Príčiny tuberkulózy

Čeľaď Mycobacteriaceae z radu Actinomycetales obsahuje jediný rod Mycobacterium. V roku 1975 tento rod obsahoval približne 30 druhov a do roku 2000 sa tento počet už blížil k 100. Väčšina druhov mykobaktérií sa klasifikuje ako saprofytické mikroorganizmy, rozšírené v životnom prostredí.

Skupina obligátnych parazitov je nevýznamná, ale jej praktický význam je veľký a je určený druhmi, ktoré spôsobujú tuberkulózu u ľudí a zvierat. Existuje názor, že predchodcami mykobaktérií patogénnych pre ľudí boli staroveké pôdne mykobaktérie.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Taxonómia mykobaktérií

Všetky mykobaktérie sa delia na patogénne pre človeka a oportúnne.

V klinickej mikrobiológii sa na klasifikáciu mykobaktérií používa niekoľko prístupov:

• rýchlosťou a optimálnou teplotou rastu, schopnosťou tvoriť pigment;
• pre klinicky významné komplexy.

Druhy mykobaktérií, ktoré spôsobujú tuberkulózu, sú združené do komplexu M. tuberculosis, ktorý zahŕňa M. tuberculosis, M. bovis, M. bovis BCG, M. africanum, M. microti, M. canettii. Nedávno k nemu boli pridané M. pinnipedii a M. sarrae, ktoré sú fylogeneticky príbuzné s M. microti a M. bovis.

Zostávajúce mykobaktérie spôsobujúce rôzne mykobakteriózy sa klasifikujú ako netuberkulózne mykobaktérie. Z tejto skupiny sa rozlišujú nasledujúce komplexy: M. avium, pozostávajúca z M. avium, M. intracellulare, M. scrofulaceum; M. fortuitum vrátane poddruhov M.fortuitum a M. chelonae a M. terrae, vrátane M. terrae, M. triviale a M. nonchromogenicum. Najdôležitejšími skupinami sú patogén lepry M. leprae, ako aj patogén ulceróznych lézií Buruli M. ulcerans.

Táto klasifikácia zjednocuje druhy mykobaktérií s rovnakým klinickým významom, pričom ich jemnejšia diferenciácia nie je nevyhnutná. Na identifikáciu druhov v rámci skupín a komplexov sa používajú biologické, biochemické a molekulárne metódy.

Klasifikáciu netuberkulóznych mykobaktérií založenú na kultúrnych rozdieloch vypracoval Runyon v roku 1959. Podľa nej sa rozlišujú 4 skupiny mykobaktérií.

Skupina I – fotochromogénne mykobaktérie

Do tejto skupiny patria mykobaktérie, ktoré nie sú pigmentované pri pestovaní v tme, ale po vystavení svetlu získavajú jasne žltú alebo žltooranžovú pigmentáciu. Potenciálne patogénne kmene patriace do tejto skupiny sú M. asiaticum, M. kansasii, M. marinum, M. simiae. Medzi mykobaktériami tejto skupiny sa nachádzajú rýchlorastúce (M. marinum) aj pomaly rastúce (M. asiaticum, M. kansasii). Optimálna teplota rastu sa pohybuje od 25 ^° C pre M. simiae, 32 – 33 ^° C pre M. marinum do 37 ^° C pre M. asiaticum.

Klinicky najvýznamnejším druhom v našej krajine je M. kansasii, ktorý sa vyskytuje vo vodných plochách. Kmeň M. kansasii (M. luciflavum) spôsobuje ochorenia u ľudí. Rastie vo vaječnom médiu ako drsné alebo hladké kolónie s teplotným optimom 37 ^° C. Morfologicky majú baktérie strednú dĺžku. Doteraz boli opísané dva varianty M. kansasii: oranžový a biely. Po zavedení do morčiat spôsobuje M. kansasii infiltráty a zhutnenie regionálnych lymfatických uzlín.

Skupina II - skotochromogénne mykobaktérie (z gréckeho slova scotos - tma)

Do tejto skupiny patria mykobaktérie, ktoré tvoria pigment v tme. Rýchlosť rastu je 30 – 60 dní. Do tejto skupiny patria M. aquae (M. gordonae) a M. scrofulaceum.

M. scrofulaceum sa považuje za potenciálne patogénny druh. Na vaječnom médiu rastú baktérie tohto druhu ako hladké alebo drsné kolónie oranžovej farby. Morfologicky sú mykobaktérie tyčinkovité, krátke alebo dlhé. Rastú pri teplote 25 – 37 ^° C. U detí spôsobujú poškodenie lymfatických uzlín a pľúc.

M. aquae (M. gordonae) sú klasifikované ako saprofytické skotochromogénne mykobaktérie. Rastú vo vaječnom médiu ako oranžové kolónie pri teplote 25 – 37 °C. Morfologicky majú mykobaktérie tyčinkovitý tvar a sú stredne dlhé (> 5 μm). Nachádzajú sa vo vodných útvaroch.

Skupina III – nefotochromogénne mykobaktérie

Do tejto skupiny patria mykobaktérie, ktoré netvoria pigment alebo majú svetložltú farbu, ktorá sa na svetle nezintenzívňuje. Rastú 2 – 3 alebo 5 – 6 týždňov. Patria sem: M. avium, M. intracellulare, M. xenopi, M. terrae, M. gastri, M. hattey, M. bruiiense.

M. avium (vtáčie mykobaktérie) rastú na Lowenstein-Jensenovom médiu ako pigmentované alebo slabo pigmentované kolónie pri teplote 37 ^° C a 45 ^° C. Morfologicky sú to tyčinky strednej dĺžky. Môžu byť patogénne pre ľudí a množstvo laboratórnych a domácich zvierat (napr. ošípané). Nachádzajú sa vo vode a pôde.

M. xenopi je izolovaný z ropuchy. Mladé kultúry rastú ako nepigmentované kolónie. Neskôr sa objaví žltý pigment. Morfologicky sú to dlhé vláknité tyčinky. Rastú pri teplote 40-45 ^° C. Sú podmienečne patogénne pre ľudí.

M. terrae boli prvýkrát izolované z reďkovky. Rastú na Lowenstein-Jensenovom médiu a ako kolónie bez pigmentu. Optimálna teplota rastu je 37 ^° C. Morfologicky sú reprezentované tyčinkami strednej dĺžky, saprofytmi.

Skupina IV – rýchlo rastúce mykobaktérie

Mykobaktérie patriace do tejto skupiny sa vyznačujú rýchlym rastom (až 7-10 dní). Rastú vo forme pigmentovaných alebo nepigmentovaných kolónií, častejšie vo forme R-formy. Dobrý rast sa dosahuje 2-5 dní pri teplote 25 ^° C. Do tejto skupiny patria potenciálne patogénne mykobaktérie M.fortuitum, ako aj saprofytické mykobaktérie, ako napríklad M. phlei, M. smegmatis atď. M. fortuitum vykazuje viditeľný rast na vaječnom médiu na 2.-4. deň vo forme „ružice“. Morfologicky sú mykobaktérie reprezentované krátkymi tyčinkami. Na Lowenstein-Jensenovom médiu môžu absorbovať malachitovú zelenú a sfarbiť sa do zelena. V prírode sú rozšírené.

