Mycobacterium tuberculosis: qué es, características, morfología, cultivo
¿Qué es la Mycobacterium tuberculosis?
La Mycobacterium tuberculosis, también conocida como bacilo de Koch, es una bacteria patógena causante de una enfermedad infecciosa altamente extendida por el mundo, conocida como tuberculosis.
Fue descrita por primera vez en 1882 por el médico y microbiólogo de origen alemán Robert Koch. Su trabajo le valió en 1905 el premio Nobel de Fisiología y Medicina.
Este descubrimiento fue un hito dentro de la medicina, ya que al conocer al agente causal fue posible determinar su mecanismo de transmisión y cuáles eran las condiciones favorables para su proliferación.
A lo largo de los años la tuberculosis ha significado una patología que se ha cobrado la vida de millones de personas. Su origen se remonta a la época prehistórica, en el Neolítico, cuando comenzó la domesticación de animales.
Taxonomía de la Mycobacterium tuberculosis
La clasificación taxonómica de la Mycobacterium tuberculosis es la siguiente:
- Dominio: Bacteria.
- Filo: Actinobacteria.
- Orden: Actinomycetales.
- Familia: Mycobacteriaceae.
- Género: Mycobaterium.
- Especie:Mycobacterium tuberculosis.
Morfología de la M. tuberculosis
La Mycobacterium tuberculosis es una bacteria que pertenece al grupo de los bacilos. Tienen forma de barra, y pueden ser células rectas o ligeramente curvadas.
Son células sumamente pequeñas, con unas medidas aproximadas de 0,5 micras de ancho por 3 micras de largo. Al observarlas al microscopio se aprecian las células individuales o unidas en pareja.
En los cultivos en el laboratorio se observan colonias de un color blanquecino de aspecto multilobular. La bacteria tiene un único cromosoma circular que alberga alrededor de 4.200.000 nucleótidos. El genoma contiene unos 4.000 genes.
La célula bacteriana no produce esporas. Tampoco presenta ninguna cápsula protectora que la rodea. Presenta una pared celular gruesa conformada por un polipéptido, peptidoglicano y lípidos libres.
La pared celular es una estructura compleja que contiene numerosos compuestos químicos como ácidos micólicos, acil-glucolípidos y sulfolípidos.
Así mismo, contiene unas proteínas integrales conocidas como porinas, las cuales funcionan como una especie de poros o canales a través de los cuales pueden entrar o salir ciertas sustancias de la célula bacteriana.
Características generales de la Mycobacterium tuberculosis
La Mycobacteriurm tuberculosis es una bacteria bastante conocida y ampliamente estudiada.
No es móvil
Este tipo de bacteria no presenta movilidad. Esto se debe a que en su estructura no presenta prolongaciones (cilios o flagelos) que estimulen su desplazamiento.
Es aerobio
Así mismo, son organismos estrictamente aerobios. Debido a esto obligatoriamente deben estar en un ambiente en el que haya amplia disponibilidad de oxígeno. Esta es la razón por la cual el principal órgano que infecta es el pulmón.
No es Gram positiva ni Gram negativa
No puede ser clasificada como bacteria gram positiva o gram negativa. A pesar de contener en su pared celular peptidoglicano, al ser sometida a la tinción de Gram no sigue los patrones característicos de ninguno de los dos grupos.
Son bacilos alcohol – ácido resistentes
Cuando son teñidas, son capaces de resistir la decoloración con ácido o alcohol, sin sufrir ningún tipo de daño estructural. Esto se debe a la integridad de su pared celular y al rol de sus componentes, lo que la hace más resistente que otros tipos de bacterias.
Es un parásito
Otra de sus características determinantes en su proceso de patogenia es que es un parásito intracelular. Esto significa que necesita de un huésped para poder subsistir. Específicamente, la Mycobacterium tuberculosis parasita a las células sanguíneas conocidas como macrófagos.
Es mesófilo
Su temperatura óptima promedio de crecimiento se ubica en los rangos 32 a 37° C. Además de esto, su pH óptimo está entre 6.5 y 6.8, lo que implica que se desenvuelve adecuadamente en ambientes ligeramente acidificados.
Su crecimiento es lento
Tienen una velocidad de crecimiento sumamente lenta. Su tiempo de multiplicación celular se ubica entre 15-20 horas. En condiciones experimentales en el laboratorio, ese espacio de tiempo se puede acortar un poco.
Cuando se realiza un cultivo de esta bacteria, hay que esperar aproximadamente 5 o 6 semanas para apenas comenzar a apreciar alguna colonia. Esta es la razón por la que los signos y síntomas aparecen luego de un tiempo prolongado después del contacto con la bacteria.
Hábitat
Es una bacteria que puede encontrarse en una gran variedad de ambientes. Se ha encontrado en el suelo, el agua y el tracto gastrointestinal de algunos animales.
El reservorio principal es el ser humano, aunque también lo pueden ser otros primates. La bacteria tiene predilección por el tejido pulmonar. Sin embargo, puede diseminarse a través del torrente sanguíneo o el sistema linfático a otras partes del organismo.
Igualmente, gracias a sus características morfológicas que le confieren cierta resistencia, puede sobrevivir por varias semanas en el polvo, la ropa y las alfombras. En el esputo puede permanecer latente durante meses.
Cultivo
La Mycobacterium tuberculosis es una bacteria que para desarrollarse en un medio de cultivo necesita ciertos requerimientos nutricionales.
Como fuente de carbono puede utilizar compuestos como el glicerol y como fuente de nitrógeno, los iones de amonio y la asparagina. Igualmente requiere de albúmina, la cual puede ser incorporada como agregado de huevos de gallina o seroalbúmina.
