Micobacteria

Las micobacterias son aerobias con forma de bacilo  de 0,2–0,6 μm de ancho y 1,0–10  μm de largo . Generalmente son inmóviles , excepto la especie Mycobacterium marinum , que ha demostrado ser móvil dentro de los macrófagos . ^{[ 8 ]} Las micobacterias poseen cápsulas y la mayoría no forman endosporas . Se ha demostrado que M. marinum y quizás M. bovis esporulan ; ^{[ 9 ]} sin embargo, esto ha sido cuestionado por investigaciones posteriores. ^{[ 10 ]} La característica distintiva de todas las especies de Mycobacterium es una pared celular gruesa, hidrofóbica y rica en ácido micólico , compuesta de peptidoglicano y arabinogalactano , cuyos componentes únicos ofrecen dianas para nuevos fármacos antituberculosos. ^{[ 11 ]}

Muchas especies de Mycobacterium crecen fácilmente con nutrientes mínimos, utilizando amoníaco y/o aminoácidos como fuentes de nitrógeno y glicerol como fuente de carbono en presencia de sales minerales. Las temperaturas óptimas de crecimiento varían según la especie y las condiciones del medio, oscilando entre 25 y 45  °C. ^{[ 6 ]}

La mayoría de las especies de Mycobacterium , incluidas la mayoría de las especies clínicamente relevantes, pueden cultivarse en agar sangre . ^{[ 12 ]} Sin embargo, algunas especies crecen muy lentamente debido a ciclos reproductivos extremadamente largos, como M. leprae, que requiere 12 días por ciclo de división en comparación con los 20 minutos de algunas cepas de E. coli . ^{[ 13 ]}

Si bien Mycobacterium tuberculosis y M. leprae son patógenas, la mayoría de las micobacterias no causan enfermedades a menos que penetren en lesiones cutáneas de personas con disfunción pulmonar o inmunitaria, a pesar de estar ampliamente distribuidas en ambientes acuáticos y terrestres. Mediante la formación de biopelículas , la resistencia de la pared celular al cloro y la asociación con amebas , las micobacterias pueden sobrevivir a diversos factores de estrés ambiental. El medio de cultivo agar utilizado para la mayoría de los análisis de agua no favorece el crecimiento de micobacterias, lo que permite que pasen desapercibidas en los sistemas municipales y hospitalarios. ^{[ 14 ]}

Se han secuenciado completamente cientos de genomas de Mycobacterium . ^{[ 15 ]}

El tamaño del genoma de las micobacterias varía desde relativamente pequeño (por ejemplo, en M. leprae ) hasta bastante grande, como el de M. vulneris , que codifica 6653 proteínas, más que las ~6000 proteínas de la levadura eucariota . ^{[ 16 ]}

Mycobacterium tuberculosis puede permanecer latente en huéspedes humanos durante décadas después de una infección inicial y reactivarse en condiciones propicias (por ejemplo, inmunosupresión, edad avanzada, desnutrición). ^{[ 22 ]} Se ha estimado que un tercio de la población mundial tiene tuberculosis (TB) latente. ^{[ 23 ]} M. tuberculosis tiene muchos factores de virulencia , que se pueden dividir en metabolismo de lípidos y ácidos grasos, proteínas de la envoltura celular,inhibidores de macrófagos , proteínas quinasas , proteasas , proteínas transportadoras de metales y reguladores de la expresión génica. ^{[ 24 ]} Varios linajes como M. t. var. bovis (TB bovina) se consideraron especies separadas en el complejo M. tuberculosis hasta que finalmente se fusionaron en la especie principal en 2018. ^{[ 25 ]}

El desarrollo de la lepra es causado por la infección con Mycobacterium leprae o Mycobacterium lepromatosis , dos bacterias estrechamente relacionadas. Aproximadamente 200 000 nuevos casos de infección se notifican cada año, y el 80 % de estos nuevos casos se notifican en Brasil, India e Indonesia. ^{[ 26 ]} La infección por M. leprae se localiza en los macrófagos de la piel y las células de Schwann que se encuentran en el tejido nervioso periférico.

Las micobacterias no tuberculosas (MNT), que excluyen M. tuberculosis , M. leprae y M. lepromatosis, pueden infectar a huéspedes mamíferos. Estas bacterias se denominan "micobacterias atípicas". Aunque la transmisión de persona a persona es rara, se ha observado la transmisión de M. abscessus entre pacientes con fibrosis quística . ^{[ 27 ]} Las cuatro enfermedades principales observadas en humanos son la enfermedad pulmonar crónica, la enfermedad diseminada en pacientes inmunocomprometidos, las infecciones de piel y tejidos blandos y la linfadenitis superficial. El 80-90% de las infecciones por MNT registradas se manifiestan como enfermedades pulmonares. ^{[ 28 ]}

M. abscessus es la micobacteria de crecimiento rápido (MCR) más virulenta, así como la principal causa de infecciones pulmonares por MCR. Si bien tradicionalmente se la ha considerado un patógeno oportunista, al igual que otras micobacterias no tuberculosas (MNT), el análisis de diversos factores de virulencia (FV) ha modificado esta percepción, relegándola a la de un verdadero patógeno. Esto se debe a la presencia de FV micobacterianos conocidos y otros FV no micobacterianos presentes en otros patógenos procariotas. ^{[ 28 ]}

Las micobacterias poseen paredes celulares con peptidoglicano , arabinogalactano y ácido micólico ; una micomembrana externa cerosa de ácido micólico; y una cápsula externa de glucanos y proteínas secretadas para la virulencia. Remodelan constantemente estas capas para sobrevivir en ambientes estresantes y evadir las defensas inmunitarias del huésped. Esta estructura de la pared celular da como resultado superficies de colonias que se asemejan a hongos, lo que lleva al uso del prefijo griego mico- para el género . ^{[ 29 ]} Esta estructura única hace que las penicilinas sean ineficaces, requiriendo en cambio un tratamiento antibiótico combinado con isoniazida para inhibir la síntesis de ácido micólico, rifampicina para interferir con la transcripción, etambutol para impedir la síntesis de arabinogalactano y pirazinamida para impedir la síntesis de coenzima A. ^{[ 7 ]}

Gupta et al. propusieron dividir Mycobacterium en cinco géneros, basándose en un análisis de 150 especies de este género. Debido a la controversia sobre la complejidad de los diagnósticos y tratamientos clínicos, todas las especies renombradas conservaron su identidad original dentro del género Mycobacterium como sinónimo taxonómico válido: ^{[ 41 ] [ 42 ]}

• Micobacteria basada en el clado Tuberculosis-Simiae de crecimiento lento
• Mycobacteroides basado en el clado Abscessus-Chelonae de crecimiento rápido
• Mycolicibacillus basado en el clado Triviale de crecimiento lento
• Mycolicibacter basado en el clado Slowly-Growing Terrae
• Mycolicibacterium basado en el clado Fortuitum-Vaccae de rápido crecimiento