Runyonova klasifikácia sa ukázala ako veľmi vhodná na identifikáciu najbežnejších typov mykobaktérií. Objav nových druhov a vznik rastúceho počtu prechodných foriem mykobaktérií však spôsobuje ťažkosti s ich zaradením do jednej alebo druhej Runyonovej skupiny.

M. tuberculosis je mladý evolučný útvar. V poslednej dobe existuje tendencia deliť M. tuberculosis do zhlukov alebo čeľadí. Najdôležitejšie kmene sú tie, ktoré patria do pekinskej čeľade, ktoré sa vyznačujú klonálnym správaním a schopnosťou spôsobovať mikroohniská tuberkulózy.

Morfológia mykobaktérií

Mykobaktérie sú tenké tyčinkovité bunky s charakteristickou vlastnosťou kyselino- a alkoholostálosti (v jednom z rastových štádií), aeróbne. Pri farbení podľa Grama sú slabo grampozitívne. Mykobaktérie sú nepohyblivé, netvoria spóry. Konídie alebo kapsuly chýbajú. Na hustých živných médiách rastú pomaly alebo veľmi pomaly: pri optimálnej teplote sa viditeľné kolónie objavujú po 2 – 60 dňoch. Kolónie sú ružové, oranžové alebo žlté, najmä pri raste na svetle. Pigment nedifunduje. Povrch kolónií je zvyčajne matný (typ S) alebo drsný (typ R). Mykobaktérie často rastú vo forme slizovitých alebo zvráskavených kolónií. Na tekutých médiách rastú mykobaktérie na povrchu. Jemný suchý film časom zhustne, stane sa hrboľato-zvráskaveným a získa žltkastý odtieň. Bujón zostáva priehľadný a v prítomnosti detergentov je možné dosiahnuť difúzny rast. V mikrokolóniách M. tuberculosis (t. j. v skorých štádiách) sa tvoria štruktúry pripomínajúce šnúry – znak, ktorý je spojený s faktorom šnúry.

Po zafarbení karbolfuchsínom sa mykobaktérie tuberculosis javia ako tenké, mierne zakrivené tyčinky malinovočervenej farby, ktoré obsahujú rôzny počet granúl.

Dĺžka mykobaktérií je približne 1 – 10 µm a šírka 0,2 – 0,7 µm. Niekedy sa vyskytujú aj zakrivené alebo skrútené varianty. Mikroorganizmy umiestnené jednotlivo, v pároch alebo v skupinách dobre vyniknú na modrom pozadí ostatných zložiek prípravku. Bakteriálne bunky môžu byť často usporiadané do tvaru rímskej číslice „V“.

Prípravok dokáže odhaliť aj zmenené kokoidné formy patogénu odolné voči kyselinám, zaoblené guľovité alebo mycéliu podobné štruktúry. V tomto prípade je potrebné pozitívnu odpoveď potvrdiť ďalšími metódami.

Štruktúra bunkovej steny mykobaktérií

Bunková stena mykobaktérií je najzložitejšia v porovnaní s inými prokaryotmi.

Zatiaľ čo gramnegatívne baktérie majú dve membrány, bunková stena mykobakterií pozostáva z niekoľkých vrstiev, z ktorých niektoré obsahujú cukry a vyznačujú sa relatívne konštantným zložením. Vonkajšie vrstvy majú meniace sa chemické zloženie a sú zastúpené prevažne lipidmi, z ktorých väčšinu tvoria mykolové kyseliny a ich deriváty. Tieto vrstvy spravidla nie sú viditeľné pod elektrónovou mikroskopiou. Primárnou kostrou bunkovej steny sú zosieťované peptidové glykány - elektrónovo hustá vrstva. Vrstva arabinogalaktánu opakuje vrstvu peptidových glykánov a tvorí polysacharidovú strómu bunkovej steny. Má body spojenia s vrstvou peptidových glykánov a štruktúry na pripojenie mykolových kyselín a ich derivátov.

Mykolové kyseliny sú prítomné vo forme voľných sulfolipidov a kordového faktora, ktorých prítomnosť na povrchu buniek je spojená s charakteristickou tvorbou kolónií M. tuberculosis vo forme bičíkov. Jedinečnosť a kľúčová úloha mykolových kyselín v štrukturálnej organizácii a fyziológii mykobaktérií z nich robí vynikajúci cieľ pre etiotropnú terapiu.

Glykolipidová vrstva sa nazýva „mykozidy“ a niekedy sa prirovnáva k mikrokapsule. Mykozidy sú štrukturálne a funkčne podobné lipopolysacharidom vonkajšej membrány gramnegatívnych baktérií, ale chýba im ich agresivita; napriek tomu sú toxické a (podobne ako kordový faktor a sulfolipidy) spôsobujú tvorbu granulómov.

Bunková membrána a vrstvy bunkovej steny sú presiaknuté kanálikmi alebo pórmi, medzi ktorými môžeme rozlíšiť pasívne póry s krátkou životnosťou, ktoré zabezpečujú kontrolovanú difúziu látok, a kanáliky s dlhšou životnosťou, ktoré zabezpečujú energeticky závislý transport látok.

Ďalšou zložkou bunkovej steny mykobaktérií je lipoarabinomanan. Je ukotvený v plazmatickej membráne, preniká bunkovou stenou a vystupuje na jej povrch. V tomto ohľade je podobný lipoteichoovým kyselinám grampozitívnych baktérií alebo lipopolysacharidovému O-antigénu gramnegatívnych baktérií. Terminálne fragmenty lipoarabinomananu, predovšetkým jeho manózové radikály, nešpecificky potláčajú aktiváciu T-lymfocytov a leukocytov v periférnej krvi. To vedie k narušeniu imunitnej odpovede na mykobaktérie.

Variabilita a formy existencie mykobaktérií

Perzistencia baktérií má osobitný patogenetický význam. Laboratórne experimenty vykonané in vitro a in vivo ukázali, že baktericídne liečivá izoniazid a pyrazínamid usmrcujú mykobaktérie iba v reprodukčnej fáze. Ak sú mykobaktérie vo fáze nízkej metabolickej aktivity (t. j. rast baktérií je takmer úplne pozastavený a baktérie možno nazvať „dormantnými“), baktericídne liečivá na ne nepôsobia. Tento stav sa zvyčajne nazýva dormančný a mikroorganizmy sa nazývajú perzistujúce. Perzistujúce baktérie nie sú citlivé na chemoterapeutiká, t. j. správajú sa ako rezistentné mikroorganizmy. V skutočnosti si môžu zachovať citlivosť na lieky.

