Vzroki za tuberkulozo

Družina Mycobacteriaceae iz reda Actinomycetales vsebuje en sam rod Mycobacterium. Leta 1975 je ta rod vseboval približno 30 vrst, do leta 2000 pa se je to število že približalo 100. Večina vrst mikobakterij je razvrščenih kot saprofitski mikroorganizmi, ki so v okolju zelo razširjeni.

Skupina obveznih parazitov je nepomembna, vendar je njen praktični pomen velik in ga določajo vrste, ki povzročajo tuberkulozo pri ljudeh in živalih. Obstaja mnenje, da so bile predhodnice mikobakterij, patogenih za ljudi, starodavne talne mikobakterije.

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

Taksonomija mikobakterij

Vse mikobakterije delimo na patogene za ljudi in oportunistične.

V klinični mikrobiologiji se za razvrščanje mikobakterij uporablja več pristopov:

• s hitrostjo in optimalno temperaturo rasti, sposobnostjo tvorbe pigmenta;
• za klinično pomembne komplekse.

Vrste mikobakterij, ki povzročajo tuberkulozo, so združene v kompleks M. tuberculosis, ki vključuje M. tuberculosis, M. bovis, M. bovis BCG, M. africanum, M. microti, M. canettii. Pred kratkim sta bila dodana še M. pinnipedii in M. sarrae, ki sta filogenetsko sorodna M. microti in M. bovis.

Preostale mikobakterije, ki povzročajo različne mikobakterioze, so razvrščene kot netuberkulozne mikobakterije. V to skupino ločimo naslednje komplekse: M. avium, ki ga sestavljajo M. avium, M. intracellulare, M. scrofulaceum; M. fortuitum, vključno s podvrstama M.fortuitum in M. chelonae, ter M. terrae, vključno z M. terrae, M. triviale in M. nonchromogenicum. Najpomembnejši skupini sta povzročitelj gobavosti M. leprae in povzročitelj ulcerativnih lezij Buruli M. ulcerans.

Ta klasifikacija združuje vrste mikobakterij z enakim kliničnim pomenom, kadar njihova natančnejša diferenciacija ni bistvena. Za identifikacijo vrst znotraj skupin in kompleksov se uporabljajo biološke, biokemijske in molekularne metode.

Klasifikacijo netuberkuloznih mikobakterij, ki temelji na kulturnih razlikah, je leta 1959 razvil Runyon. V skladu z njo ločimo 4 skupine mikobakterij.

Skupina I - fotokromogene mikobakterije

V to skupino spadajo mikobakterije, ki pri gojenju v temi niso pigmentirane, po izpostavljenosti svetlobi pa pridobijo svetlo rumeno ali rumeno-oranžno pigmentacijo. Potencialno patogeni sevi, ki spadajo v to skupino, so M. asiaticum, M. kansasii, M. marinum, M. simiae. Med mikobakterijami v tej skupini so tako hitro rastoče (M. marinum) kot počasi rastoče (M. asiaticum, M. kansasii). Optimalna temperatura rasti se giblje od 25 ^° C za M. simiae, 32–33 ^° C za M. marinum do 37 ^° C za M. asiaticum.

Klinično najpomembnejša vrsta v naši državi je M. kansasii, ki jo najdemo v vodnih telesih. Sev M. kansasii (M. luciflavum) povzroča bolezni pri ljudeh. V jajčnem mediju raste kot hrapave ali gladke kolonije, s temperaturnim optimumom 37 ^° C. Morfološko so bakterije zmerne dolžine. Do danes sta bili opisani dve različici M. kansasii: oranžna in bela. Ko je vnesena v morske prašičke, M. kansasii povzroča infiltrate in zbijanje regionalnih bezgavk.

Skupina II - skotokromogene mikobakterije (iz grške besede scotos - tema)

V to skupino spadajo mikobakterije, ki v temi tvorijo pigment. Stopnja rasti je 30–60 dni. V to skupino spadata M. aquae (M. gordonae) in M. scrofulaceum.

M. scrofulaceum velja za potencialno patogeno vrsto. Na jajčnem gojišču bakterije te vrste rastejo kot gladke ali hrapave kolonije oranžne barve. Morfološko so mikobakterije paličaste oblike, kratke ali dolge. Rastejo pri temperaturi 25–37 ^° C. Pri otrocih povzročajo poškodbe bezgavk in pljuč.

M. aquae (M. gordonae) sodijo med saprofitske skotokromogene mikobakterije. Rastejo v jajčnem mediju kot oranžne kolonije pri temperaturi 25–37 °C. Morfološko so mikobakterije paličaste oblike in zmerno dolge (> 5 μm). Najdemo jih v vodnih telesih.

Skupina III - nefotokromogene mikobakterije

V to skupino spadajo mikobakterije, ki ne tvorijo pigmenta ali imajo bledo rumeno barvo, ki se na svetlobi ne intenzivira. Rastejo 2-3 ali 5-6 tednov. Mednje spadajo: M. avium, M. intracellulare, M. xenopi, M. terrae, M. gastri, M. hattey, M. bruiiense.

M. avium (ptičje mikobakterije) rastejo na gojišču Lowenstein-Jensen kot pigmentirane ali šibko pigmentirane kolonije pri 37 ^° C in 45 ^° C. Morfološko so srednje dolge paličice. Lahko so patogene za ljudi in številne laboratorijske in domače živali (npr. prašiče). Najdemo jih v vodi in tleh.

M. xenopi je izoliran iz krastače. Mlade kulture rastejo kot nepigmentirane kolonije. Kasneje se pojavi rumen pigment. Morfološko so to dolge nitaste paličice. Rastejo pri temperaturi 40-45 ^° C. Za ljudi so pogojno patogene.

