Bagheta lui Hansen

bagheta lui Hansen

Mycobacterium leprae ( colorație Ziel-Nelsen )
clasificare stiintifica
Domeniu:bacteriiTip de:ActinobacteriileClasă:ActinobacteriileOrdin:MicobacterieneFamilie:MycobacteriaceaeGen:MicobacteriiVedere:bagheta lui Hansen
Denumire științifică internațională
Mycobacterium leprae ( Hansen 1880) Lehmann și Neumann 1896
Sinonime
  • Bacillus leprae Hansen 1880

Bagheta lui Hansen , sau bacilul lui Hansen [1] ( lat.  Mycobacterium leprae ) este o specie de actinomicete din familia Mycobacteriaceae , unul dintre agenții cauzali ai leprei (lepră).

Mycobacterium leprae ( lat.  Mycobacterium leprae ) este o bacterie care provoacă lepră, cunoscută și sub numele de boala Hansen, care este o boală infecțioasă cronică care afectează nervii periferici și afectează pielea, ochii, nasul și mușchii. Lepra poate apărea la orice vârstă, de la copilărie până la bătrânețe, dar este vindecabilă și tratamentul poate preveni dizabilitatea. Specia a fost descoperită în 1873 de către medicul norvegian Gerhard Hansen [2] care căuta bacteriile din nodulii pielii bolnavilor de lepră. A fost prima bacterie care a fost identificată ca cauzatoare de boli la oameni.

Lepra

Lepra cauzată de bacilul Hansen este o boală cronică granulomatoasă care poate apărea sub trei forme clinice: lepromatoasă, tuberculoidă și nediferențiată [3] . Nervii periferici și terminațiile nervoase, tractul respirator superior, ochii, iar la bărbați, testiculele sunt afectate în mod predominant . Principalele căi de transmitere sunt aeropurtate și de contact [4] .

Din cauza gravității bolii și a lipsei probabilității de convalescență, în trecut, leproșii erau adesea expulzați din așezări. În plus, izolarea bolnavilor în coloniile de leproși a fost practicată încă din Evul Mediu . Se presupune că lepra a fost adusă în Europa din Asia de Vest în timpul cruciadelor [5] .

Morfologia și fiziologia bacteriilor

Este o bacterie intracelulară, pleomorfă, acido-rezistentă, patogenă. M. leprae este o tijă aerobă (bacterie în formă de tijă) cu laturile paralele și capete rotunde, înconjurată de un înveliș ceros caracteristic unic micobacteriilor. Este foarte asemănător ca mărime și formă cu Mycobacterium tuberculosis. Această bacterie se găsește adesea în număr mare în focarele de lepră lepromatoasă, care sunt de obicei grupate ca niște mănunchiuri de trabucuri sau situate într-o palisă. Datorită învelișului său gros de ceară, M. leprae colorează mai degrabă cu fucsin carbolic decât cu colorația Gram tradițională . Durează câteva săptămâni pentru ca cultura să se maturizeze.

Microscopia optică arată M. leprae ca aglomerări, mase rotunjite sau în grupuri de tije unul lângă celălalt, variind de la 1 la 8 µm în lungime și 0,2 la 0,5 µm în diametru. Dificultatea în cultivarea organismului pare să fie că acesta este un parazit intracelular obligatoriu căruia îi lipsesc multe dintre genele necesare pentru supraviețuirea independentă. Peretele celular complex și unic, care face ca Mycobacterium să fie dificil de distrus, pare să fie, de asemenea, responsabil pentru rata extrem de lentă de replicare. Factorii de virulență includ un înveliș exterior ceros format în timpul producției de acizi micolici, unic pentru micobacterii. Nu formează spori și capsule , sunt imobili. Formele ramificate, segmentate se găsesc în culturi.

Citoplasma Mycobacterium leprosy este înconjurată de mai multe membrane:

Nucleoidul este format din ADN circular fără plasmide .

