Mycobacterium: diferenças entre revisões

'''''Mycobacterium''''' ou '''micobactéria''' é um gênero de [[actinobactéria]]s bacilares, aeróbicas obrigatórias, imóveis e altamente patogênicas, que causam diversas doenças, sendo as mais famosas [[Hanseníase]] (lepra) e [[tuberculose]]. Possuem a forma de bacilos retos ou levemente curvado, sem a presença de flagelos ou de cápsula, além de não ter formação do endosporo. Apesar das micobactérias não possuírem membrana externa e, por isso, se assemelharem às gram-positivas, seu alto teor lipídico confere diferenças estruturais importantes na parede. A presença de ácidos graxos no envelope confere uma álcool-ácido resistência (AAR) - retendo fucsina básica pela parede mesmo na presença de álcool e ácido durante a [[Técnica de Gram|coloração de Gram]]. Microorganismo intracelulares, que infectam e proliferam-se dentro de macrófagos.

As manifestações clínicas de infecções micobacterianas decorrem da resposta imunológica do hospedeiro à infecção e aos antígeos que portam. Possuem inúmeras resistências a antibióticos típicos e exigem tratamentos de muitas semanas, meses ou anos. Normalmente administrado mais de um antibiótico, já que algumas cepas já apresentam resistência antimicrobiana considerável. <ref name=":0">{{citar livro|titulo=Microbiologia|ultimo=Trabulsi|primeiro=Luiz Rachid|editora=Atheneu|ano=2008 - 5ª edição|local=|paginas=|acessodata=}}</ref>

Diferente de outras bactérias gram-positivas ou gram-negativas, as micobactérias possuem peptideoglicano com ácido N-glicolilmurâmico em vez de ácido N-acetilmurâmico. A parede celular é constituída de cerca de 60% de ácidos micólicos (ácidos graxos de cadeia longa incomum), covalentemente ligados ao polissacarídeo que compõe a parede. A presença de alguns lipídeos livres com epítopos passiveis de reconhecimento pelo hospedeiro não estão covalentemente associados ao esqueleto basal. Possuem proteínas de membrana formadoras de canais catiônicos (porinas), que controlam a difusão de moléculas hidrofílicas. A ''Mycobacterium tuberculosis'' possui uma das paredes mais permeáveis a agentes antimicrobiano hidrofílicos. <ref name=":0" /> A singularidade da parede permite que o microorganismo sobreviva dentro de macrófagos - que normalmente aniquilam patógenos fagocitados - facilitando a agregação bacteriana e tornando-as mais resistentes a muitos desinfetantes químicos, o que dificulta sua prevenção.

O alto teor lipídico das micobactérias confere à esta a álcool-ácido resistência, que impede a coloração das bactérias pela [[Técnica de Gram|técnica de Gram,]], normalmente utilizada. Entretanto, se a porção lipídica for removida com etanol alcalino, a bactéria perde a característica de álcool-acido resistência, permitindo que sua coloração assemelhe-se às gram-positivas. A técnica de [[Técnica de Ziehl-Neelsen|Ziehl-Neelsen]] é eficaz com essas bactérias, utilizando uma mistura de fucsina com fenol, envolvendo aquecimento na própria lâmina até que gere vapor. O diferencial dessa mistura é o fenol, que aumenta a absorção da fucsina nos lipídios (ocorrerá ligação do NH2+ da fucsina com o COO- do ácido micólico). Após essa aplicação, o esfregaço é lavado e tratado com álcool-ácido, sendo lavado mais uma vez para ser corado com azul de metileno, realizando o papel de contraste. O resultado é a coloração em vermelho aos acidorresistentes, e o restante em azul. <ref>{{citar livro|titulo=Microbiologia de Brock|ultimo=Madigan|primeiro=Michael T.|editora=|ano=12ª edição|local=|paginas=|acessodata=}}</ref>

Possui um meio desenvolvido especialmente para seu plaqueamento, o meio Löwenstein–Jensen (LJ), que é utilizado principalmente para o cultivo da ''Mycobacterium tuberculosis.'' Diferenças entre as espécies englobam mudanças na temperatura ótima de cultivo e tempo médio de crescimento.