Vrste M. terrae so bile prvič izolirane iz redkvice. Rastejo na gojišču Lowenstein-Jensen in kot kolonije brez pigmenta. Optimalna temperatura rasti je 37 ^° C. Morfološko jih predstavljajo paličice zmerne dolžine, saprofiti.

Skupina IV - hitro rastoče mikobakterije

Za mikobakterije, ki spadajo v to skupino, je značilna hitra rast (do 7-10 dni). Rastejo v obliki pigmentiranih ali nepigmentiranih kolonij, pogosteje v obliki R-oblike. Dobra rast se pojavi 2-5 dni pri temperaturi 25 ^° C. V to skupino spadajo potencialno patogene mikobakterije M.fortuitum, pa tudi saprofitske mikobakterije, kot so M. phlei, M. smegmatis itd. M. fortuitum na jajčnem gojišču pokaže vidno rast 2-4 dni v obliki "rozete". Morfološko so mikobakterije predstavljene s kratkimi paličicami. Na Lowenstein-Jensenovem gojišču lahko absorbirajo malahitno zeleno in postanejo zelene. V naravi so zelo razširjene.

Runyonova klasifikacija se je izkazala za zelo priročno za identifikacijo najpogostejših vrst mikobakterij. Vendar pa odkrivanje novih vrst in pojav vse večjega števila vmesnih oblik mikobakterij povzroča težave pri njihovem uvrščanju v eno ali drugo Runyonovo skupino.

M. tuberculosis je mlada evolucijska formacija. V zadnjem času se pojavlja težnja po deljenju M. tuberculosis v skupine ali družine. Najpomembnejši sevi so tisti, ki pripadajo družini Beijing, ki jih odlikuje klonsko vedenje in sposobnost povzročanja mikroizbruhov tuberkuloze.

Morfologija mikobakterij

Mikobakterije so tanke paličaste celice z značilno lastnostjo kislinsko- in alkoholno obstojnosti (v eni od rastnih stopenj), aerobne. Pri barvanju po Gramu so šibko grampozitivne. Mikobakterije so negibne, ne tvorijo spor. Konidije ali kapsule so odsotne. Na gostih hranilnih gojiščih rastejo počasi ali zelo počasi: pri optimalni temperaturi se vidne kolonije pojavijo po 2–60 dneh. Kolonije so rožnate, oranžne ali rumene, zlasti pri rasti na svetlobi. Pigment se ne razprši. Površina kolonij je običajno mat (tip S) ali hrapava (tip R). Mikobakterije pogosto rastejo v obliki sluzastih ali nagubanih kolonij. Na tekočih gojiščih mikobakterije rastejo na površini. Nežen suh film se sčasoma zgosti, postane grbinasto-naguban in dobi rumenkast odtenek. Juha ostane prozorna in v prisotnosti detergentov je mogoče doseči difuzno rast. V mikrokolonijah M. tuberculosis (tj. v zgodnjih fazah) se tvorijo strukture, ki spominjajo na vrvice – značilnost, ki je povezana s faktorjem vrvic.

Ko so obarvani s karbol fuksinom, so mikobakterije tuberkuloze videti kot tanke, rahlo ukrivljene paličice malinovo rdeče barve, ki vsebujejo različno število granul.

Dolžina mikobakterij je približno 1–10 µm, širina pa 0,2–0,7 µm. Včasih lahko najdemo ukrivljene ali zvite različice. Mikroorganizmi, ki se nahajajo posamično, v parih ali skupinah, dobro izstopajo na modrem ozadju drugih komponent pripravka. Bakterijske celice so pogosto razporejene v obliki rimske številke "V".

Pripravek lahko razkrije tudi spremenjene kokoidne kislinsko odporne oblike patogena, zaobljene, sferične ali miceliju podobne strukture. V tem primeru je treba pozitiven odgovor potrditi z dodatnimi metodami.

Struktura celične stene mikobakterij

Celična stena mikobakterij je v primerjavi z drugimi prokarioti najbolj kompleksna.

Medtem ko imajo gramnegativne bakterije dve membrani, je celična stena mikobakterij sestavljena iz več plasti, od katerih nekatere vsebujejo sladkorje in so značilne po relativno konstantni sestavi. Zunanje plasti imajo spreminjajočo se kemično sestavo in so večinoma predstavljene z lipidi, večina pa je mikolnih kislin in njihovih derivatov. Praviloma te plasti niso vidne pod elektronskim mikroskopom. Primarni ogrodje celične stene so zamreženi peptidni glikani – elektronsko gosta plast. Plast arabinogalaktana ponavlja plast peptidnih glikanov in tvori polisaharidno stromo celične stene. Ima stične točke s plastjo peptidnih glikanov in strukture za vezavo mikolnih kislin in njihovih derivatov.

Mikolne kisline so prisotne v obliki prostih sulfolipidov in kordnega faktorja, katerih prisotnost na celični površini je povezana z značilnim nastajanjem kolonij M. tuberculosis v obliki flagel. Zaradi edinstvenosti in ključne vloge mikolnih kislin v strukturni organizaciji in fiziologiji mikobakterij so odlična tarča za etiotropno terapijo.

Glikolipidna plast se imenuje "mikozidi" in jo včasih primerjajo z mikrokapsulo. Mikozidi so strukturno in funkcionalno podobni lipopolisaharidom zunanje membrane gramnegativnih bakterij, vendar jim manjka njihove agresivnosti; kljub temu so strupeni in (tako kot kordni faktor in sulfolipidi) povzročajo nastanek granulomov.

Celična membrana in plasti celične stene so prežete s kanali ali porami, med katerimi lahko ločimo pasivne pore s kratko življenjsko dobo, ki zagotavljajo nadzorovano difuzijo snovi, in kanale z daljšo življenjsko dobo, ki zagotavljajo energijsko odvisen transport snovi.