Agentul patogen este un parazit intracelular obligatoriu [6]  — creșterea nu a fost obținută pe medii nutritive utilizate pentru cultivarea agentului patogen tuberculos, dar au putut fi cultivate pe medii lichide de ouă care conțineau lizate de testicule de animale și pești. Literatura descrie, de asemenea, posibilitatea cultivării pe medii speciale cu adaos de proteine ​​din zer la o temperatură de 32 °C, dar și creșterea este lentă. Formele culturale diferă de formele tisulare și își pierd patogenitatea pentru animale [7] .

În laborator, liniile acestei micobacterii sunt menținute în armadillos , precum și pe labele șoarecilor.

Patogeneza

Perioada de incubație a M. leprae poate varia de la 6 luni la 40 de ani [8] .

Bacteria se replic intracelular în histiocite și celule nervoase și are două forme. O formă este „tuberculoid”, care provoacă un răspuns celular care îi limitează creșterea. În această formă, M. leprae se înmulțește la locul de intrare, de obicei pe piele, invadând și colonizând celulele Schwann. Microbul induce apoi limfocitele T-helper, celulele epitelioide și infiltrarea cu celule gigantice a pielii, rezultând pete mari aplatizate cu margini roșii înălțate și ridicate pe piele la indivizii infectați. Aceste plasturi au leziuni uscate, palide, fără păr, însoțite de pierderea senzației la nivelul pielii. Pierderea senzației se poate dezvolta ca urmare a invaziei nervilor senzitivi periferici. Patarea în punctul de penetrare prin piele și pierderea senzației de durere sunt semne clinice cheie că o persoană are o formă tuberculoasă de lepră.

A doua formă de lepră este forma „lepromatoasă”, în care microbii se înmulțesc în macrofage la locul de intrare. De asemenea, cresc în țesuturile epiteliale ale feței și lobii urechilor. Celulele T supresoare induse sunt numeroase, dar celulele epitelioide și gigantice sunt rare sau absente. Când imunitatea mediată celular este afectată, în macrofage apar un număr mare de M. leprae, iar la pacienții infectați apar papule marcate cu pliuri ale pielii la locul de intrare. Distrugerea treptată a nervilor cutanați duce la ceea ce se numește „fața clasică de leu”. Pătrunderea pe scară largă a acestui microb poate duce la deteriorarea gravă a organismului; de exemplu, pierderea oaselor, a degetelor de la mâini și de la picioare.

Genomul

Genomul bacilului Hansen a fost descifrat cu succes în 2001 pe materialul unei tulpini izolate în statul Tamil Nadu ( India ) și desemnată TN . Lungimea sa a fost de 3.268.203 perechi de baze, iar conținutul de guanină și citozină a fost de 57,8%. Valorile s-au dovedit a fi mult mai mici decât valorile corespunzătoare pentru agentul cauzal al tuberculozei  - bacilul Koch (respectiv, 4.441.529 perechi și 65,6%).

Numărul de gene comune ale Mycobacterium tuberculosis și Mycobacterium leprae este de aproximativ 1500. Analiza comparativă arată că micobacteriile care descendeau dintr-un strămoș comun aveau o dimensiune similară a genomului în stadiul inițial. Reducerea genomului de la 4,42 milioane de perechi de baze la 3,27 milioane de perechi de baze reprezintă pierderea a aproximativ 1200 de secvențe de gene. O reducere semnificativă a materialului genetic la M. leprae a fost însoțită, pe lângă pierderea genelor, de rearanjamente genetice și apariția pseudogenelor din gene funcționale anterior: doar 50% din genom codifică proteine ​​(în M. tuberculosis , aceasta cifra este de 91%) [9] .

Într-un studiu anterior [10] s-a obținut o valoare ceva mai mică a conținutului de perechi guanină-citozină (56,2±1%). Dimensiunea genomului determinată în această lucrare: (2,2±0,3)⋅109 daltoni (corespunzător la (3,5±0,5) milioane de perechi de baze) nu este semnificativ diferită de datele de secvențiere. Studiul a furnizat, de asemenea, date despre diferențele dintre genomul Mycobacterium leprosy și Mycobacterium „lufu” (proporția de perechi GC este de 61%, genomul are o dimensiune de 3,1⋅109 daltoni ), precum și diferențele față de Mycobacterium vaccae ( proporţia perechilor GC este de 65%, genomul are dimensiuni de 3,1⋅10 9 daltoni).