Silným stimulom pre prechod mykobakteriálnych buniek do dormantného stavu sú chemoterapeutické liečivá, ako aj faktory imunitného systému hostiteľa. Perzistujúce baktérie sú schopné zostať v léziách mesiace alebo dokonca roky. Počas perzistencie sa mykobaktérie môžu transformovať na L-formy. V tejto forme vykazujú mykobaktérie extrémne nízku metabolickú aktivitu, zameranú predovšetkým na zväčšenie hrúbky bunkovej steny a extracelulárnej matrice, čo bráni jednoduchej difúzii látok. Okrem toho mykobaktérie akumulujú genetický materiál, čo zvyšuje pravdepodobnosť obnovenia normálne fungujúcej bunky, keď nastanú priaznivé podmienky. Detekcia L-foriem štandardnými mikrobiologickými metódami je náročná.

Ak spiace mykobaktérie počas chemoterapie znovu obnovia metabolickú aktivitu a začnú sa množiť, rýchlo uhynú. Ak sa chemoterapia ukončí, takéto „oživené“ mykobaktérie sa naďalej množia a spôsobujú recidívu ochorenia. To vysvetľuje opodstatnenie dlhých cyklov chemoterapie a použitia následných krátkych profylaktických, zvyčajne sezónnych, cyklov chemoprofylaxie.

Fyziológia mykobaktérií

V ríši prokaryotov sú mykobaktérie nespornými lídrami v oblasti syntézy komplexných organických zlúčenín. Pravdepodobne majú najflexibilnejší metabolizmus, ktorý poskytuje potrebnú variabilitu pre prežitie vo vonkajšom prostredí aj v makroorganizme. Doteraz bolo opísaných viac ako 100 enzymatických reakcií, ktoré ukazujú rozvetvenú a komplexnú povahu metabolizmu mykobaktérií. Na syntézu konečných zlúčenín alebo zabezpečenie potrebných fyziologických funkcií v mykobaktériách môžu prebiehať paralelné metabolické dráhy v závislosti od dostupnosti substrátu, chemického prostredia, zabezpečenia respiračných cyklov potrebnými zložkami (kovové ióny, parciálny tlak kyslíka, oxid uhličitý atď.).

Biochemické vlastnosti mykobaktérií

[ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Metabolizmus lipidov

Lipidy bunkovej steny, ktoré tvoria až 60 % suchej hmotnosti bunky, určujú neštandardné tinktoriálne, fyziologické a ekologické vlastnosti mykobaktérií.

Špecifické lipidy mykobaktérií opísané doteraz sú rozdelené do 7 hlavných skupín podľa štrukturálnych znakov:

1. deriváty mastných kyselín sacharidov (hlavne trehalóza - kordový faktor):
2. fosfatidylmyoinozitolmannozidy:
3. deriváty mastných kyselín peptidov;
4. N-acylpeptidové glykozidy - mykozidy C;
5. estery mastných kyselín s ftiocerolmi;
6. mykozidy A, B. G;
7. glycerolové mykoláty.

Lipidy skupín 4-6 sa nachádzajú iba v mykobaktériách.

Medzi unikátnymi stojí za zmienku kyselina tuberkulostearová a tuberkulopalmitová, ktoré sú prekurzormi mykolových kyselín.

Mykolové kyseliny sú skupinou vysokomolekulárnych mastných kyselín s dĺžkou reťazca až 84 atómov uhlíka, ktorých štruktúra hlavného reťazca je určená systematickou polohou mikroorganizmu a podmienkami jeho rastu. Ich nízka reaktivita zabezpečuje vysokú chemickú odolnosť bunkovej steny mykobaktérií. Mykoláty potláčajú enzymatické štiepenie bunkovej steny a reakcie voľných radikálov.

Kordový faktor je klasifikovaný ako lipidová skupina 1. Je spojený s vysokou toxicitou mykobaktérií a virulenciou.

Povrchovo aktívne lipidy alebo sulfolipidy hrajú dôležitú úlohu v intracelulárnej adaptácii mykobaktérií. Spolu s kordovým faktorom tvoria cytotoxické membranotropné komplexy.

Lipoarabinomanan je heterogénna zmes vysokomolekulárnych lipopolysacharidov: rozvetvených polymérov arabinózy a manózy s diacylglycerolovými derivátmi kyseliny palmitovej a tuberkulostearovej.

Mykozidy C sú peptidové glykolipidy, ktoré tvoria vonkajšiu membránu mykobaktérií, ktorú možno pozorovať pod elektrónovou mikroskopiou ako priehľadnú zónu na okraji buniek. Mykozidy sú druhovo špecifické zlúčeniny. Antigénne vlastnosti mykobaktérií závisia od ich typu.

Kvantitatívne a kvalitatívne zloženie lipidových zlúčenín mykobaktérií je dynamické a závisí od veku buniek, zloženia živného média a fyzikálno-chemických charakteristík prostredia. Mladé mykobakteriálne bunky začínajú tvoriť bunkovú stenu syntézou lipopolysacharidov s relatívne krátkymi alifatickými reťazcami. V tomto štádiu sú dosť zraniteľné a prístupné imunitnému systému. S rastom bunkovej steny a tvorbou vysokomolekulárnych lipidov mykobaktérie získavajú rezistenciu a ľahostajnosť vo svojich interakciách s imunitným systémom.

Metabolizmus sacharidov

Najpreferovanejším zdrojom uhlíka pre mykobaktérie je glycerol.

Najdôležitejšie sacharidy sú arabinóza, manóza a maltóza, ktoré tvoria viac ako polovicu všetkých sacharidov. Okrem toho trehalóza, glukóza, fruktóza, galaktóza, ramnóza a niektoré ďalšie sacharidy zohrávajú úlohu v životne dôležitej činnosti bunky. V tomto prípade prebieha syntéza pozdĺž hydrolázovej a aldolázovej dráhy. Pyruvátová dráha sa používa na syntézu glykogénu. Arabinóza a manóza sa podieľajú na tvorbe dôležitých štrukturálnych zlúčenín. Pentózofosfátová dráha oxidácie glukózy sa používa na získanie energie. Zabezpečujú ju enzýmy malát, izocitrát a sukcinátdehydrogenázy, čo dodáva dýchaciemu systému flexibilitu.

Glyoxylátová dráha, ktorú mykobaktérie používajú na začlenenie voľných mastných kyselín, ktoré sa hromadia počas rastu mykobaktérií, do cyklu trikarboxylových kyselín, je jedinečná. Tento cyklus pritiahol pozornosť výskumníkov ako možný mechanizmus chemotaxie mykobaktérií počas perzistencie.