Druga komponenta celične stene mikobakterij je lipoarabinoman. Zasidran je na plazemsko membrano, prodre skozi celično steno in pride na njeno površino. V tem pogledu je podoben lipoteihojskim kislinam grampozitivnih bakterij ali lipopolisaharidnemu O-antigenu gramnegativnih bakterij. Končni fragmenti lipoarabinomanana, predvsem njegovi manozni radikali, nespecifično zavirajo aktivacijo T-limfocitov in levkocitov v periferni krvi. To vodi do motenj imunskega odziva na mikobakterije.

Spremenljivost in oblike obstoja mikobakterij

Perzistenca bakterij ima poseben patogenetski pomen. Laboratorijski poskusi, izvedeni in vitro in in vivo, so pokazali, da baktericidna zdravila izoniazid in pirazinamid ubijata mikobakterije le v fazi razmnoževanja. Če so mikobakterije v fazi nizke presnovne aktivnosti (tj. rast bakterij je skoraj popolnoma zaustavljena in bakterije lahko imenujemo "mirujoče"), baktericidna zdravila nanje ne vplivajo. To stanje se običajno imenuje mirujoče, mikroorganizmi pa perzistirajo. Perzistirajoči mikroorganizmi niso občutljivi na kemoterapevtska zdravila, tj. obnašajo se kot odporni mikroorganizmi. Pravzaprav lahko ohranijo občutljivost na zdravila.

Močan spodbujevalec prehoda mikobakterijskih celic v mirujoče stanje so kemoterapevtska zdravila, pa tudi dejavniki imunskega sistema gostitelja. Perzistne bakterije lahko v lezijah ostanejo mesece ali celo leta. Med perzistencijo se mikobakterije lahko preoblikujejo v L-oblike. V tej obliki mikobakterije kažejo izjemno nizko presnovno aktivnost, ki je namenjena predvsem povečanju debeline celične stene in zunajceličnega matriksa, kar preprečuje preprosto difuzijo snovi. Poleg tega mikobakterije kopičijo genski material, kar poveča verjetnost ponovnega ustvarjanja normalno delujoče celice, ko nastanejo ugodni pogoji. Zaznavanje L-oblik s standardnimi mikrobiološkimi metodami je težavno.

Če mirujoče mikobakterije med kemoterapijo ponovno vzpostavijo presnovno aktivnost in se začnejo razmnoževati, hitro umrejo. Če je kemoterapija končana, se takšne "oživljene" mikobakterije še naprej razmnožujejo in povzročijo ponovitev bolezni. To pojasnjuje upravičenost dolgih kemoterapijskih ciklov in uporabo nadaljnjih kratkih profilaktičnih, običajno sezonskih, kemoprofilaksnih ciklov.

Fiziologija mikobakterij

V kraljestvu prokariontov so mikobakterije nesporni vodje na področju sinteze kompleksnih organskih spojin. Verjetno imajo najbolj fleksibilen metabolizem, ki zagotavlja potrebno variabilnost za preživetje tako v zunanjem okolju kot v makroorganizmu. Do danes je bilo opisanih več kot 100 encimskih reakcij, ki kažejo na razvejano in kompleksno naravo metabolizma mikobakterij. Za sintezo končnih spojin ali zagotavljanje potrebnih fizioloških funkcij v mikobakterijah lahko potekajo vzporedne presnovne poti, odvisno od razpoložljivosti substrata, kemičnega okolja, oskrbe dihalnih ciklov s potrebnimi komponentami (kovinski ioni, parcialni tlak kisika, ogljikovega dioksida itd.).

Biokemijske lastnosti mikobakterij

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

Presnova lipidov

Lipidi celične stene, ki predstavljajo do 60 % suhe mase celice, določajo nestandardne tinktorijske, fiziološke in ekološke lastnosti mikobakterij.

Specifični lipidi mikobakterij, opisani do danes, so glede na strukturne značilnosti razdeljeni v 7 glavnih skupin:

1. derivati maščobnih kislin ogljikovih hidratov (predvsem trehaloza - kordni faktor):
2. fosfatidil mioinozitol manozidi:
3. derivati maščobnih kislin peptidov;
4. N-acilpeptidni glikozidi - mikozidi C;
5. estri maščobnih kislin s ftioceroli;
6. mikozidi A, B. G;
7. glicerol mikolati.

Lipidi skupin 4-6 se nahajajo le v mikobakterijah.

Med edinstvenimi velja omeniti tuberkulostearinsko in tuberkulopalmitinsko kislino, ki sta predhodnici mikolnih kislin.

Mikolne kisline so skupina visokomolekularnih maščobnih kislin z dolžino verige do 84 atomov ogljika, katerih strukturo glavne verige določa sistematični položaj mikroorganizma in pogoji njegove rasti. Njihova nizka reaktivnost zagotavlja visoko kemijsko odpornost celične stene mikobakterij. Mikolati zavirajo encimsko cepitev celične stene in reakcije prostih radikalov.

Kordni faktor je razvrščen v lipidno skupino 1. Povezan je z visoko toksičnostjo mikobakterij in virulenco.

Površinsko aktivni lipidi ali sulfolipidi igrajo pomembno vlogo pri znotrajcelični prilagoditvi mikobakterij. Skupaj s kordnim faktorjem tvorijo citotoksične membranotropne komplekse.

Lipoarabinomanan je heterogena mešanica visokomolekularnih lipopolisaharidov: razvejanih polimerov arabinoze in manoze z diacilglicerolnimi derivati palmitinske in tuberkulostearinske kisline.