În munca geneticienilor de la Universitatea din Tübingen publicată în 2013 în revista Science , s-a arătat că genomul agentului patogen nu s-a schimbat prea mult de-a lungul a 500 de ani [11] .

Studiul probei de ADN BEL024 din necropola Studenka (Belarus) a făcut posibilă identificarea unui nou genotip al agentului cauzal al leprei. Studiul genomurilor bacteriene din regiuni neexplorate anterior (Belarus, Iberia, Rusia, Scoția), din mai multe locuri dintr-o regiune (Cambridgeshire, Anglia) și din două colonii de leproși iberici ne-a permis să confirmăm datele despre variabilitatea genetică a M. leprae în Europa și existența unor modele filogeografice similare pentru întreaga Europă, inclusiv o mare diversitate în coloniile de leproși [12] .

Asemănarea cu Mycobacterium „lufu”

În lucrările sale, M. Yu. Yushin a dovedit identitatea micobacteriilor cu viață liberă - saprofitele Mycobacterium lufu și Mycobacterium leprae parazitare [13] . Cu toate acestea, la studierea genomului diferitelor tipuri de micobacterii, s-au obținut date privind diferențele dintre genomul Mycobacterium leprosy și Mycobacterium "lufu" (proporția de perechi GC este de 61%, genomul are o dimensiune de 3,1⋅109 daltoni). ), precum și diferențe față de Mycobacterium vaccae (proporția de perechi GC este de 65%, genomul are o dimensiune de 3,1⋅109 daltoni).

Note

  1. ↑ Bagheta lui Hansen - articol din Marea Enciclopedie Sovietică . 
  2. ↑ Biografia lui Gerhard Hansen Arhivat 4 aprilie 2012. la whonameedit.com  _
  3. ↑ Vorobyov A. A.  Atlas de microbiologie medicală, virologie și imunologie. - MIA, 2003. - P. 75. - ISBN 5-89481-136-8
  4. ↑ 1 2 Borisov L. B.  Microbiologie medicală, virologie și imunologie. - MIA, 2005. - S. 442-443. — ISBN 5-89481-278-X
  5. ↑ Marea Enciclopedie Sovietică Volumul 49. p. 119. Articolul EPIDEMIC (link inaccesibil) . Consultat la 14 iunie 2013. Arhivat din original la 5 martie 2016. 
  6. ↑ Vorobyov A. A.  Atlas de microbiologie medicală, virologie și imunologie. - MIA, 2003. - S. 44. - ISBN 5-89481-136-8
  7. ↑ Pyatkin K. D. Microbiologie cu virologie și imunologie. - M .: Medicină, 1971. - S. 267-268.
  8. ↑ Lepră . doktorland.ru. Preluat la 14 august 2015. Arhivat din original la 17 august 2013.
  9. ↑ Cole ST, Eiglmeier K., Parkhill J. și colab. (2001). Degradare masivă a genelor în bacilul leprului. Nature 409 (6823): 1007-1011 doi : 10.1038/35059006 PMID 11234002
  10. ↑ Clark-Curtiss JE și colab. Analiza moleculară a ADN-ului și construcția bibliotecilor genomice ale Mycobacterium leprae  (engleză)  // Journal of Bacteriology : journal. - 1985. - Vol. 161 , nr. 3 . - P. 1093-1102 . — PMID 3882664 .
  11. ↑ Oamenii de știință au „reanimat” agentul cauzal al leprei medievale - Trecut: Știință / infox.ru . Consultat la 14 iunie 2013. Arhivat din original pe 18 iunie 2013.
  12. ↑ Saskia Pfrengle et al. Diversitatea Mycobacterium leprae și dinamica populației în Europa medievală din ID-uri noi ale genomurilor antice, numele eșantioanelor arheologice, date arheologice, descrierea eșantionului, vârsta la moarte, haplogrupuri mitocondriale și sexul arheologic și molecular al tuturor analizelor Arhivat 6 octombrie 2021 la Wayback Machine
  13. ↑ Paralele biologice ale Mycobacterium leprae și Mycobacterium „lufu” M. Yu. Yushin