MYCOBACTERIUM: KARAKTERISTIK, MORFOLOGI DAN PATOGENESIS - BIOLOGI - 2025

Mycobacterium adalah genus bakteri yang ditandai antara lain berbentuk batang dan tidak cukup diwarnai dengan metode pewarnaan Gram. Ini merupakan kelompok besar bakteri, cukup heterogen yang dalam banyak kasus merupakan patogen bagi manusia.

Mikobakteri memiliki karakteristik tertentu yang menjadikannya objek yang menarik bagi semua spesialis di bidang mikrobiologi. Namun, ada spesies yang banyak aspeknya masih belum diketahui, termasuk kondisi spesifik yang diperlukan untuk menghasilkan patologi apa pun. Karena itu, ada banyak penelitian yang dimunculkan untuk mencoba menjelaskannya.

Sel bakteri Mycobacterium tuberculosis. Sumber: Oleh NIAID (Mycobacterium tuberculosis Bacteria), melalui Wikimedia Commons

Di antara penyakit yang disebabkan oleh bakteri dari genus Mycobacterium ada dua penyakit yang telah ribuan kematian selama bertahun-tahun: tuberkulosis dan kusta. Yang pertama disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis dan yang kedua oleh Mycobacterium leprae. Karena potensi patogennya, mereka mungkin mikobakteri yang paling terkenal dan paling banyak dipelajari.

Sebaliknya, ada orang lain yang sama sekali tidak dikenal. Namun, secara umum, ada pandangan tentang genus Mycobacterium sebagai kelompok bakteri dengan karakteristik umum dan khusus yang ditandai dengan baik. Ini menjadikannya salah satu organisme paling menarik di domain Bakteri.

Taksonomi

Klasifikasi taksonomi dari genus Mycobacterium adalah sebagai berikut:

Domain: Bakteri

Filum: Actinobacteria

Pesanan: Actinomycetales

Subordo: Corynebacterineae

Keluarga: Mycobacteriaceae

Genus: Mycobacterium.

Morfologi

Bakteri yang termasuk dalam genus Mycobacterium ini berbentuk seperti batang yang memanjang. Pengukurannya adalah: lebar 0,2 - 0,04 mikron dengan panjang 2 - 10 mikron. Beberapa spesies memiliki tepi membulat, serta yang lain memiliki tepi lurus.

Mereka semua memiliki dinding sel yang cukup kompleks. Kompleksitas ini membedakannya dari organisme prokariotik lainnya. Di antara karakteristiknya yang paling menonjol adalah banyaknya lipid yang dikenal sebagai asam mikolat.

Demikian pula, di dinding selnya mengandung peptidoglikan yang disebut lipoarabinomannan, yang dihubungkan melalui ikatan jenis fosfodiester ke polisakarida yang disebut arabinogalaktan.

Kompleksitas dinding sel bakteri yang termasuk dalam genus Mycobacterium terletak pada ikatan yang terjalin antara molekul lipoarabinomannan, arabinogalactan dan asam mikolat.

Sel bakteri dari genus ini umumnya tidak memiliki silia atau flagela.

Genom mikobakteri terbatas pada satu kromosom melingkar yang terdiri dari urutan nukleotida, dengan sitosin dan guanin mewakili 65% dari total.

Jumlah gen akan bergantung pada spesies yang Anda bicarakan. Misalnya, Mycobacterium tuberculosis memiliki salah satu genom terpanjang yang diketahui hingga saat ini.

Karakteristik umum

Ini tumbuh lambat

Sebagian besar spesies yang membentuk genus ini tumbuh lambat. Ini berarti bahwa mereka membutuhkan lebih dari 7 hari untuk menghasilkan koloni yang dapat diamati dalam kultur.

Satu-satunya pengecualian adalah Mycobacterium smeagmatis dan Mycobacterium fortuitum, yang telah menunjukkan pola pertumbuhan yang cepat.

Mereka aerobik

Bakteri yang membentuk genus ini dicirikan sebagai aerobik. Artinya, mereka membutuhkan lingkungan dengan ketersediaan oksigen yang luas untuk dapat berkembang dengan baik dan melakukan proses metabolisme yang berbeda.

Mereka tahan asam - alkohol

Genus Mycobacterium memiliki kekhasan, yaitu spesies yang menyusunnya tahan terhadap perubahan warna oleh asam atau alkohol.

Dalam berbagai prosedur pewarnaan, salah satu langkah penting adalah penghilangan warna menggunakan zat asam atau alkohol. Dalam kasus mikobakteri, mereka tidak dapat diubah warnanya melalui metode ini. Ini terutama disebabkan oleh asam mikolat yang ada di dinding sel, yang memberikan penyerapan yang rendah.

Mereka adalah katalase positif

Semua anggota genus Mycobacterium mensintesis enzim katalase. Enzim ini bekerja pada hidrogen peroksida (H ₂ O ₂ ) dan memecahnya menjadi oksigen dan air, yang mengakibatkan pelepasan gelembung.

Sifat ini sangat penting, karena bersama dengan tes lainnya memungkinkan identifikasi bakteri pada tingkat percobaan.

Ada beberapa spesies, seperti Mycobacterium tuberculosis yang menghasilkan katalase yang disebut thermostable yang terus menjalankan fungsinya setelah melebihi 68 ° C selama kurang lebih 20 menit.