Mikozidi C so peptidni glikolipidi, ki tvorijo zunanjo membrano mikobakterij, ki jo lahko pod elektronskim mikroskopom opazimo kot prozorno območje na obrobju celic. Mikozidi so vrstno specifične spojine. Antigene lastnosti mikobakterij so odvisne od njihove vrste.

Kvantitativna in kvalitativna sestava lipidnih spojin mikobakterij je dinamična in odvisna od starosti celic, sestave hranilnih medijev in fizikalno-kemijskih značilnosti okolja. Mlade mikobakterijske celice začnejo tvoriti celično steno s sintezo lipopolisaharidov z relativno kratkimi alifatskimi verigami. V tej fazi so precej ranljive in dostopne imunskemu sistemu. Ko celična stena raste in se tvorijo visokomolekularni lipidi, mikobakterije pridobijo odpornost in indiferentnost v svojih interakcijah z imunskim sistemom.

Presnova ogljikovih hidratov

Najprimernejši vir ogljika za mikobakterije je glicerol.

Najpomembnejši ogljikovi hidrati so arabinoza, manoza in maltoza, ki predstavljajo več kot polovico vseh saharidov. Poleg tega imajo trehaloza, glukoza, fruktoza, galaktoza, ramnoza in nekateri drugi saharidi vlogo pri vitalni aktivnosti celice. V tem primeru sinteza poteka po hidrolazni in aldolazni poti. Piruvatna pot se uporablja za sintezo glikogena. Arabinoza in manoza sodelujeta pri tvorbi pomembnih strukturnih spojin. Pentozno-fosfatna pot oksidacije glukoze se uporablja za pridobivanje energije. Zagotavljajo jo encimi malat, izocitrat in sukcinat dehidrogenaze, kar daje dihalnemu sistemu prožnost.

Glioksilatna pot, ki jo mikobakterije uporabljajo za vključitev prostih maščobnih kislin, ki se kopičijo med rastjo mikobakterij, v cikel trikarboksilnih kislin, je edinstvena. Ta cikel je pritegnil pozornost raziskovalcev kot možen mehanizem za kemotaksijo mikobakterij med perzistencijo.

Presnova dušika in aminokislin

Stopnja izkoriščanja nitratov, nitritov in hidroksilaminov s strani mikobakterij se lahko uporabi za identifikacijo vrst. Mikobakterije imajo raje asparagin kot vir dušika. Sinteza aminokislin je energetsko odvisen proces in jo zagotavlja skupina encimov, ki omogočajo uporabo drugih aminokislinskih spojin, kot je glutamat.

Aktivnost nitritne in nitratne reduktaze

Mycobacterium tuberculosis lahko tvori adenozin trifosfat (ATP) s prenosom elektronov vzdolž verige nosilcev, ki se končajo z NO3 _– namesto _{z O2.} Te reakcije reducirajo NO3 _v NH3 _v količinah, ki so potrebne za sintezo aminokislin, purinskih in pirimidinskih baz. To se doseže z zaporednim delovanjem nitratnih in nitritnih reduktaz.

Aktivnost katalaze in peroksidaze

Katalaza preprečuje kopičenje vodikovega peroksida, ki nastane med aerobno oksidacijo reduciranih flavoproteinov. Aktivnost encima je odvisna od pH medija in temperature. Pri temperaturi 56 °C katalaza ni aktivna. Obstajajo testi za pripadnost patogenemu kompleksu mikobakterij, ki temeljijo na termolabilnosti katalaze.

Znano je, da 70 % sevov Mycobacterium tuberculosis, odpornih na izoniazid, izgubi aktivnost katalaze in peroksidaze.

Peroksidazno in katalazno aktivnost izvaja isti encimski kompleks.

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

Vitamini in koencimi

M. tuberculosis vsebuje vitamine skupine B (riboflavin, piridoksin, cianokobalamin, tiamin), vitamina C in K, para-aminobenzojsko kislino, pantotensko in nikotinsko kislino, biotin in folno kislino.

Presnova, prehrana in dihanje mikobakterij

V normalnih, ugodnih pogojih so mikobakterije tuberkuloze strogi aerobi in mezofili, torej rastejo v prisotnosti kisika in v temperaturnem območju 30-42 ^° C, najbolje pri 37 ^° C. V neugodnih zunanjih pogojih in/ali pomanjkanju kisika se mikobakterije tuberkuloze manifestirajo kot mikroaerofili in celo kot anaerobi. V tem primeru se njihov metabolizem bistveno spremeni.

_{Glede porabe kisika in razvoja oksidaznih sistemov so mikobakterije podobne pravim glivam. Vitamin K9} služi kot vezni člen med NADH dehidrogenazo in citokromom b v prenosnem sistemu rodu Mycobacterium. Ta citokromski sistem je podoben mitohondrijskemu. Občutljiv je na dinitrofenol, tako kot pri višjih organizmih.

Opisana vrsta dihanja ni edini vir nastajanja ATP. Poleg O2 terminalnih lahko mikobakterije uporabljajo dihalne verige, ki prenašajo elektrone in se končajo z nitrati (NO3- ₎^. Rezerva dihalnega sistema mikobakterij je glioksilatni cikel.

Anoksično (endogeno) dihanje, ki se pojavlja v atmosferi s koncentracijo kisika manjšo od 1 %, spodbujajo azidne spojine, ki zmanjšujejo oksidacijo piruvata ali trehaloze.

Rast in razmnoževanje mikobakterij

Mycobacterium tuberculosis se razmnožuje izjemno počasi: obdobje podvojitve je 18–24 ur (normalne bakterije se delijo vsakih 15 minut). Zato je za dosego vidne rasti tipičnih kolonij potrebnih vsaj 4–6 tednov. Eden od razlogov za počasno razmnoževanje mikobakterij velja za njihovo izrazito hidrofobnost, ki otežuje difuzijo hranil. Bolj verjetno je, da je to genetsko pogojeno in povezano z bolj kompleksno strukturo mikobakterij. Znano je na primer, da ima večina bakterij več kopij operona ribosomske ribonukleinske kisline (rRNA). Počasi rastoče mikobakterije (M. tuberculosis, M. leprae) imajo eno kopijo operona, hitro rastoče (M. smegmatis) pa le dve kopiji.

