Микобакте́рии () — род бактерий семейства Mycobacteriaceae, некоторые представители которого (например, M. tuberculosis, M. leprae) патогенны для млекопитающих.
Греческий префикс «myco-» (от ‘гриб’) присвоен данному таксону бактерий из-за способности многих представителей рода образовывать грибоподобный мицелий на одной из стадий развития (обычно в благоприятных условиях).
Биологическое описание Микобактерии — аэробны и неподвижны (исключая вид M. marinum, который демонстрирует подвижность вне макрофагов), и характеризуются кислото- и спиртоустойчивостью. Не образуют спор и капсул, и их принято считать грамположительными бактериями. Согласно недавнему исследованию была показана возможность спорообразования у представителей M. marinum и, возможно, у M.bovisGhosh, 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. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19541637 . Однако данная работа была признана спорнойTraag 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.. Микобактерии не являются грамположительными бактериями с эмпирической точки зрения (то есть большая часть видов не прокрашивается кристаллвиолетом достаточно хорошо), но они классифицируются, как кислотоустойчивые грамположительные бактерии, в связи с отсутствием у них внешней клеточной мембраны. Все виды рода Mycobacterium характеризуются особой клеточной стенкой, более тонкой, гидрофобной, с наличием в её 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. 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 домене бактерий. 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.
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.
Уникальность и ключевая роль миколовых кислот в структурной организации и физиологии микобактерий делают их отличной мишенью для этиотропной терапии.
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.
Пигментация Согласно классификации Раньона нетуберкулёзных микобактерий на основе культуральных различий от 1959 года, по продукции пигмента колониями выделяют 4 группы микобактерий:
Фотохромогенные (Группа I) Микобактерии, непигментированные при выращивании в темноте, но приобретающие ярко-жёлтую или жёлто-оранжевую пигментацию после выдерживания или реинкубации на свету. Ex: M. kansasii, M. marinum, M. simiae, M. asiaticum
Скотохромогенные (Группа II) К этой группе относят микобактерии, образующие пигмент как в темноте, так и на свету. Скорость роста 30—60 дней. Ex: M. scrofulaceum, M. gordonae, M. xenopi, M. szulgai
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 недель. Ex: M. tuberculosis, M. avium, M.intra-cellulare, M. bovis, M. ulcerans Ex: M. chelonae
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. Ex: M. phlei, M. smegmatis, M. fortuitum
Патогенные виды 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 tuberculosis (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 По старой системе микобактерии классифицировались, в зависимости от их свойств и скорости роста на питательных средах. Однако более новая номенклатура базируется на кладистике.
Медленно растущие
Микобактерии туберкулёзного комплекса (MTBC) Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) представители комплекса патогенны для человека и животных, и вызывают заболевание туберкулёз. Комплекс включает: M. tuberculosis, наиболее опасен для человека, как возбудитель туберкулёза M. bovis M. bovis BCG M. africanum M. canetti M. caprae M. microti M. pinnipedii
Микобактерии avium-комплекса (MAC)
Mycobacterium avium complex (MAC) — часть большой группы нетуберкулёзных микобактерий (НТМБ), виды, составляющие данный комплекс, патогенны для человека и животных, чаще вызывают диссеминированные процессы внелёгочной локализации и являлись ранее одной из основных причин смерти больных СПИДом. Комплекс включает: M. avium M. avium paratuberculosis M. avium silvaticum M. avium «hominissuis» M. colombiense
Gordonae-ветвь M. asiaticum M. gordonae
Kansasii-ветвь M. gastri M. kansasii
Нехромогенные/terrae-ветвь M. hiberniae M. nonchromogenicum M. terrae M. triviale
Микобактерии, продуцирующие миколактон M. ulcerans M. pseudoshottsii M. shottsii
Simiae-ветвь M. triplex M. genavense M. florentinum M. lentiflavum M. palustre M. kubicae M. parascrofulaceum M. heidelbergense M. interjectum M. simiae
Некатегоризированные M. branderi M. cookii M. celatum M. bohemicum M. haemophilum M. malmoense M. szulgai M. leprae, которая вызывает лепру M. lepraemurium M. lepromatosis, другая (менее распространенная) причина лепры M. africanum M. botniense M. chimaera M. conspicuum M. doricum M. farcinogenes M. heckeshornense M. intracellulare M. lacus M. marinum M. monacense M. montefiorense M. murale M. nebraskense M. saskatchewanense M. scrofulaceum M. shimoidei M. tusciae M. xenopi
Со средним временем роста M. intermedium
Быстро растущие
Сhelonae-ветвь M. abscessus M. chelonae M. bolletii
Fortuitum-ветвь M. fortuitum M. fortuitum subsp. acetamidolyticum M. boenickei M. peregrinum M. porcinum M. senegalense M. septicum M. neworleansense M. houstonense M. mucogenicum M. mageritense M. brisbanense M. cosmeticum
Parafortuitum-ветвь M. parafortuitum M. austroafricanum M. diernhoferi M. hodleri M. neoaurum M. frederiksbergense
Vaccae-ветвь Согласно новой классификации уже не относится к роду Mycobacterium, а представляют собой виды, входящие в род Mycolicibacterium M. aurum M. vaccae
CF-ветвь M. chitae M. fallax
Некатегоризированные M. confluentis M. flavescens M. madagascariense M. phlei M. smegmatis M. goodii M. wolinskyi M. thermoresistibile M. gadium M. komossense M. obuense M. sphagni M. agri M. aichiense M. alvei M. arupense M. brumae M. canariasense M. chubuense M. conceptionense M. duvalii M. elephantis M. gilvum M. hassiacum M. holsaticum M. immunogenum M. massiliense M. moriokaense M. psychrotolerans M. pyrenivorans M. vanbaalenii M. pulveris
Некатегоризированные M. arosiense M. aubagnense M. caprae M. chlorophenolicum M. fluoroanthenivorans M. kumamotonense M. novocastrense M. parmense M. phocaicum M. poriferae M. rhodesiae M. seoulense M. tokaiense
Литература Биологический энциклопедический словарь. М., Советская энциклопедия, 1989 Перельман М. И., Корякин В. А., Богадельникова И. В. Фтизиатрия. ОАО Издательство «Медицина», 2004
Примечания
Категория:Роды бактерий