Metabolizmus dusíka a aminokyselín

Miera využitia dusičnanov, dusitanov a hydroxylamínov mykobaktériami sa môže použiť na identifikáciu druhov. Mykobaktérie uprednostňujú asparagín ako zdroj dusíka. Syntéza aminokyselín je energeticky závislý proces a zabezpečuje ju skupina enzýmov, ktoré umožňujú využitie iných aminokyselinových zlúčenín, ako je glutamát.

Aktivita nitrit- a nitrát-reduktázy

Mycobacterium tuberculosis môže tvoriť adenozíntrifosfát (ATP) prenosom elektrónov pozdĺž reťazca nosičov končiacich na NO3 _– namiesto O2 _. Tieto reakcie redukujú NO3 _na NH3 _v množstvách, ktoré sú potrebné na syntézu aminokyselín, purínových a pyrimidínových báz. To sa dosahuje postupným pôsobením nitrátových a nitritových reduktáz.

Aktivita katalázy a peroxidázy

Kataláza zabraňuje hromadeniu peroxidu vodíka, ktorý vzniká pri aeróbnej oxidácii redukovaných flavoproteínov. Aktivita enzýmu závisí od pH média a teploty. Pri teplote 56 °C kataláza nie je aktívna. Existujú testy na príslušnosť k patogénnemu komplexu mykobaktérií, ktoré sú založené na termolabilite katalázy.

Je známe, že 70 % kmeňov Mycobacterium tuberculosis rezistentných na izoniazid stráca svoju katalázovú a peroxidázovú aktivitu.

Peroxidázovú a katalázovú aktivitu vykonáva ten istý enzýmový komplex.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Vitamíny a koenzýmy

M. tuberculosis obsahuje vitamíny skupiny B (riboflavín, pyridoxín, kyanokobalamín, tiamín), vitamíny C a K, kyselinu para-aminobenzoovú, kyselinu pantoténovú a nikotínovú, biotín a kyselinu listovú.

Metabolizmus, výživa a dýchanie mykobaktérií

Za normálnych, priaznivých podmienok sú mykobaktérie tuberculosis striktné aeróby a mezofily, teda rastú v prítomnosti kyslíka a v teplotnom rozmedzí 30 – 42 ^° C, najlepšie pri 37 ^° C. Za nepriaznivých vonkajších podmienok a/alebo nedostatku kyslíka sa mykobaktérie tuberculosis prejavujú ako mikroaerofily a dokonca aj ako anaeróby. V tomto prípade dochádza k významným zmenám ich metabolizmu.

_{Z hľadiska spotreby kyslíka a vývoja oxidázových systémov sú mykobaktérie podobné pravým hubám. Vitamín K9} slúži ako spojka medzi NADH dehydrogenázou a cytochrómom b v prenosovom systéme rodu Mycobacterium. Tento cytochrómový systém sa podobá mitochondriálnemu. Je citlivý na dinitrofenol, rovnako ako u vyšších organizmov.

Opísaný typ dýchania nie je jediným zdrojom tvorby ATP. Okrem O2 terminálnych koncových koncov môžu mykobaktérie používať dýchacie reťazce, ktoré prenášajú elektróny a končia nitrátmi (NO3- ₎^. Rezervou dýchacieho systému mykobaktérií je glyoxylátový cyklus.

Anoxické (endogénne) dýchanie, ktoré prebieha v atmosfére s koncentráciou kyslíka menšou ako 1 %, je stimulované azidovými zlúčeninami, ktoré znižujú oxidáciu pyruvátu alebo trehalózy.

Rast a rozmnožovanie mykobaktérií

Mycobacterium tuberculosis sa rozmnožuje extrémne pomaly: doba zdvojnásobenia je 18 – 24 hodín (normálne baktérie sa delia každých 15 minút). Preto je na dosiahnutie viditeľného rastu typických kolónií potrebných najmenej 4 – 6 týždňov. Za jeden z dôvodov pomalej reprodukcie mykobaktérií sa považuje ich výrazná hydrofóbnosť, ktorá komplikuje difúziu živín. Je pravdepodobnejšie, že je to geneticky podmienené a súvisí to so zložitejšou štruktúrou mykobaktérií. Je napríklad známe, že väčšina baktérií má viac kópií operónu ribozomálnej ribonukleovej kyseliny (rRNA). Pomaly rastúce mykobaktérie (M. tuberculosis, M. leprae) majú jednu kópiu operónu a rýchlo rastúce (M. smegmatis) iba dve kópie.

Pri kultivácii v tekutom médiu rastú mykobaktérie na povrchu. Jemný suchý film časom zhustne, stane sa hrboľatým a zvráskaveným a získa žltkastý odtieň, často prirovnávaný k farbe slonoviny. Bujón zostáva priehľadný a difúzny rast je možné dosiahnuť iba v prítomnosti detergentov, ako je Tween-80. V mikrokolóniách (t. j. v skorých štádiách) sa tvoria štruktúry pripomínajúce zväzky – znak spojený s kordovým faktorom M. tuberculosis.

Genetika mykobaktérií

Rod Mycobacterium je geneticky veľmi rozmanitý. Na rozdiel od mnohých saprofytických a netuberkulóznych mykobaktérií, Mycobacterium tuberculosis neobsahuje extrachromozomálne inklúzie (napr. plazmidy). Všetka rozmanitosť vlastností Mycobacterium tuberculosis je určená jeho chromozómom.

Genóm komplexu M. tuberculosis je extrémne konzervatívny. Jeho zástupcovia majú homológiu DNA na úrovni 85 – 100 %, zatiaľ čo DNA iných druhov mykobaktérií je homológna s M. tuberculosis iba o 4 – 26 %.

Zástupcovia rodu Mycobacteria majú v porovnaní s inými prokaryotmi veľké genómy – 3,1 – 4,5 x ^10⁻ Da. Genómy patogénnych druhov sú však menšie ako genómy iných mykobaktérií (u M. tuberculosis – 2,5 x ^10⁻ Da). Klasický pôvodca ľudskej tuberkulózy, M. tuberculosis, má viac génov ako M. africanum a M. bovis, ktoré počas evolúcie stratili časť svojho genetického materiálu.

V roku 1998 bola publikovaná nukleotidová sekvencia chromozómu kmeňa H37Rv M. tuberculosis. Jeho dĺžka je 4 411 529 bázových párov. Chromozóm mykobaktérie tuberkulózy má kruhovú štruktúru. Obsahuje približne 4 000 génov kódujúcich proteíny, ako aj 60 kódujúcich funkčné RNA komponenty: unikátny ribozomálny RNA operón, 10Sa RNA, ktorá sa podieľa na degradácii proteínov s atypickou matrixovou RNA, 45 transportných RNA (tRNA) a viac ako 90 lipoproteínov.