Pri gojenju v tekočem mediju mikobakterije rastejo na površini. Nežen suh film se sčasoma zgosti, postane neraven in naguban ter dobi rumenkast odtenek, pogosto primerjan z barvo slonovine. Juha ostane prozorna, difuzna rast pa je mogoča le v prisotnosti detergentov, kot je Tween-80. V mikrokolonijah (tj. v zgodnjih fazah) se oblikujejo strukture, ki spominjajo na snope – značilnost, povezana s kordnim faktorjem M. tuberculosis.

Genetika mikobakterij

Rod Mycobacterium je genetsko zelo raznolik. Za razliko od mnogih saprofitskih in netuberkuloznih mikobakterij Mycobacterium tuberculosis ne vsebuje zunajkromosomskih vključkov (npr. plazmidov). Vso raznolikost lastnosti Mycobacterium tuberculosis določa njen kromosom.

Genom kompleksa M. tuberculosis je izjemno konzervativen. Njegovi predstavniki imajo homologijo DNK na ravni 85–100 %, medtem ko je DNK drugih vrst mikobakterij homologna z M. tuberculosis le za 4–26 %.

Predstavniki rodu Mycobacteria imajo v primerjavi z drugimi prokarioti velike genome – 3,1–4,5x109 ^Da. Vendar pa so genomi patogenih vrst manjši od genomov drugih mikobakterij (pri M. tuberculosis – 2,5x109 ^Da ). Klasični povzročitelj človeške tuberkuloze, M. tuberculosis, ima več genov kot M. africanum in M. bovis, ki sta med evolucijo izgubila del svojega genskega materiala.

Leta 1998 je bilo objavljeno nukleotidno zaporedje kromosoma seva H37Rv M. tuberculosis. Njegova dolžina je 4.411.529 baznih parov. Kromosom mikobakterije tuberkuloze ima obročasto strukturo. Vsebuje približno 4.000 genov, ki kodirajo beljakovine, in 60 genov, ki kodirajo funkcionalne komponente RNA: edinstven ribosomski operon RNA, 10Sa RNA, ki sodeluje pri razgradnji beljakovin z atipično matrično RNA, 45 transportnih RNA (tRNA) in več kot 90 lipoproteinov.

Več kot 20 % genoma zasedajo geni presnove maščobnih kislin v celični steni, vključno z mikolnimi kislinami in glicinom bogatimi kislimi polipeptidi (družini PE in PPE), ki jih kodirajo polimorfne regije genoma PGRS (polimorfno GC-bogato ponavljajoče se zaporedje) in MPTR (glavna polimorfna tandemska ponovitev) (peti in četrti obroč genomskega kromosomskega zemljevida). Spremenljivost teh genomskih regij zagotavlja razlike v antigenih in sposobnost zaviranja imunskega odziva. Genom Mycobacterium tuberculosis vsebuje veliko genov, ki nadzorujejo dejavnike virulence.

Mycobacterium tuberculosis sintetizira vse komponente, potrebne za presnovo: esencialne aminokisline, vitamine, encime in kofaktorje. V primerjavi z drugimi vrstami bakterij ima M. tuberculosis povečano aktivnost encimov lipogeneze. Dva gena kodirata hemoglobinu podobne beljakovine, ki delujejo kot antioksidativni zaščitniki ali pasti za presežek celičnega kisika. Te lastnosti omogočajo hitro prilagajanje Mycobacterium tuberculosis na nenadne spremembe okoljskih razmer.

Posebnost genoma kompleksa M. tuberculosis je veliko število ponavljajočih se zaporedij DNK. Tako kromosom M. tuberculosis H37Rv vsebuje do 56 kopij elementov IS (vstavitvenih zaporedij), ki zagotavljajo polimorfizem DNK Mycobacterium tuberculosis. Večina jih je, z izjemo elementa IS6110, nespremenjenih. Kromosomi različnih sevov Mycobacterium tuberculosis običajno vsebujejo od 5 do 20 kopij IS6110, vendar obstajajo sevi, ki tega elementa nimajo. Poleg elementov IS genom vsebuje več vrst kratkih nukleotidnih ponovitev (PGRS in MPTR), pa tudi neposredne ponovitve DR (Direct Repeat), ki se nahajajo v regiji DR in so ločene s spremenljivimi zaporedji - distančniki (šesti obroč na kromosomskem zemljevidu). Razlike v številu kopij in lokalizaciji teh genetskih elementov na kromosomu se uporabljajo za razlikovanje sevov Mycobacterium tuberculosis v molekularni epidemiologiji. Najnaprednejše sheme za genotipizacijo mikobakterij temeljijo na odkrivanju genomskega polimorfizma, ki ga povzroča element IS6110, pa tudi DR in njihovi distančniki. Značilno je, da do razhajanj vrst M. tuberculosis praviloma pride zaradi rekombinacij med kopijami elementa IS6110, ki obdajajo različne gene.

V genomu H37Rv sta bila najdena dva profaga, phiRv1 in phiRv2. Tako kot polimorfno mesto Dral sta verjetno povezana s patogenimi dejavniki, saj se ti regiji genoma razlikujeta od podobnih regij avirulentnih sevov M. tuberculosis H37Ra in M. bom BCG. Identificirane so bile regije genoma (mutT, ogt-geni), odgovorne za povečanje stopnje mutacij in prilagoditev mikobakterij tuberkuloze v pogojih stiskanja. Odkritje sprožilnih genov za mirovanje mikobakterij tuberkuloze je spremenilo koncept latentne tuberkulozne okužbe.

