Микобактерии

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Микобактерии
Окраска флуоресцентными красителями культуры M.tuberculosis с жидкой среды(корд - фактор)
Mycobacterium tuberculosis
Научная классификация
Международное научное название

Mycobacterium Lehmann & Neumann, 1896

Wikispecies-logo.svg
Систематика
на Викивидах
Commons-logo.svg
Изображения
на Викискладе
ITIS   189415
NCBI   1763
EOL   83101

Микобакте́рии (Mycobacteriaceae) — семейство актиномицетов. Единственный род — Mycobacterium. Некоторые представители рода Mycobacterium (напр. M. tuberculosis, M. leprae) патогенны для млекопитающих[1] (см. туберкулёз, микобактериоз, лепра).

Латинский префикс «myco-» означает как гриб, так и воск; в данном случае понятие отражает «воскоподобные» компоненты, составляющие часть клеточной стенки микобактериальных клеток.

Биологическое описание[править | править исходный текст]

Микобактерии аэробны и неподвижны (исключая вид Mycobacterium marinum, который демонстрирует подвижность вне макрофагов), и характеризуются кислото- и спиртоустойчивостью.[1] Микобактерии не содержат спор и капсул, и их принято считать грам-положительными бактериями. Согласно недавнему исследованию была показана возможность спорообразования у представителей Mycobacterium marinum и, возможно, у M.bovis [2]. Однако данная работа была признана спорной[3]. Микобактерии не являются грам-положительными бактериями с эмпирической точки зрения (то есть большая часть видов не прокрашивается кристаллвиолетом достаточно хорошо), но они классифицируются, как кислотоустойчивые грам-положительные бактерии, в связи с отсутствием у них внешней клеточной мембраны. Все виды рода Mycobacterium характеризуются особой клеточной стенкой, более тонкой, гидрофобной, с наличием в ее составе восков, и богатой миколовыми кислотами/миколатами.

Клеточная стенка, помимо гидрофобных миколатов, в значительной степени состоит из сложных полисахаридов, некоторые из которых имеют для жизнедеятельности клетки особое значение. Терминальные фрагменты липоарабиноманнана, прежде всего его маннозные радикалы, неспецифически подавляют активацию Т-лимфоцитов и лейкоцитов периферической крови животных, что приводит к нарушению иммунного ответа на микобактерии[4]. В ходе эволюции микобактерии выработали различные механизмы преодоления или инактивации неблагоприятных факторов внешней среды. Во-первых, это особая клеточная стенка. Во-вторых, это обширные метаболические возможности. Они способны инактивировать многие клеточные токсины и вещества (различные перекиси, альдегиды и другие), разрушающие клеточную оболочку. В-третьих, это морфологическая пластичность, заключающаяся в трансформации микобактерий (образование L-форм, дормантных клеток). По своей устойчивости, после спорообразующих бактерий, они занимают лидирующее место в царстве прокариот. Клетки сохраняют свою жизнеспособность в сухом состоянии до 3 лет. При нагревании некоторые виды микобактерий могут выдерживать температуру существенно выше 80 °С. Микобактерии туберкулёза устойчивы к органическим и неорганическим кислотам, щёлочам, многим окислителям, а также к ряду антисептических и дегидратирующих веществ, оказывающих губительное действие на другие патогенные микроорганизмы. Микобактерии проявляют устойчивость к воздействию спиртов и ацетона. Отмечено, что средства на основе четвертичного аммония не проявляют антимикобактериальной активности. В определённых условиях концентрации радикалов хлора и кислорода до 0,5 % также не оказывают губительного действия на микобактерии.

Филогенетическая позиция туберкулёзной палочки в пределах рода. Голубой треугольник свидетельствует о наличии последовательностей, идентичных или отличающихся в пределах одного нуклеотида. Последовательности ДНК рода Mycobacterium очень близки к аналогичным от микобактерий туберкулёза, которые были получены из базы данных BIBI (http://pbil.univ-lyon.fr/bibi/) и сопоставлены с результатами, полученными на 17 гладких и MTBC штаммов. Некорневые бифуркации дерева основаны на 1’325 соответствие нуклеотидной позиции гена 16S рРНК. Шкала дает попарные расстояния после коррекции Джукс-Кантора. Bootstrap support values higher than 90 % are indicated at the nodes.

Микобактерии туберкулёза нечувствительны к рассеянному солнечному свету и могут более года существовать во внешней среде без потери жизнеспособности. Коротковолновое ультрафиолетовое излучение оказывает универсальное бактерицидное действие на все микроорганизмы. Однако в реальных условиях, когда микобактерии туберкулёза находятся во взвешенном состоянии в виде клеточных агломератов с пылевыми частицами, их устойчивость к ультрафиолетовому излучению возрастает.[4]

Уникальность и ключевая роль миколовых кислот в структурной организации и физиологии микобактерий делают их отличной мишенью для этиотропной терапии.[5]


Размножаются делением клеток. Широко распространены в почве. Сапрофитные формы участвуют в минерализации органических остатков, некоторые окисляют парафины и другие углеводороды. Могут использоваться для борьбы с загрязнением биосферы нефтью.[6].