Esse meio é muito importante para o diagnóstico precoce da tuberculose, mas seu grande problema se da pelo fato de que as colônias demoram para serem formadas devido ao crescimento lento da bactéria (colônias visíveis de 2 a 20 dias em temperatura ótima). Isso dificulta muito a rapidez de diagnóstico, e por isso técnicas alternativas são bastante pesquisadas e exploradas. Por não serem nem gram-positivas nem gram-negativas, podem ser cultivadas com antibióticos para esses dois tipos de bactérias, o que minimiza e evita contaminações.

''M. marinum:'' Infecções cutâneas profundas

CLASSE DE RISCO 3:M. bovis (exceto a cepa BCG) e M. tuberculosis <ref>{{citar web|url=http://www.fiocruz.br/biosseguranca/Bis/manuais/classificacaoderiscodosagentesbiologicos.pdf|titulo=Classificação de riscos de agentes biológicos|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref>

Devido a característica de álcool-ácido resistência, as micobactérias possuem antimicrobianos específicos para o tratamento de enfermidades causadas pelas bactérias patogênicas. Os casos de resistência aos fármacos pela micobactéria ocorre devido às mutações espontâneas que ocorrem nas replicações dessas bactérias - não envolvendo plasmídeos e transposons (elementos móveis) como ocorre na maioria das bactérias resistentes a antibióticos.

A [[Rifampicina|'''[[rifampicina]]''']] é um importante antibiótico no tratamento da tuberculose, hanseníase e outras doenças causadas por micobactérias. É um composto semi-sintético produzido a partir da rifampicina B, que é obtida comercialmente pela fermentação a partir do Streptomyces mediterranei. Pertencente à família dos antibióticos ansamicinas, é um antibiótico bactericida que se liga a subunidade beta da RNA polimerase e inibe a transcrição gênica da micobactéria por bloqueio da RNA-polimeras dependente de DNA. Isso impede a síntese de RNA mensageiro (mRNA), produzindo morte celular. O mecanismo de resistência a esse fármaco resulta de mutações na região central do gen rpoB, que codifica a subunidade β da RNA-polimerase . As mutações modificam a estrutura desta enzima, fazendo com que a RMP perca a capacidade de bloqueá-la, liberando a síntese de mRNA. 

A [[Isoniazida|'''[[isoniazida]]''']], medicamento mais conhecido no tratamento da tuberculose devido a sua alta especificidade e também aquele com maior frequência de ocorrência de resistência, foi descoberto em 1952. O gene katG codifica a enzima catalase-peroxidase, importante no metabolismo do bacilo. Esta enzima ativa a isoniazida, produzindo radicais reativos de oxigênio e radicais orgânicos que inibem a formação de ácidos micólicos da parede bacilar e produzem dano no DNA.O gene inhA codifica a enzima carreadora de enoil (acil redutase) NADH dependente, que é importante na síntese de ácidos micólicos. Um dos produtos da isoniazida ativada  (o radical acil isonicotínico) liga-se à NADH e impede a atividade da enzima, resultando na morte da bactéria por interferência na síntese do ácidos micólicos. As micobactérias que apresentam resistência à Isoniazida geralmente se livram dessa enzima que ativa o medicamento ou apresentam mutações, como no gene katG  há diminuição da ação da catalase. A mutação estrutural do gene inhA faz com que a enzima modificada perca afinidade pela NADH. Ambas mutações resultam em resistência É bacteriostático e é utilizado ate hoje, embora algumas linhagens já apresentem resistência ao medicamento.