Študija polimorfizma genov, ki kodirajo katalazo, peroksidazo in A-podenoto DNA giraze. V kompleksu M. tuberculosis so bile identificirane tri genotipske skupine. Najstarejša (z vidika evolucije) je skupina I: M. africanum, M. bovis, M. tuberculosis in M. microti. Skupini II in III vključujeta različne seve M. tuberculosis, ki so se razširili v nekaterih geografskih regijah. Klonsko vedenje je značilno za skupini I in II, sevi skupine III pa izjemno redko povzročajo množične bolezni. Genetske družine M. tuberculosis, ki so dobile imena Haarlem, Afrika, Filipini, so razširjene v različnih regijah sveta.

Posebno mesto zaseda družina Peking, ki je bila prvič identificirana v histoloških pripravkih pljučnega tkiva bolnikov v predmestju Pekinga v letih 1956–1990. Do danes so seve te družine našli v azijskih državah, Južni Afriki, na Karibih in v Združenih državah Amerike. Razširjenost tega genotipa na različnih ozemljih je odvisna od etničnih značilnosti avtohtonega prebivalstva in migrantov. Pred kratkim so bili pridobljeni podatki o širjenju sevov genotipa SI/Beijing na severozahodu evropskega dela Rusije (Sankt Peterburg) in v regijah Sibirije.

Odpornost mikobakterij

Med evolucijo so tuberkulozne mikobakterije razvile različne mehanizme za premagovanje ali inaktivacijo neugodnih okoljskih dejavnikov. Prvič, to je močna celična stena. Drugič, to so obsežne presnovne sposobnosti. Sposobne so inaktivirati številne celične toksine in snovi (različne perokside, aldehide in druge), ki uničujejo celično membrano. Tretjič, to je morfološka plastičnost, ki sestoji iz transformacije mikobakterij (nastanek L-oblik mirujočih celic). Glede na svojo stabilnost zasedajo vodilno mesto v kraljestvu prokariontov, takoj za bakterijami, ki tvorijo spore.

Patogen ostane sposoben preživetja v suhem stanju do 3 leta. Pri segrevanju lahko tuberkulozne mikobakterije prenesejo temperature, znatno višje od 80 °C. Danes velja prepričanje, da tuberkulozne mikobakterije, ki jih najdemo v sputumu, ostanejo sposobne preživetja, če ga 5 minut odprto kuhamo.

Mycobacterium tuberculosis je odporen na organske in anorganske kisline, alkalije, številne oksidante, pa tudi na številne antiseptične in dehidracijske snovi, ki škodljivo vplivajo na druge patogene mikroorganizme. Mycobacterium kaže odpornost na učinke alkoholov in acetona.

Ugotovljeno je, da izdelki na osnovi kvaternarnega amonija ne kažejo protituberkulozne aktivnosti. Pod določenimi pogoji koncentracije klora in kisikovih radikalov do 0,5 % prav tako nimajo škodljivega učinka na mikobakterije tuberkuloze. To pomeni, da takšnih izdelkov ni mogoče uporabiti za sterilizacijo izpljunka in drugih okuženih bioloških materialov.

Mycobacterium tuberculosis je neobčutljiv na razpršeno sončno svetlobo in lahko v zunanjem okolju obstaja več kot eno leto, ne da bi izgubil sposobnost preživetja. Kratkovalovno ultravijolično sevanje ima univerzalni baktericidni učinek na vse mikroorganizme. Vendar pa se v resničnih pogojih, ko je Mycobacterium tuberculosis suspendiran v obliki celičnih aglomeratov s prašnimi delci, njihova odpornost na ultravijolično sevanje poveča.

Visoka stopnja preživetja mikobakterij tuberkuloze prispeva k izjemno široki razširjenosti te okužbe med prebivalstvom ne glede na podnebne razmere. Vendar to ni edini dejavnik, ki prispeva h globalizaciji problema – mikobakterije tuberkuloze lahko v človeškem telesu vztrajajo dolgo časa in se ponovno aktivirajo v neomejenih časovnih presledkih.

Lokalizacija tuberkulozne mikobakterije znotraj makrofagov zagotavlja zadostno stabilnost substrata, upoštevajoč "dolgoživost" mononuklearnih fagocitov in trajanje replikacije mikobakterij, pa tudi izolacijo od efektorjev humoralne imunosti. Hkrati patogen izbere biotop, ki je za večino mikroorganizmov zaradi svoje potencialne nevarnosti nesprejemljiv. To simbiozo zagotavljajo številni prilagoditveni mehanizmi mikobakterij.

Proces poškodbe makrofagov in parazitizma v njem je videti takole: prodiranje mikobakterij v makrofag brez njegove aktivacije; zaviranje nastajanja fagolizomov ali njihova transformacija v območje, udobno za bakterije; preboj iz fagosomov v citoplazmo z inaktivacijo protimikrobnih dejavnikov; motenje vitalne aktivnosti celice; oslabitev občutljivosti makrofagov na aktivacijske signale T-limfocitov; zmanjšanje antigen-predstavitvene funkcije makrofagov in s tem povezana oslabitev reakcij citotoksičnih T-limfocitov, ki so nastavljene za uničenje okuženih celic.

Seveda imajo pri tem pomembno vlogo značilnosti celične stene, pa tudi presnovne in funkcionalne sposobnosti. Ob prvem stiku z mikobakterijami imunski sistem makroorganizma ne more aktivirati humoralne imunosti, hitro nevtralizirati in izločiti celice iz telesa, saj mobilne alifatske verige mikobakterijske stene ne omogočajo ocene površinskih struktur patogena in prenosa ustreznih informacij za sintezo potrebnega nabora protiteles.

