξέταση του διαγνωστικού υλικού. Η συχνότητα της πρωτοπαθούς αντοχής στα φάρμακα υπολογίζεται ως ο λόγος του αριθμού των νεοδιαγνωσμένων ασθενών με πρωτοπαθή αντοχή προς τον αριθμό όλων των νεοδιαγνωσμένων ασθενών που ελέγχθηκαν για ευαισθησία στα φάρμακα κατά τη διάρκεια του έτους. Εάν ένα ανθεκτικό στέλεχος απομονωθεί από έναν ασθενή κατά τη διάρκεια της αντιφυματικής θεραπείας που χορηγείται για ένα μήνα ή περισσότερο, η αντοχή θεωρείται επίκτητη. Η συχνότητα της πρωτοπαθούς αντοχής στα φάρμακα χαρακτηρίζει την επιδημιολογική κατάσταση του πληθυσμού των παθογόνων της φυματίωσης.

Η επίκτητη αντοχή στα φάρμακα μεταξύ των νεοδιαγνωσμένων ασθενών είναι αποτέλεσμα ανεπιτυχούς θεραπείας (λανθασμένη επιλογή φαρμάκων, μη συμμόρφωση με το σχήμα, μείωση των δόσεων φαρμάκων, ασυνεπής παροχή και κακή ποιότητα φαρμάκων). Αυτοί οι παράγοντες οδηγούν σε μείωση της συστηματικής συγκέντρωσης φαρμάκων στο αίμα και της αποτελεσματικότητάς τους, ενώ ταυτόχρονα «ενεργοποιούν» αμυντικούς μηχανισμούς στα μυκοβακτηριακά κύτταρα.

Για επιδημιολογικούς σκοπούς, υπολογίζεται η συχνότητα των περιπτώσεων που έχουν λάβει προηγούμενη θεραπεία. Για τον σκοπό αυτό, λαμβάνονται υπόψη οι ασθενείς που έχουν εγγραφεί για επανάληψη της θεραπείας μετά από μια ανεπιτυχή αγωγή χημειοθεραπείας ή υποτροπές. Υπολογίζεται η αναλογία του αριθμού των ανθεκτικών καλλιεργειών Mycobacterium tuberculosis προς τον αριθμό όλων των στελεχών που ελέγχθηκαν για αντοχή στα φάρμακα κατά τη διάρκεια του έτους μεταξύ των ασθενών αυτής της ομάδας κατά τη στιγμή της εγγραφής τους.

Στη δομή της αντοχής στα φάρμακα του Mycobacterium tuberculosis, διακρίνονται τα ακόλουθα:

Μονοανθεκτικότητα - αντοχή σε ένα από τα αντιφυματικά φάρμακα, διατηρείται η ευαισθησία σε άλλα φάρμακα. Όταν χρησιμοποιείται σύνθετη θεραπεία, η μονοανθεκτικότητα ανιχνεύεται αρκετά σπάνια και, κατά κανόνα, στη στρεπτομυκίνη (σε 10-15% των περιπτώσεων μεταξύ των νεοδιαγνωσμένων ασθενών).

Η πολυανθεκτικότητα είναι η αντοχή σε δύο ή περισσότερα φάρμακα.

Η πολλαπλή αντοχή στα φάρμακα είναι η αντοχή στην ισονιαζίδη και τη ριφαμπικίνη ταυτόχρονα (ανεξάρτητα από την παρουσία αντοχής σε άλλα φάρμακα). Συνήθως συνοδεύεται από αντοχή στη στρεπτομυκίνη κ.λπ. Σήμερα, η πολλαπλή αντοχή των παθογόνων της φυματίωσης έχει γίνει ένα επιδημιολογικά επικίνδυνο φαινόμενο. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η ανίχνευση παθογόνων με πολλαπλή αντοχή σε περισσότερο από 6,6% των περιπτώσεων (μεταξύ νεοδιαγνωσμένων ασθενών) απαιτεί αλλαγή στη στρατηγική του Εθνικού Προγράμματος κατά της Φυματίωσης. Σύμφωνα με τα δεδομένα παρακολούθησης της αντοχής στα φάρμακα, η συχνότητα της πολλαπλής αντοχής σε νεοδιαγνωσμένους ασθενείς κυμαίνεται από 4 έως 15%, μεταξύ των υποτροπών - 45-55% και μεταξύ των περιπτώσεων ανεπιτυχούς θεραπείας - έως και 80%.

