Mykobakterier

Kurs: Basvetenskap 6

Vad är det?

• Släktet Mycobacterium - aeroba, orörliga, icke-sporbildande stavbakterier med en unik, extremt lipidrik cellvägg.
• De färgas dåligt med gramfärgning (tekniskt grampositiva, men vaxlagret hindrar färgupptaget) och kräver istället Ziehl-Neelsen-färgning eller auraminfluorescens - därav benämningen syrafasta.
• Delas kliniskt i tre grupper: M. tuberculosis-komplexet (tuberkulos), M. leprae (lepra), och icke-tuberkulösa mykobakterier (NTM) som M. avium-komplexet, M. kansasii, M. marinum och M. abscessus.

Varför är det viktigt / Mekanism

• Cellväggen är nyckeln till nästan allt: ett peptidoglykanskikt kopplat till arabinogalaktan, som i sin tur är förestrat med långa mykolsyror (60-90 kolatomer). Utanpå ligger fria lipider och Lipoarabinomannan.
• Konsekvenserna av denna cellvägg:
  • Syrafasthet - vaxlagret håller kvar karbolfuksin även vid syraalkoholtvätt.
  • Extrem intrinsisk resistens mot antibiotika, uttorkning, desinfektionsmedel och komplementmedierad lys - permeabiliteten är ca 1/1000 av E. colis.
  • Långsam tillväxt - generationstid 15-20 timmar för M. tuberculosis (jämför 20 minuter för E. coli), eftersom cellväggssyntesen är så kostsam. Odling tar 2-8 veckor.
  • Kraftig immunstimulering - mykolsyror och LAM är potenta adjuvans (grunden för Freunds adjuvans).
• Intracellulär överlevnad: mykobakterien hämmar fagosom-lysosomfusion och surgörning i makrofagen, och lever kvar i en arresterad fagosom.
• Värdens svar är granulombildning - drivet av IL-12 → Th1 → IFN-γ → aktiverade makrofager, epiteloidceller och Langhans jätteceller, med TNF-α som håller strukturen intakt.

Klinisk relevans & Diagnostik

• Diagnostik: syrafast mikroskopi (snabb men okänslig, kräver 10⁴ bakterier/ml), odling på Löwenstein-Jensen eller i flytande system (guldstandard, ger resistensbestämning), och molekylär diagnostik som RIF som samtidigt påvisar TB och rifampicinresistens på ett par timmar.
• Behandling kräver alltid kombination och lång tid - minst 6 månader vid TB, med rifampicin, isoniazid, pyrazinamid och etambutol. Skälet till kombinationsbehandling är den höga spontanmutationsfrekvensen: monoterapi selekterar oundvikligen fram resistens.
• NTM finns i miljön (vatten, jord) och smittar inte mellan människor. De ger lungsjukdom hos personer med KOL eller bronkiektasier, disseminerad sjukdom vid CD4 < 50, samt hud-/mjukdelsinfektioner (M. marinum från akvarier).
• NTM är genomgående mer resistenta än M. tuberculosis och kräver egna, ofta makrolidbaserade regimer.

Klinisk pärla

Att mykobakterier växer långsamt har en praktisk konsekvens: en negativ odling säger ingenting förrän efter 6-8 veckor, och behandlingsbeslut måste därför ofta fattas på klinik, radiologi och molekylär diagnostik. Motsatt gäller att en snabbväxande syrafast stav (M. abscessus, M. fortuitum) som växer på några dagar är en helt annan sak än TB - både epidemiologiskt och behandlingsmässigt.

Tenta-fokus

Koppla alltid cellväggen till kliniken: mykolsyra → syrafasthet → speciell färgning; mykolsyra → låg permeabilitet → intrinsisk resistens och lång behandlingstid; mykolsyra → långsam tillväxt → lång odlingstid; LAM och mykolsyra → kraftigt Th1-svar → granulom → latens och reaktivering vid TNF-hämmare. Nästan varje egenskap hos mykobakterien går att härleda ur ett enda strukturellt faktum.

Kopplingar

Relaterat: Mycobacterium tuberculosis, Mykolsyra, Ziehl-Neelsen-färgning, Granulom, Latent tuberkulos, Lipoarabinomannan, Isoniazid, Th1-svar, Mycobacterium leprae