Visoka hidrofobnost mikobakterij zagotavlja nespecifične, tj. od receptorjev neodvisne stike z makrofagi. Z oblikovanjem fagosoma okoli mikobakterijske celice makrofag le-to namesti v sebe. Receptorji lahko prepoznajo površinske mikozidne in lipoarabinomananske komplekse, vendar signali, ki se sprožijo skozenj, ne aktivirajo ali pa aktivirajo makrofage šibko. Posledično fagocitoze ne spremlja sproščanje prostoradikalnih oblik kisika in dušika. Domneva se, da je to bolj značilno za virulentne seve M. tuberculosis, ki zaradi strukturnih značilnosti lipoarabinomanana sprožijo "neagresivno" fagocitozo. Pri prepoznavanju M. tuberculosis sodelujejo tudi drugi makrofagni receptorji, zlasti CD14 in receptorji komponente komplementa C3 (CR1-CR3).

Ko mikobakterija prodre v makrofag, vključi številne mehanizme, ki preprečujejo nastanek fagolizoma: proizvodnjo amonija, ki alkalizira okolje znotraj fagosoma, sintezo sulfolipidov, kar vodi do nastanka negativnega naboja na površini fagosoma, kar preprečuje zlitje fagosoma in lizosoma.

Če se tvori fagolizom, mikobakterija zaradi svoje močne voskaste lupine lahko pogasijo reakcije prostih radikalov, ki jih povzročajo baktericidne snovi fagocitov. Amonij alkalizira okolje in blokira aktivnost lizosomskih encimov, sulfolipidi pa nevtralizirajo membranotropne kationske beljakovine. Poleg tega tuberkulozne mikobakterije proizvajajo zelo aktivne encime s katalazno in peroksidazno aktivnostjo, ki tekmujejo s peroksidaznimi sistemi makrofagov in hkrati inaktivirajo lizosomske hidroperokside. Vse to poveča odpornost mikobakterij na oksidativni stres.

Nadaljnja prilagoditev mikobakterij je uporaba železo vsebujočih spojin makrofagov za njihove encimske sisteme in blokiranje imunospecifičnih funkcij makrofagov. Makrofagi so eden glavnih rezervoarjev železa, katerega presežek se kopiči v obliki feritina. Vsebnost železa v alveolarnih makrofagih je 100-krat višja kot v krvnih monocitih, kar zagotovo prispeva k njihovi kolonizaciji s tuberkulozno mikobakterijo.

Mikobakterije izvajajo toksične učinke na makrofage s pomočjo endotoksinov in nespecifičnih dejavnikov. Oba dejavnika primarno vplivata na dihalni sistem makrofagov - mitohondrije. Endotoksini vključujejo mikolne arabinolipide, ki zavirajo mitohondrijsko dihanje. Nespecifični toksini vključujejo produkte sinteze lipidnega dela mikobakterijske celice - ftien in ftionske kisline, ki povzročajo odklop oksidativne fosforilacije. Povečane presnovne procese v teh pogojih ne spremlja ustrezna sinteza ATP. Gostiteljske celice začnejo doživljati energijsko stradanje, kar vodi v zaviranje njihove vitalne aktivnosti in posledično v citolizo in apoptozo.

Možno je, da se nekateri dejavniki patogenosti tvorijo le znotraj okuženih celic, kot je to v primeru drugih bakterij, ki imajo raje znotrajcelični način življenja. Na primer, salmonela, ki parazitira znotraj makrofagov, dodatno izraža več kot 30 genov. Kljub popolnemu opisu genoma mikobakterije tuberkuloze je 30 % kodonov povezanih z beljakovinami z neznanimi lastnostmi.

Odpornost mikobakterij na zdravila

S kliničnega vidika občutljivost mikroorganizma na zdravilo določa, ali se standardna kemoterapija z navedenim zdravilom lahko uporabi za zdravljenje bolezni, ki jo povzroča izolirani sev. Odpornost »napoveduje neuspeh zdravljenja s testiranim zdravilom«. Z drugimi besedami, uporaba standardne kemoterapije, ki povzroči sistemsko koncentracijo zdravila, ki je običajno učinkovita v normalnih pogojih, ne zavira proliferacije »odpornih mikroorganizmov«.

V mikrobiologiji definicija občutljivosti na zdravila ali odpornosti na zdravila temelji na populacijskem pristopu, ki pomeni različne stopnje odpornosti skupine (heterogenega nabora) mikrobnih celic. Odpornost na zdravila se ocenjuje s kvantitativnimi značilnostmi, kot je "minimalna inhibitorna koncentracija" (MIC). Na primer, pri MIC-90 umre 90 % mikroorganizmov (bakteriostatična koncentracija). Zato je treba odpornost razumeti kot njeno stopnjo v delu mikrobne populacije, ki v večini primerov vnaprej določa neuspeh zdravljenja. Na splošno velja, da ima lahko 10 % odpornih sevov med celotno mikrobno populacijo bolnika patogeni učinek. V ftiziobakteriologiji je za protituberkulozna zdravila prve izbire to 1 % oziroma 20 kolonijskih enot - CFU). Takšen del mikrobne populacije je sposoben v enem mesecu izpodriniti prvotnega in tvoriti lezijo. Za protituberkulozna zdravila druge izbire je merilo za odpornost 10-odstotno povečanje mikrobne populacije.