Η υπερανθεκτικότητα είναι η πολλαπλή αντοχή στα φάρμακα σε συνδυασμό με αντοχή στις φθοροκινολόνες και σε ένα από τα ενέσιμα φάρμακα (καναμυκίνη, αμικασίνη, καπρεομυκίνη). Η φυματίωση που προκαλείται από στελέχη με υπερανθεκτικότητα αποτελεί άμεση απειλή για τη ζωή των ασθενών, καθώς άλλα φάρμακα δεύτερης γραμμής κατά της φυματίωσης δεν έχουν έντονη αντιβακτηριακή δράση. Από το 2006, ορισμένες χώρες έχουν οργανώσει την επιτήρηση για την εξάπλωση στελεχών μυκοβακτηρίων με υπερανθεκτικότητα. Στο εξωτερικό, αυτή η παραλλαγή MDR συνήθως χαρακτηρίζεται ως XDR.

Διασταυρούμενη αντοχή είναι όταν η αντοχή σε ένα φάρμακο οδηγεί σε αντοχή σε άλλα φάρμακα. Στο M. tuberculosis, οι μεταλλάξεις που σχετίζονται με την αντοχή συνήθως δεν είναι αλληλένδετες. Η ανάπτυξη διασταυρούμενης αντοχής οφείλεται στην ομοιότητα της χημικής δομής ορισμένων αντιφυματικών φαρμάκων. Η διασταυρούμενη αντοχή ανιχνεύεται ιδιαίτερα συχνά εντός μιας ομάδας φαρμάκων, όπως οι αμινογλυκοσίδες. Για την πρόβλεψη της διασταυρούμενης αντοχής, είναι απαραίτητες γενετικές μελέτες καλλιεργειών μυκοβακτηρίων σε συνδυασμό με μικροβιολογικές μελέτες αντοχής.

Μη φυματιώδη μυκοβακτήρια

Τα μη φυματιώδη μυκοβακτήρια μεταδίδονται εξαιρετικά σπάνια από άτομο σε άτομο. Η συχνότητα απομόνωσης ορισμένων ειδών τους από υλικό ασθενών είναι συγκρίσιμη με τη συχνότητα απομόνωσης αυτών των ειδών από περιβαλλοντικά αντικείμενα. Πηγές μόλυνσης μπορεί να είναι τα ζώα και τα πτηνά εκτροφής, τα μη επεξεργασμένα προϊόντα. Τα μυκοβακτήρια βρίσκονται σε υλικό μετά τη σφαγή και στο γάλα βοοειδών.

Σύμφωνα με τα βακτηριολογικά εργαστήρια, η επικράτηση των μη φυματιωδών μυκοβακτηρίων το 2004-2005 ήταν 0,5-6,2% μεταξύ όλων των μυκοβακτηρίων σε νεοδιαγνωσμένους ασθενείς. Η συχνότητα μπορεί πιθανώς να είναι κάπως υψηλότερη, καθώς η μέθοδος που χρησιμοποιείται για την επεξεργασία του διαγνωστικού υλικού δεν είναι η βέλτιστη για τα μη φυματιώδη μυκοβακτήρια. Σαπροφυτικά μυκοβακτήρια μπορεί να υπάρχουν στο διαγνωστικό υλικό εάν δεν τηρούνται οι κανόνες συλλογής ή λόγω των χαρακτηριστικών του υλικού (για παράδειγμα, το M. smegmatis μπορεί να απομονωθεί από τα ούρα ανδρών ασθενών).