Mereka mampu menghasilkan pigmen

Mikobakteri memiliki kemampuan untuk menghasilkan pigmen saat mereka ada atau tidak adanya cahaya.

Mereka yang cahaya menginduksi produksi pigmen dikenal sebagai Photochromic. Contoh nyata dari jenis bakteri ini adalah Mycobacterium kansasii, Mycobacterium simiae dan Mycobacterium marinum.

Sebaliknya, mereka yang menghasilkan pigmen tanpa adanya cahaya disebut scotochromogens. Ini termasuk: Mycobacterium scrofulaceum, Mycobacterium szulgai dan Mycobacterium flavescens.

Memiliki kemampuan mereduksi nitrat

Beberapa bakteri anggota genus Mycobacterium mensintesis enzim yang disebut nitratoreduktase, yang mengkatalisis reaksi kimia di mana nitrat direduksi menjadi nitrit:

TIDAK ₃ ^- + 2 ë -------- TIDAK ₂ + H ₂ O

Mikobakteri yang mensintesis enzim ini antara lain Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium kansasii, Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae.

Diwarnai oleh teknik Ziehl Neelsen

Karena konstitusi dinding selnya, mikobakteri tidak dapat diwarnai melalui proses pewarnaan Gram.

Namun, mereka dapat diproses melalui prosedur lain seperti Ziehl Neelsen. Dalam hal ini, pewarnaan dilakukan pemanasan sebelumnya sehingga dapat melewati dinding sel yang tersusun dari asam mikolat (asam lemak).

Kemudian didinginkan dengan air, menyebabkan asam lemak memadat, mempertahankan pewarna. Akhirnya, biru metilen ditambahkan untuk membuat kontras antara sel bakteri tahan asam dan yang tidak.

Mensintesis enzim urease

Berbagai spesies bakteri yang termasuk dalam genus Mycobacterium mensintesis enzim yang dikenal sebagai urease, yang mengkatalisis reaksi di mana urea dihidrolisis untuk membentuk amonia dan karbon dioksida.

Di antara bakteri ini, Mycobacterium bovis, Mycobacterium africanum, dan Mycobacterium malmoense dapat disebutkan.

Suhu pertumbuhan

Bergantung pada spesies mikobakteri, suhu pertumbuhan bervariasi. Namun demikian, dapat dikatakan sebagian besar tumbuh optimal pada suhu 37 ° C.

Demikian juga, ada pengecualian, misalnya, Mycobacterium marinum dan Mycobacterium haemophilum memerlukan suhu 30 ° C untuk berkembang, sedangkan Mycobacterium thermoresistibile melakukannya pada suhu 52 ° C.

Patogen

Tidak semua spesies mikobakteri menjadi ancaman bagi makhluk hidup, terutama manusia.

Di antara mikobakteri yang sangat patogen, Mycobacterium tuberculosis, Mycobacterium leprae, Mycobacterium bovis dan Mycobacterium africans dapat disebutkan.

Sebaliknya, ada beberapa yang terkadang merupakan patogen. Ini berarti bahwa untuk menghasilkan suatu patologi mereka memerlukan kondisi tertentu, seperti imunosupresi host. Ini termasuk Mycobacterium xenopi, Mycobacterium abcessus dan Mycobacterium chelonae.

Proses patogenik dari bakteri ini secara umum adalah sebagai berikut: bakteri memasuki aliran darah dan segera mekanisme pertahanan sistem imun diaktifkan, khususnya makrofag. Ini adalah sel yang mengkhususkan diri dalam fagositosis agen asing.

Begitu berada di dalam makrofag, melalui berbagai strategi kelangsungan hidup biokimia, bakteri menghindari aktivitas mematikan lisosom (sejenis kantung yang mengandung enzim litik) dan mulai bereproduksi dan menyebar untuk menghasilkan lesi di berbagai jaringan.

Faktor virulensi

Faktor virulensi adalah elemen yang diperhitungkan dalam perkembangan infeksi bakteri, karena faktor itulah yang menentukan kemampuan bakteri untuk memasuki inang dan menghasilkan beberapa patologi.

Dalam kasus mikobakteri, faktor virulensi memiliki beberapa fungsi:

• Mempromosikan masuk dan reproduksi bakteri dalam sel inang.
• Mengganggu mekanisme pertahanan alami inang agar bakteri tidak dirugikan.

Di antara faktor virulensi mikobakteri yang paling dikenal dan dipelajari, kita dapat menyebutkan Faktor Cordon, sulfatida dan lipo-arab-mannan.

Referensi

1. Alderwick, L., Harrison, J., Lloyd, G. dan Birch, H. (2015, Agustus). Dinding Sel Mikobakteri - Peptidoglikan dan Arabinogalaktan. Perspektif Cold Spring Harbor dalam Kedokteran. 5 (8).
2. Biologi mikobakteri. Diperoleh dari: fcq.uach.mx
3. Imperiale, B., Morcillo, N. dan Bernardelli, A. (2007). Identifikasi fenotipik mikobakteri. Biokimia dan patologi klinis. 71 (2). 47-51
4. Infeksi mikobakteri. Diperoleh dari: medlineplus.gov
5. Diperoleh dari: microbewiki.com
6. Edisi Khusus: "Mekanisme Mycobacterium tuberculosis Pathogenesis". Diperoleh dari: mdpi.com
7. Diperoleh dari: kebersihan. edu.uy