Viac ako 20 % genómu zaberajú gény metabolizmu mastných kyselín v bunkovej stene, vrátane mykolových kyselín, kyslých polypeptidov bohatých na glycín (rodiny PE a PPE), kódovaných polymorfnými oblasťami genómu PGRS (Polymorphic GC-rich repetitive sequence) a MPTR (Major polymorphic tandem repeat) (piaty a štvrtý kruh genómovej chromozómovej mapy). Variabilita týchto oblastí genómu zabezpečuje rozdiely v antigénoch a schopnosť inhibovať imunitnú odpoveď. Genóm Mycobacterium tuberculosis obsahuje rozsiahle gény, ktoré kontrolujú faktory virulencie.

Mycobacterium tuberculosis syntetizuje všetky zložky potrebné pre metabolizmus: esenciálne aminokyseliny, vitamíny, enzýmy a kofaktory. V porovnaní s inými typmi baktérií má M. tuberculosis zvýšenú aktivitu enzýmov lipogenézy. Dva gény kódujú proteíny podobné hemoglobínu, ktoré pôsobia ako antioxidačné ochranné látky alebo lapáky prebytočného bunkového kyslíka. Tieto vlastnosti uľahčujú rýchlu adaptáciu Mycobacterium tuberculosis na náhle zmeny podmienok prostredia.

Charakteristickým znakom genómu komplexu M. tuberculosis je veľký počet opakujúcich sa sekvencií DNA. Chromozóm M. tuberculosis H37Rv teda obsahuje až 56 kópií IS elementov (inzerčných sekvencií), ktoré zabezpečujú polymorfizmus DNA Mycobacterium tuberculosis. Väčšina z nich, s výnimkou elementu IS6110, je nezmenená. Chromozómy rôznych kmeňov Mycobacterium tuberculosis zvyčajne obsahujú 5 až 20 kópií IS6110, ale existujú kmene, ktoré tento element nemajú. Spolu s IS elementmi genóm obsahuje niekoľko typov krátkych nukleotidových opakovaní (PGRS a MPTR), ako aj priame opakovania DR (Direct Repeat), ktoré sa nachádzajú v oblasti DR a sú oddelené variabilnými sekvenciami - medzerami (šiesty kruh na mape chromozómov). Rozdiely v počte kópií a lokalizácii týchto genetických elementov na chromozóme sa používajú na diferenciáciu kmeňov Mycobacterium tuberculosis v molekulárnej epidemiológii. Najpokročilejšie schémy genotypizácie mykobaktérií sú založené na detekcii genomického polymorfizmu spôsobeného prvkom IS6110, ako aj DR a ich medzerníkmi. Je charakteristické, že divergencia druhov M. tuberculosis nastáva spravidla v dôsledku rekombinácií medzi kópiami prvku IS6110, ktoré ohraničujú rôzne gény.

V genóme H37Rv boli nájdené dva profágy, phiRv1 a phiRv2. Podobne ako polymorfné miesto Dral, aj tieto sú pravdepodobne spojené s faktormi patogenity, pretože tieto oblasti genómu sa líšia od podobných oblastí avirulentných kmeňov M. tuberculosis H37Ra a M. bom BCG. Boli identifikované oblasti genómu (mutT, ogt-gény) zodpovedné za zvýšenie miery mutácií a adaptáciu mykobaktérií tuberculosis v podmienkach nákazy. Objav spúšťacích génov pre dormanciu mykobaktérií tuberculosis zmenil koncepciu latentnej tuberkulóznej infekcie.

Štúdia polymorfizmu génov kódujúcich katalázu, peroxidázu a A-podjednotku DNA gyrázy. V komplexe M. tuberculosis boli identifikované tri genotypové skupiny. Najstaršia (z hľadiska evolúcie) je skupina I: M. africanum, M. bovis, M. tuberculosis a M. microti. Skupiny II a III zahŕňajú rôzne kmene M. tuberculosis, ktoré sa rozšírili v niektorých geografických oblastiach. Klonálne správanie je charakteristické pre skupiny I a II a kmene skupiny III extrémne zriedkavo spôsobujú masové ochorenia. Genetické čeľade M. tuberculosis, ktoré dostali názvy Haarlem, Afrika, Filipínska, sú rozšírené v rôznych regiónoch sveta.

Zvláštne miesto zaujíma čeľaď Pekingská, ktorá bola prvýkrát identifikovaná v histologických preparátoch pľúcneho tkaniva od pacientov na predmestiach Pekingu v rokoch 1956-1990. Doteraz boli kmene tejto čeľade nájdené v ázijských krajinách, Južnej Afrike, Karibiku a Spojených štátoch. Rozšírenie tohto genotypu na rôznych územiach je určené etnickými charakteristikami domorodého obyvateľstva a migrantov. Nedávno boli získané údaje o šírení kmeňov genotypu SI/Beijing na severozápade európskej časti Ruska (Petrohrad) a v regiónoch Sibíri.

Mykobakteriálna rezistencia

Počas evolúcie si mykobaktérie tuberkulózy vyvinuli rôzne mechanizmy na prekonanie alebo inaktiváciu nepriaznivých faktorov prostredia. Po prvé, ide o silnú bunkovú stenu. Po druhé, ide o rozsiahle metabolické schopnosti. Sú schopné inaktivovať mnohé bunkové toxíny a látky (rôzne peroxidy, aldehydy a iné), ktoré ničia bunkovú membránu. Po tretie, ide o morfologickú plasticita, ktorá spočíva v transformácii mykobaktérií (tvorba L-foriem dormantných buniek). Z hľadiska svojej stability zaujímajú po spórotvorných baktériách popredné miesto v ríši prokaryotov.

Patogén zostáva životaschopný v suchom stave až 3 roky. Pri zahrievaní môžu mykobaktérie tuberkulózy odolávať teplotám výrazne vyšším ako 80 °C. Dnes sa predpokladá, že mykobaktérie tuberkulózy nachádzajúce sa v spúte zostávajú životaschopné, ak sa spúto otvorene varí 5 minút.

Mycobacterium tuberculosis je odolné voči organickým a anorganickým kyselinám, zásadám, mnohým oxidačným činidlám, ako aj voči množstvu antiseptických a dehydratačných látok, ktoré majú škodlivý účinok na iné patogénne mikroorganizmy. Mycobacterium vykazuje odolnosť voči účinkom alkoholov a acetónu.

Je potrebné poznamenať, že produkty na báze kvartérnych amóniových iónov nevykazujú antituberkulóznu aktivitu. Za určitých podmienok koncentrácie chlóru a kyslíkových radikálov do 0,5 % tiež nemajú škodlivý účinok na mykobaktérie tuberkulózy. To znamená nemožnosť použitia takýchto produktov na sterilizáciu spúta a iných infikovaných biologických materiálov.