Από αυτή την άποψη, είναι σημαντικό να επιβεβαιώνεται επανειλημμένα ο ανιχνευμένος τύπος μυκοβακτηρίων από το υλικό του ασθενούς.

Τα μυκοβακτήρια επηρεάζουν το δέρμα, τους μαλακούς ιστούς και μπορούν επίσης να προκαλέσουν μυκοβακτηρίωση των πνευμόνων, η οποία είναι ιδιαίτερα συχνή σε καταστάσεις ανοσοανεπάρκειας. Με πνευμονική εντόπιση, ανιχνεύεται συχνότερα σε ηλικιωμένους άνδρες με ιστορικό χρόνιων πνευμονικών παθήσεων, συμπεριλαμβανομένων των μυκητιασικών αλλοιώσεων.

Από όλα τα μυκοβακτήρια, το σύμπλεγμα M. avium-intracellularae είναι ο πιο συνηθισμένος αιτιολογικός παράγοντας της πνευμονικής μυκοβακτηρίωσης στους ανθρώπους. Προκαλεί ασθένειες των πνευμόνων, των περιφερειακών λεμφαδένων και των διάσπαρτων αποφύσεων. Στο βόρειο τμήμα της ευρωπαϊκής περιοχής, περίπου το 60% των πνευμονικών μυκοβακτηριδίων. Κυριαρχούν οι ινωδο-σπηλαιώδεις και οι διηθητικές αποφύσεις, οι οποίες λαμβάνουν χρόνια πορεία λόγω της υψηλής αντοχής στα αντιφυματικά φάρμακα.

Τα M. kansasii είναι οι αιτιολογικοί παράγοντες χρόνιας πνευμονικής νόσου που μοιάζει με τη φυματίωση. Η χημειοθεραπεία είναι πιο αποτελεσματική λόγω της υψηλότερης ευαισθησίας του M. kansasii στα αντιβακτηριακά φάρμακα. Τα M. xenopi και M. malmoense προκαλούν κυρίως χρόνιες πνευμονικές παθήσεις. Μπορούν να μολύνουν συστήματα παροχής ζεστού και κρύου νερού. Το περιβάλλον του M. malmoens δεν έχει πλήρως καθοριστεί. Τα M. xenopi εμφανίζουν αρκετά καλή ευαισθησία στην αντιφυματική θεραπεία. Τα M. malmoense εμφανίζουν αρκετά υψηλή ευαισθησία στα αντιβιοτικά in vitro, αλλά η συντηρητική θεραπεία είναι συχνά αναποτελεσματική και ακόμη και θανατηφόρα. Τα M. fortuitum και M. chelonae αναγνωρίζονται ως αιτιολογικοί παράγοντες παθήσεων των οστών και των μαλακών ιστών λόγω άμεσης μόλυνσης ενός τραύματος κατά τη διάρκεια τραύματος, χειρουργικής επέμβασης και διεισδυτικού τραυματισμού. Προκαλούν έως και 10% των πνευμονικών μυκοβακτηριδίων. Εμφανίζεται ως χρόνια καταστροφική αμφοτερόπλευρη βλάβη, συχνά θανατηφόρα. Τα αντιφυματικά φάρμακα και τα αντιβιοτικά ευρέος φάσματος δεν είναι δραστικά ή έχουν μικρή δράση έναντι αυτών των τύπων μυκοβακτηρίων.

Στις νότιες περιοχές, οι μυκοβακτηριδώσεις του δέρματος και των μαλακών ιστών που προκαλούνται από M. leprae, M. ulceranse είναι ευρέως διαδεδομένες. Η ταυτοποίηση των μη φυματιωδών μυκοβακτηρίων πραγματοποιείται στα εργαστήρια των κορυφαίων αντιφυματικών ιδρυμάτων της χώρας. Αυτό απαιτεί υψηλά προσόντα και καλό εξοπλισμό εργαστηρίων.