Se pueden utilizar varios tipos de medio de cultivo. Entre los más comunes y funcionales están: medio de agar sintético y el medio de huevo espesado.
Medio de agar sintético
Contiene cofactores, vitaminas, ácido oleico, glicerol, catalasa, albúmina y sales definidas. Este tipo de medio es muy útil para determinar la morfología de las colonias y así estudiar su susceptibilidad.
Medio de huevo espesado
El ingrediente principal son sustancias orgánicas complejas, como las contenidas en huevos frescos y yemas de huevos. Además tienen glicerol y sales definidas.
Condiciones ambientales requeridas
En lo referente a la temperatura, diversos estudios han demostrado que la óptima es a 37° C. Esto se debe a que esta bacteria se ha habituado a la temperatura corporal del ser humano. Por debajo de 34° C deja de crecer y por encima de los 40° C se desnaturaliza y muere.
Así mismo, es importante recordar que requiere obligatoriamente de oxígeno para desarrollarse, por lo que debe velarse porque haya disponibilidad de este elemento a la hora de realizar el cultivo.
Dependiendo del contenido bacteriano de la muestra tomada para realizar el cultivo, pueden pasar entre 6 y 8 semanas para notar la aparición de las colonias.
Es frecuente que al medio de cultivo se le agreguen antibióticos inocuos para la Mycobacterium tuberculosis, con la finalidad de impedir la proliferación de otro tipo de células bacterianas.
Enfermedades
La Mycobacterium tuberculosis es el principal agente causal de la enfermedad infecciosa conocida como tuberculosis. El principal órgano que se ve afectado por esta enfermedad es el pulmón, aunque se han descrito casos en los que la bacteria ha emigrado a otras partes del organismo, generando daños considerables.
Patogenia de la tuberculosis
El principal medio de contagio son las secreciones que expulsan las personas que padecen la enfermedad, principalmente cuando tosen.
Al toser, liberan pequeñas partículas de líquido, imperceptibles, en las que están contenidas una gran cantidad de células bacterianas. Al evaporarse, quedan las bacterias que pueden ser inhaladas por los sujetos sanos.
Como la puerta de entrada al organismo es la inhalación, pasan directamente a las vías respiratorias, que recorren hasta llegar a su sitio de alojamiento: los alveolos pulmonares.
Como ocurre con todo agente patógeno que ingresa al cuerpo, estimulan la producción de unos mensajeros químicos conocidos como linfocinas y citosinas.
La función de estas moléculas es atraer a los macrófagos, células del sistema inmunológico que combaten infecciones.
La bacteria infecta a los macrófagos y comienza a proliferar en ellos, originando las lesiones características de esta patología en el tejido pulmonar.
Factores de virulencia
Los factores de virulencia son un elemento determinante en el desarrollo de una infección. Se definen como los diversos mecanismos con los que cuenta un agente patógeno para poder infectar al huésped.
En el caso de la Mycobacterium tuberculosis, los factores de virulencia son los siguientes:
Factor cuerda: tiene por función hacer que las células bacterianas se agrupen, formando de esta manera cordones.
LAM (Lipoarábino-manano): su función es evitar que los macrófagos se activen, además de promover a través de mecanismos bioquímicos la entrada de la bacteria en los mismos.
Sulfátidos: evitan que los fagosomas en los que está contenida la bacteria se fusionen con los lisosomas para su desintegración.
Síntomas de la tuberculosis
Como en muchas otras patologías, en el caso de tuberculosis puede ocurrir que la persona sea portadora de la bacteria, sin manifestar síntomas. Esto se conoce como tuberculosis latente.
Por otra parte, un significativo número de personas que adquieren la bacteria manifiestan un conjunto de síntomas. Esto es lo que se denomina tuberculosis activa. En este caso, los síntomas que se manifiestan son los siguientes:
- Malestar general (fiebre, fatiga)
- Pérdida de peso
- Tos constante
- Sudoración nocturna
- Expectoración sanguinolenta
- Dolor en el pecho, al respirar y al toser.
Tratamiento
El tratamiento para la tuberculosis tiene una duración prolongada en el tiempo. Cuando una persona padece la enfermedad debe tomar medicamentos durante un lapso de tiempo que va de 6 a 9 meses.
Entre los medicamentos más comunes para tratar esta enfermedad se pueden citar:
- Pirazinamida
- Rifampcina
- Isoniazida
- Ethambutol
Por supuesto que la dosis y la selección del medicamento lo realiza el doctor, tomando en cuenta ciertos parámetros como la edad del paciente, su estado general de salud y la posible resistencia a medicamentos de la cepa infecciosa.
Es de vital importancia cumplir con el tratamiento en su totalidad. Si se suspende antes del tiempo, se podría correr el riesgo de generar resistencia en las bacterias que aún permanecen vivas, lo cual podría generar un incremento en la virulencia y gravedad de la enfermedad.
Referencias
- Dorronsoro, I. y Torroba L. Microbiología de la Tuberculosis (2007). Anales del Sistema Sanitario de Navarra. 30 (2).
- Forrelad, M., Kleep, L., Gioffre, A., Sabio, J., Morbidoni, H., Santangelo, M., Catalde, A. y Bigi, F. (2013). Virulence factors of the Mycobacterium tuberculosis complex. Virulence. 4 (1). 3-66
- Habitat and Morphology of Mycobacterium tuberculosis. Obtenido de: microbenotes.com.
- Manual para el diagnóstico bacteriológico de la tuberculosis. Organización Panamericana de la Salud. Obtenido de: sldu.cu
- Maulén, N. (2011). Factores de Virulencia de Mycobacterium tuberculosis. Revista Médica de Chile. 139 (12). 1605-1610.