Micobacteriófagos são um tipo de vírus [[bacteriófago]] que têm micobactérias como hospedeiras. Originalmente isolados de ''[[Mycobacterium smegmatis|]]''Mycobacterium smegmatis'']] ,<ref>{{citar web|url=http://ebm.sagepub.com/content/66/1/205.short|titulo=A Bacteriophage for Mycobacterium smegmatis.∗|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref>, hoje são conhecidos mais de 4,200 micobacteriófagos, sendo mais de 500 completamente sequenciados.<ref>{{citar web|url=http://phagesdb.org/|titulo=Actinobacteriophage Database|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref> Todos os micobacteriófagos conhecidos apresentam DNA de fita dupla e são classificados nas famílias ''Siphoviridae'' e ''[[Myoviridae]]'' .<ref>{{citar web|url=http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0016329|titulo=Expanding the Diversity of Mycobacteriophages: Insights into Genome Architecture and Evolution|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref>. Devido a uma especificidade de hospedeiro relativamente alta, micobacteriófagos podem ser usados para identificar espécies e linhagens de micobactérias. <ref>{{citar web|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/820285|titulo=Phage typing report of 125 strains of "Mycobacterium tuberculosis|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref> Nos anos 1980, micobacteriófagos foram descobertos como ferramentas para a manipulação genética de micobactérias ,<ref>{{citar web|url=http://www.nature.com/nature/journal/v327/n6122/abs/327532a0.html|titulo=Introduction of foreign DNA into mycobacteria using a shuttle phasmid|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref><ref>{{citar livro|titulo=Molecular Genetics of the Mycobacteria|ultimo=WR|primeiro=Jacobs Jr|editora=|ano=2000|local=Washington|paginas=|acessodata=}}</ref>, apresentando possibilidade para, no futuro, serem usados para identificar resistência <ref>{{citar web|url=http://mbio.asm.org/content/3/2/e00312-11.short|titulo=Generation of a Novel Nucleic Acid-Based Reporter System To Detect Phenotypic Susceptibility to Antibiotics in Mycobacterium tuberculosis|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref> ou tratar infecções .<ref>{{citar web|url=http://online.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/mdr.2006.12.1|titulo=In vivo efficacy of phage therapy for Mycobacterium avium infection as delivered by a nonvirulent mycobacterium|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref>.

O uso de micobactérias para a [[biotecnologia]] se volta principalmente para a cura de suas principais doenças, a [[tuberculose]] e a hanseníase .<ref>{{citar livro|titulo=Microbiol Biotechnol|ultimo=Grange|primeiro=J. M. World|editora=|ano=|local=|paginas=|acessodata=}}</ref>. A dificuldade natural para o tratamento dessas doenças, aliadas ao surgimento de cepas resistentes, requer técnicas de tratamento mais eficazes. Descobertas como a formação de [[biofilme]] protetor <ref>{{citar web|url=http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1586/eri.12.88|titulo=Targeting drug tolerance in mycobacteria: a perspective from mycobacterial biofilms|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref> e a função de uma recém descoberta fosforibosiltransferase ,<ref>{{citar web|url=http://www.jbc.org/content/290/21/13321.short|titulo=A mycobacterial phosphoribosyltransferase promotes bacillary survival by inhibiting oxidative stress and autophagy pathways in macrophages and zebrafish|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref>, um tipo de [[transferase]], apresentam novos alvos para drogas antimicrobacterianas. A popularização do sistema [[CRISPR]] também mostra uma possível nova abordagem para a identificação e eliminação de micobactérias, em especial ''Mycobacterium tuberculosis.''<ref>{{citar web|url=http://2013.igem.org/Team:Paris_Bettencourt|titulo=Fighting tuberculosis with modern weapons|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref><ref>{{citar web|url=http://2015.igem.org/Team:Peking|titulo=Fighting against tuberculosis|data=|acessodata=|obra=|publicado=|ultimo=|primeiro=}}</ref>