Mycobacterium tuberculosis je necitlivé na difúzne slnečné svetlo a môže vo vonkajšom prostredí existovať viac ako rok bez straty životaschopnosti. Krátkovlnné ultrafialové žiarenie má univerzálny baktericídny účinok na všetky mikroorganizmy. Avšak v reálnych podmienkach, keď je Mycobacterium tuberculosis suspendované vo forme bunkových aglomerátov s prachovými časticami, sa ich odolnosť voči ultrafialovému žiareniu zvyšuje.

Vysoká miera prežitia mykobaktérií tuberkulózy prispieva k extrémne širokému rozšíreniu tejto infekcie medzi populáciou bez ohľadu na klimatické podmienky. Nie je to však jediný faktor, ktorý prispieva ku globalizácii problému – mykobaktérie tuberkulózy môžu v ľudskom tele pretrvávať dlho a reaktivovať sa v neobmedzených intervaloch.

Lokalizácia tuberkulóznych mykobaktérií vo vnútri makrofágov zabezpečuje dostatočnú stabilitu substrátu, berúc do úvahy „dlhovekosť“ mononukleárnych fagocytov a trvanie replikácie mykobaktérií, ako aj izoláciu od efektorov humorálnej imunity. Zároveň si patogén vyberá biotop, ktorý je pre väčšinu mikroorganizmov neprijateľný kvôli jeho potenciálnemu nebezpečenstvu. Túto symbiózu zabezpečuje množstvo adaptačných mechanizmov mykobaktérií.

Proces poškodenia makrofágov a parazitizmu v nich vyzerá takto: prenikanie mykobaktérií do makrofágu bez jeho aktivácie; potlačenie tvorby fagolyzozómov alebo ich transformácia do zóny pohodlnej pre baktérie; preniknutie z fagozómov do cytoplazmy s inaktiváciou antimikrobiálnych faktorov; narušenie životne dôležitej aktivity bunky; oslabenie citlivosti makrofágov na aktivačné signály T-lymfocytov; zníženie antigén prezentujúcej funkcie makrofágov a s tým spojené oslabenie reakcií cytotoxických T-lymfocytov nastavených na ničenie infikovaných buniek.

Samozrejme, vlastnosti bunkovej steny zohrávajú pri zabezpečovaní tohto procesu dôležitú úlohu, rovnako ako metabolické a funkčné schopnosti. Pri prvom kontakte s mykobaktériami nie je imunitný systém makroorganizmu schopný aktivovať humorálnu imunitu, rýchlo neutralizovať a eliminovať bunku z tela, pretože mobilné alifatické reťazce mykobakteriálnej steny neumožňujú posúdenie povrchových štruktúr patogénu a prenášať relevantné informácie pre syntézu potrebnej sady protilátok.

Vysoká hydrofóbnosť mykobaktérií zabezpečuje nešpecifické, t. j. od receptorov nezávislé, kontakty s makrofágmi. Vytvorením fagozómu okolo bunky mykobaktéria ju makrofág umiestni do seba. Povrchové mykozidové a lipoarabinomananové komplexy môžu byť rozpoznávané receptormi, ale signály, ktoré sa prostredníctvom nich spúšťajú, makrofágy neaktivujú alebo aktivujú slabo. V dôsledku toho fagocytóza nie je sprevádzaná uvoľňovaním voľných radikálových foriem kyslíka a dusíka. Predpokladá sa, že je to charakteristickejšie pre virulentné kmene M. tuberculosis, ktoré vďaka štrukturálnym vlastnostiam lipoarabinomananu iniciujú „neagresívnu“ fagocytózu. Na rozpoznávaní M. tuberculosis sa podieľajú aj iné makrofágové receptory, najmä CD 14 a receptory zložky komplementu C3 (CR1-CR3).

Po preniknutí do makrofágu mykobaktéria zahŕňa množstvo mechanizmov, ktoré bránia tvorbe fagolyzozómu: produkciu amoniaku, ktorý alkalizuje prostredie vo vnútri fagozómu, syntézu sulfolipidov, čo vedie k tvorbe negatívneho náboja na povrchu fagozómu, ktorý bráni fúzii fagozómu a lyzozómu.

Ak sa vytvorí fagolyzozóm, mykobaktéria vďaka svojej silnej voskovej schránke dokáže uhasiť reakcie voľných radikálov spôsobené baktericídnymi látkami fagocytov. Amónium alkalizujú prostredie, blokujú aktivitu lyzozomálnych enzýmov a sulfolipidy neutralizujú membranotropné katiónové proteíny. Okrem toho tuberkulózne mykobaktérie produkujú vysoko aktívne enzýmy s katalázovou a peroxidázovou aktivitou, ktoré súťažia s peroxidázovými systémami makrofágov a súčasne inaktivujú lyzozómové hydroperoxidy. To všetko zvyšuje odolnosť mykobaktérií voči oxidačnému stresu.

Ďalšia adaptácia mykobaktérií spočíva vo využívaní zlúčenín obsahujúcich železo makrofágmi pre ich enzýmové systémy a blokovaní imunošpecifických funkcií makrofágov. Makrofágy sú jedným z hlavných rezervoárov železa, ktorého prebytok sa akumuluje vo forme feritínu. Obsah železa v alveolárnych makrofágoch je 100-krát vyšší ako v krvných monocytoch, čo určite prispieva k ich kolonizácii mykobaktériami tuberkulózy.

Mykobaktérie pôsobia toxicky na makrofágy prostredníctvom endotoxínov a nešpecifických faktorov. Oba faktory primárne ovplyvňujú dýchací systém makrofágov - mitochondrie. Medzi endotoxíny patria mykolické arabinolipidy, ktoré inhibujú mitochondriálne dýchanie. Medzi nešpecifické toxíny patria produkty syntézy lipidovej časti mykobakteriálnej bunky - ftién a kyseliny ftionové, ktoré spôsobujú rozpojenie oxidačnej fosforylácie. Zvýšené metabolické procesy za týchto podmienok nie sú sprevádzané správnou syntézou ATP. Hostiteľské bunky začínajú pociťovať energetické hladovanie, čo vedie k inhibícii ich životne dôležitej aktivity a následne k cytolýze a apoptóze.

Je možné, že niektoré faktory patogenity sa tvoria iba vo vnútri infikovaných buniek, ako je to v prípade iných baktérií, ktoré uprednostňujú intracelulárny spôsob života. Napríklad salmonely, ktoré parazitujú vo vnútri makrofágov, navyše exprimujú viac ako 30 génov. Napriek úplnému popisu genómu tuberkulóznej mykobaktérie sa 30 % kodónov vzťahuje na proteíny s neznámymi vlastnosťami.

Rezistencia mykobaktérií na lieky

Z klinického hľadiska určuje citlivosť mikroorganizmu na liek, či sa štandardná chemoterapia s indikovaným liekom môže použiť na liečbu ochorenia spôsobeného izolovaným kmeňom. Rezistencia „predpovedá zlyhanie liečby testovaným liekom“. Inými slovami, použitie štandardnej chemoterapie, ktorá vedie k systémovej koncentrácii lieku, ktorá je za normálnych podmienok zvyčajne účinná, nepotláča proliferáciu „rezistentných mikroorganizmov“.