Пигментация[править | править исходный текст]

Согласно классификации Раньона нетуберкулёзных микобактерий на основе культуральных различий от 1959 г., по продукции пигмента колониями выделяют 4 группы микобактерий:

Фотохромогенные (Группа I)
микобактерии, не пигментированные при выращивании в темноте, но приобретающие ярко-жёлтую или жёлто-оранжевую пигментацию после выдерживания или реинкубации на свету.
Скотохромогенные (Группа II)
К этой группе относят микобактерии, образующие пигмент как в темноте, так и на свету. Скорость роста 30-60 дней.
нефотохромогенные микобактерии (Группа III)
К этой группе относят микобактерии, не образующие пигмент или имеющие бледно-жёлтую окраску, которая не усиливается на свету. Растут в течение 2-3 или 5-6 нед.
быстрорастущие микобактерии (Группа IV)
Микобактерии, относящиеся к этой группе, характеризуются быстрым ростом (до 7-10 дней) в виде пигментных или беспигментных колоний, чаще R-формы.

Патогенные виды[править | править исходный текст]

Патогенные виды вызывают болезни человека (туберкулёз, лепру, микобактериозы) и животных. Всего известно 74 вида таких микобактерий. Они широко распространены в почве, воде и среди людей.

Туберкулёз у человека вызывают виды Mycobacterium tuberculosis complex - Mycobacterium tuberculosistypus (человеческий вид), Mycobacterium bovis (бычий вид) и Mycobacterium africanum (промежуточный вид), у больных СПИД - также виды Mycobacterium avium complex. Эти виды способны проникать, жить и размножаться внутри человека.

Лепру (проказу) вызывает вид Mycobacterium leprae.

Представители рода микобактерий[править | править исходный текст]

В старой системе, микобактерии классифицировались, в зависимости от их свойств и скорости роста на питательных средах. Однако более новая номенклатура базируется на кладистике.

Медленно растущие[править | править исходный текст]

Микобактерии туберкулёзного комплекса (MTBC)[править | править исходный текст]

Микобактерии avium-комплекса (MAC)[править | править исходный текст]

Gordonae-ветвь[править | править исходный текст]

Kansasii-ветвь[править | править исходный текст]

Нехромогенные/terrae-ветвь[править | править исходный текст]

Микобактерии, продуцирующие миколактон[править | править исходный текст]

Simiae-ветвь[править | править исходный текст]

Некатегоризированные[править | править исходный текст]

Со средним временем роста[править | править исходный текст]

Быстро растущие[править | править исходный текст]

Сhelonae-ветвь[править | править исходный текст]

Fortuitum-ветвь[править | править исходный текст]

Parafortuitum-ветвь[править | править исходный текст]

Vaccae-ветвь[править | править исходный текст]

CF-ветвь[править | править исходный текст]

Некатегоризированные[править | править исходный текст]

Некатегоризированные[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]

  • Биологический энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия, 1989
  • Перельман М. И., Корякин В. А., Богадельникова И. В. Фтизиатрия. ОАО Издательство «Медицина», 2004

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 Ryan KJ, Ray CG (editors) Sherris Medical Microbiology. — 4th. — McGraw Hill, 2004. — ISBN 0-8385-8529-9
  2. Ghosh, Jaydip, Pontus Larsson, Bhupender Singh, B M Fredrik Pettersson, Nurul M Islam, Sailendra Nath Sarkar, Santanu Dasgupta, y Leif A Kirsebom. 2009. Sporulation in mycobacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 106, no. 26 (Junio 30): 10781-10786. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19541637
  3. Traag BA, Driks A, Stragier P, Bitter W, Broussard G, Hatfull G, Chu F, Adams KN, Ramakrishnan L, Losick R.2010. Do mycobacteria produce endospores? Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jan 12;107(2):878-81.
  4. 1 2 М. И. Перельман Национальное руководство. Фтизиатрия. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. — С. 75-91. — ISBN 978-5-9704-0490-4
  5. Bhamidi S Mycobacterial Cell Wall Arabinogalactan // Bacterial Polysaccharides: Current Innovations and Future Trends. — Caister Academic Press, 2009. — ISBN 978-1-904455-45-5
  6. Ермоленко З. М., Холоденко В. П., Короткин Л. М. Штамм Mycobacterium flavescens ВКПМ В-6000, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов = патент №2053296: Штамм Mycobacterium flavescens ВКПМ В-6000, используемый для очистки воды и почвы от нефти и нефтепродуктов / Государственный научно-исследовательский институт прикладной микробиологии. — 1992.