V mikrobiológii je definícia citlivosti na lieky alebo rezistencie na lieky založená na populačnom prístupe, ktorý predpokladá rôzne stupne rezistencie skupiny (heterogénneho súboru) mikrobiálnych buniek. Rezistencia na lieky sa hodnotí kvantitatívnymi charakteristikami, ako je napríklad „minimálna inhibičná koncentrácia“ (MIC). Napríklad pri MIC-90 uhynie 90 % mikroorganizmov (bakteriostatická koncentrácia). Rezistencia by sa teda mala chápať ako jej stupeň v časti mikrobiálnej populácie, ktorý vo väčšine prípadov predurčuje zlyhanie liečby. Všeobecne sa uznáva, že 10 % rezistentných kmeňov z celej mikrobiálnej populácie pacienta môže mať patogénny účinok. Vo ftiziobakteriológii je to pre antituberkulózne lieky prvej línie 1 % alebo 20 jednotiek tvoriacich kolónie - CFU). Takáto časť mikrobiálnej populácie je schopná vytlačiť pôvodnú za mesiac a vytvoriť léziu. Pre antituberkulózne lieky druhej línie je kritériom rezistencie 10 % nárast mikrobiálnej populácie.

Vývoj rezistencie mikroorganizmov na liečivá je spojený so selekciou v prítomnosti antibiotika a s preferenčným prežitím časti mikrobiálnej populácie, ktorá má mechanizmy ochrany proti antibakteriálnemu činidlu. Každá populácia obsahuje malý počet mutantných buniek (zvyčajne 106 ^-109), ktoré sú rezistentné na konkrétny liek. Počas chemoterapie citlivé mikrobiálne bunky umierajú a rezistentné sa množia. V dôsledku toho sú citlivé bunky nahradené rezistentnými.

Mykobaktérie majú spočiatku vysokú prirodzenú rezistenciu voči mnohým širokospektrálnym antibakteriálnym liekom, ale rôzne druhy majú rôzne spektrá a stupne tejto citlivosti.

Skutočná prirodzená rezistencia sa chápe ako trvalá druhovo špecifická vlastnosť mikroorganizmov spojená s absenciou cieľa pre pôsobenie antibiotika alebo s nedostupnosťou cieľa v dôsledku pôvodne nízkej priepustnosti bunkovej steny, enzymatickej inaktivácie látky alebo iných mechanizmov.

Získaná rezistencia je schopnosť jednotlivých kmeňov zostať životaschopné pri koncentráciách antibiotík, ktoré potláčajú rast hlavnej časti mikrobiálnej populácie. Získanie rezistencie je vo všetkých prípadoch geneticky podmienené: objavením sa novej genetickej informácie alebo zmenou úrovne expresie vlastných génov.

V súčasnosti boli objavené rôzne molekulárne mechanizmy rezistencie Mycobacterium tuberculosis:

• inaktivácia antibiotík (inaktivácia enzýmov), napríklad β-laktamázami;
• modifikácia cieľa účinku (zmena priestorovej konfigurácie proteínu v dôsledku mutácie zodpovedajúcej oblasti genómu):
• hyperprodukcia cieľa, čo vedie k zmene pomeru činidlo-cieľ a uvoľneniu časti životne dôležitých proteínov baktérií;
• aktívne odstránenie liečiva z mikrobiálnej bunky (eflux) v dôsledku aktivácie mechanizmov obrany proti stresu:
• zmeny parametrov permeability vonkajších štruktúr mikrobiálnej bunky, blokujúce schopnosť antibiotika preniknúť do bunky;
• zahrnutie „metabolického shuntu“ (obtokovej metabolickej dráhy).

Okrem priameho vplyvu na metabolizmus mikrobiálnych buniek, mnohé antibakteriálne liečivá (benzylpenicilín, streptomycín, rifampicín) a ďalšie nepriaznivé faktory (biocídy imunitného systému) vedú k vzniku zmenených foriem mykobaktérií (protoplasty, L-formy) a tiež prenášajú bunky do spiaceho stavu: intenzita bunkového metabolizmu sa znižuje a baktéria sa stáva necitlivou na pôsobenie antibiotika.

Všetky mechanizmy vytvárajú rôzne stupne rezistencie, čím poskytujú rezistenciu na rôzne koncentrácie chemoterapeutických liekov, takže vznik rezistencie u baktérií nie je vždy sprevádzaný znížením klinickej účinnosti antibiotika. Na posúdenie účinnosti a prognózy liečby je dôležité poznať stupeň rezistencie.

V súčasnosti bol pre každý liek proti tuberkulóze prvej voľby a pre väčšinu rezervných liekov identifikovaný aspoň jeden gén. Špecifické mutácie v tomto géne vedú k vývoju rezistentných variantov mykobaktérií. Pri rozsiahlom rozšírení liekovej rezistencie u mykobaktérií je dôležitá vysoká miera mutácií in vivo, vyššia ako in vitro.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ], [ 23 ], [ 24 ], [ 25 ]

Typy liekovej rezistencie mykobaktérií

Rozlišuje sa medzi primárnou a získanou rezistenciou na lieky. Mikroorganizmy s primárnou rezistenciou zahŕňajú kmene izolované od pacientov, ktorí nedostali špecifickú liečbu alebo užívali lieky mesiac alebo menej. Ak nie je možné objasniť fakt užívania antituberkulóznych liekov, používa sa termín „počiatočná rezistencia“.

Primárna lieková rezistencia má veľký klinický a epidemiologický význam, preto je pre jej správne posúdenie potrebné nepodávať chemoterapiu novodiagnostikovanému pacientovi s tuberkulózou pred mikrobiologickým vyšetrením diagnostického materiálu. Frekvencia primárnej liekovej rezistencie sa vypočíta ako pomer počtu novodiagnostikovaných pacientov s primárnou rezistenciou k počtu všetkých novodiagnostikovaných pacientov, u ktorých bola v priebehu roka testovaná citlivosť na liek. Ak sa u pacienta počas antituberkulóznej liečby podávanej mesiac alebo dlhšie izoluje rezistentný kmeň, rezistencia sa považuje za získanú. Frekvencia primárnej liekovej rezistencie charakterizuje epidemiologický stav populácie patogénov tuberkulózy.

Získaná lieková rezistencia u novodiagnostikovaných pacientov je výsledkom neúspešnej liečby (nesprávny výber liekov, nedodržiavanie režimu, zníženie dávkovania liekov, nekonzistentné zásobovanie a nízka kvalita liekov). Tieto faktory vedú k zníženiu systémovej koncentrácie liekov v krvi a ich účinnosti a zároveň „spúšťajú“ obranné mechanizmy v mykobakteriálnych bunkách.

Na epidemiologické účely sa vypočítava frekvencia predtým liečených prípadov. Na tento účel sa berú do úvahy pacienti registrovaní na opakovanú liečbu po neúspešnej chemoterapii alebo relapsoch. Vypočíta sa pomer počtu rezistentných kultúr Mycobacterium tuberculosis k počtu všetkých kmeňov testovaných na rezistenciu voči liekom počas roka u pacientov v tejto skupine v čase ich registrácie.

V štruktúre liekovej rezistencie Mycobacterium tuberculosis sa rozlišujú:

Monorezistencia - rezistencia na jeden z antituberkulóznych liekov, citlivosť na iné lieky je zachovaná. Pri použití komplexnej terapie sa monorezistencia zisťuje pomerne zriedkavo a spravidla na streptomycín (v 10-15% prípadov u novodiagnostikovaných pacientov).

Polyrezistencia je rezistencia na dva alebo viac liekov.

Viacnásobná lieková rezistencia je rezistencia na izoniazid a rifampicín súčasne (bez ohľadu na prítomnosť rezistencie na iné lieky). Zvyčajne je sprevádzaná rezistenciou na streptomycín atď. V súčasnosti sa MDR tuberkulóznych patogénov stala epidemiologicky nebezpečným javom. Výpočty ukazujú, že detekcia patogénov s MDR u viac ako 6,6 % prípadov (u novodiagnostikovaných pacientov) si vyžaduje zmenu stratégie Národného protituberkulózneho programu. Podľa údajov z monitorovania liekovej rezistencie sa frekvencia MDR u novodiagnostikovaných pacientov pohybuje od 4 do 15 %, u relapsov 45 – 55 % a u prípadov neúspešnej liečby až 80 %.

Superrezistencia je viacnásobná lieková rezistencia kombinovaná s rezistenciou na fluorochinolóny a jeden z injekčných liekov (kanamycín, amikacín, kapreomycín). Tuberkulóza spôsobená kmeňmi so superrezistenciou predstavuje priamu hrozbu pre životy pacientov, pretože iné lieky druhej voľby proti tuberkulóze nemajú výrazný antibakteriálny účinok. Od roku 2006 niektoré krajiny organizujú dohľad nad šírením kmeňov mykobaktérií so superrezistenciou. V zahraničí sa tento variant MDR zvyčajne označuje ako XDR.

Krížová rezistencia nastáva, keď rezistencia na jeden liek vedie k rezistencii na iné lieky. U M. tuberculosis nie sú mutácie spojené s rezistenciou zvyčajne vzájomne prepojené. Vývoj skríženej rezistencie je spôsobený podobnosťou chemickej štruktúry niektorých antituberkulóznych liekov. Krížová rezistencia sa obzvlášť často zisťuje v rámci jednej skupiny liekov, ako sú aminoglykozidy. Na predpovedanie skríženej rezistencie sú potrebné genetické štúdie mykobakteriálnych kultúr v kombinácii s mikrobiologickými štúdiami rezistencie.

Netuberkulózne mykobaktérie

Netuberkulózne mykobaktérie sa prenášajú z človeka na človeka extrémne zriedkavo. Frekvencia izolácie niektorých ich druhov z materiálu od pacientov je porovnateľná s frekvenciou izolácie týchto druhov z objektov životného prostredia. Zdrojmi infekcie môžu byť hospodárske zvieratá a vtáky, nespracované produkty. Mykobaktérie sa nachádzajú v porážkovom materiáli a mlieku hovädzieho dobytka.

Podľa bakteriologických laboratórií bola prevalencia netuberkulóznych mykobaktérií v rokoch 2004 – 2005 0,5 – 6,2 % spomedzi všetkých mykobaktérií u novodiagnostikovaných pacientov. Frekvencia môže byť pravdepodobne o niečo vyššia, pretože metóda použitá na spracovanie diagnostického materiálu nie je pre netuberkulózne mykobaktérie optimálna. Saprofytické mykobaktérie môžu byť v diagnostickom materiáli prítomné, ak sa nedodržiavajú pravidlá odberu alebo kvôli vlastnostiam materiálu (napríklad M. smegmatis sa môže izolovať z moču mužských pacientov).

V tejto súvislosti je dôležité opakovane potvrdiť zistený typ mykobaktérií z materiálu pacienta.

Mykobaktérie postihujú kožu, mäkké tkanivá a môžu tiež spôsobiť mykobakteriózu pľúc, ktorá je obzvlášť častá v stavoch imunodeficiencie. Pri pľúcnej lokalizácii sa častejšie zisťuje u starších mužov s anamnézou chronických pľúcnych ochorení vrátane plesňových lézií.

Zo všetkých mykobaktérií je komplex M. avium-intracellulare najčastejším pôvodcom pľúcnej mykobakteriózy u ľudí. Spôsobuje ochorenia pľúc, periférnych lymfatických uzlín a diseminovaných procesov. Na severe európskeho regiónu sa vyskytuje približne 60 % pľúcnych mykobakterióz. Prevládajú fibro-kavernózne a infiltratívne procesy, ktoré majú chronický priebeh v dôsledku vysokej rezistencie na antituberkulózne lieky.

M. kansasii sú pôvodcami chronických ochorení pľúc pripomínajúcich tuberkulózu. Chemoterapia je účinnejšia vďaka vyššej citlivosti M. kansasii na antibakteriálne lieky. M. xenopi a M. malmoense spôsobujú prevažne chronické ochorenia pľúc. Môžu kontaminovať systémy zásobovania teplou a studenou vodou. Biotop M. malmoens nie je úplne stanovený. M. xenopi vykazuje pomerne dobrú citlivosť na antituberkulóznu liečbu. M. malmoense vykazuje pomerne vysokú citlivosť na antibiotiká in vitro, ale konzervatívna liečba je často neúčinná a dokonca smrteľná. M. fortuitum a M. chelonae sú rozpoznané ako pôvodcovia ochorení kostí a mäkkých tkanív v dôsledku priamej kontaminácie rany počas traumy, chirurgického zákroku a penetračného poranenia. Spôsobujú až 10 % pľúcnych mykobakterióz. Vyskytuje sa ako chronická deštruktívna bilaterálna lézia, často smrteľná. Antituberkulózne lieky a širokospektrálne antibiotiká nie sú účinné alebo majú malú účinnosť proti týmto typom mykobaktérií.

V južných oblastiach sú rozšírené mykobakteriózy kože a mäkkých tkanív spôsobené M. leprae a M. ulceranse. Identifikácia netuberkulóznych mykobaktérií sa vykonáva v laboratóriách popredných protituberkulóznych inštitúcií v krajine. To si vyžaduje vysokú kvalifikáciu a dobré vybavenie laboratórií.