Razvoj odpornosti mikroorganizmov na zdravila je povezan s selekcijo v prisotnosti antibiotika in s prednostnim preživetjem dela mikrobne populacije, ki ima mehanizme zaščite pred antibakterijskim sredstvom. Vsaka populacija vsebuje majhno število mutiranih celic (običajno 106–109 ⁾, ki so odporne na določeno zdravilo. Med kemoterapijo občutljive mikrobne celice umrejo, ^odporne pa se množijo. Posledično občutljive celice nadomestijo odporne.

Mikobakterije imajo sprva visoko naravno odpornost na številna širokospektralna antibakterijska zdravila, vendar imajo različne vrste različne spektre in stopnje te občutljivosti.

Prava naravna odpornost se razume kot trajna vrstno specifična značilnost mikroorganizmov, povezana z odsotnostjo tarče za delovanje antibiotika ali nedostopnostjo tarče zaradi začetno nizke prepustnosti celične stene, encimske inaktivacije snovi ali drugih mehanizmov.

Pridobljena odpornost je sposobnost posameznih sevov, da ostanejo sposobni preživetja pri koncentracijah antibiotikov, ki zavirajo rast glavnega dela mikrobne populacije. Pridobitev odpornosti je v vseh primerih genetsko določena: pojav novih genetskih informacij ali sprememba ravni izražanja lastnih genov.

Trenutno so odkriti različni molekularni mehanizmi odpornosti Mycobacterium tuberculosis:

• inaktivacija antibiotikov (inaktivacija encimov), na primer z β-laktamazami;
• modifikacija tarče delovanja (sprememba prostorske konfiguracije proteina zaradi mutacije ustrezne regije genoma):
• hiperprodukcija tarče, kar vodi do spremembe razmerja med sredstvom in tarčo ter sproščanja dela bakterijskih proteinov, ki podpirajo življenje;
• aktivno odstranjevanje zdravila iz mikrobne celice (iztok) zaradi aktivacije mehanizmov obrambe pred stresom:
• spremembe parametrov prepustnosti zunanjih struktur mikrobne celice, ki blokirajo sposobnost antibiotika, da prodre v celico;
• vključitev "metabolnega šanta" (obhodne presnovne poti).

Poleg neposrednega vpliva na presnovo mikrobnih celic številna antibakterijska zdravila (benzilpenicilin, streptomicin, rifampicin) in drugi neugodni dejavniki (biocidi imunskega sistema) vodijo do pojava spremenjenih oblik mikobakterij (protoplasti, L-oblike) in tudi prevedejo celice v stanje mirovanja: intenzivnost celičnega metabolizma se zmanjša in bakterija postane neobčutljiva na delovanje antibiotika.

Vsi mehanizmi tvorijo različne stopnje odpornosti, ki zagotavljajo odpornost na različne koncentracije kemoterapevtskih zdravil, zato pojav odpornosti pri bakterijah ni vedno spremljano z zmanjšanjem klinične učinkovitosti antibiotika. Za oceno učinkovitosti in prognoze zdravljenja je pomembno poznati stopnjo odpornosti.

Trenutno je bil za vsako zdravilo proti tuberkulozi prve izbire in za večino rezervnih zdravil identificiran vsaj en gen. Specifične mutacije v tem genu vodijo do razvoja odpornih variant mikobakterij. Pri široki razširjenosti odpornosti na zdravila pri mikobakterijah je pomembna visoka stopnja mutacij in vivo, večja kot in vitro.

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

Vrste odpornosti mikobakterij na zdravila

Razlikujemo med primarno in pridobljeno odpornostjo na zdravila. Mikroorganizmi s primarno odpornostjo vključujejo seve, izolirane od bolnikov, ki niso prejemali specifične terapije ali so prejemali zdravila en mesec ali manj. Če ni mogoče razjasniti dejstva uporabe protituberkuloznih zdravil, se uporablja izraz "začetna odpornost".

Primarna odpornost na zdravila ima velik klinični in epidemiološki pomen, zato je za njeno pravilno oceno nujno, da se novo diagnosticiranemu bolniku s tuberkulozo ne daje kemoterapije pred mikrobiološko preiskavo diagnostičnega materiala. Pogostost primarne odpornosti na zdravila se izračuna kot razmerje med številom novo diagnosticiranih bolnikov s primarno odpornostjo in številom vseh novo diagnosticiranih bolnikov, ki so bili v enem letu testirani na občutljivost na zdravila. Če se med protituberkuloznim zdravljenjem, ki traja en mesec ali več, pri bolniku izolira odporen sev, se odpornost šteje za pridobljeno. Pogostost primarne odpornosti na zdravila označuje epidemiološko stanje populacije povzročiteljev tuberkuloze.

Pridobljena odpornost na zdravila pri novo diagnosticiranih bolnikih je posledica neuspešnega zdravljenja (napačna izbira zdravil, neupoštevanje režima zdravljenja, zmanjšanje odmerkov zdravil, nedosledna oskrba in slaba kakovost zdravil). Ti dejavniki vodijo do zmanjšanja sistemske koncentracije zdravil v krvi in njihove učinkovitosti, hkrati pa "sprožijo" obrambne mehanizme v mikobakterijskih celicah.

Za epidemiološke namene se izračuna pogostost predhodno zdravljenih primerov. V ta namen se upoštevajo bolniki, ki so bili registrirani za ponovno zdravljenje po neuspešnem kemoterapiji ali recidivih. Izračuna se razmerje med številom odpornih kultur Mycobacterium tuberculosis in številom vseh sevov, testiranih na odpornost proti zdravilom v enem letu pri bolnikih te skupine v času njihove registracije.

V strukturi odpornosti Mycobacterium tuberculosis na zdravila ločimo naslednje:

Monorezistenca - odpornost na eno od protituberkuloznih zdravil, občutljivost na druga zdravila je ohranjena. Pri uporabi kompleksne terapije se monorezistenca odkrije precej redko in praviloma na streptomicin (v 10-15 % primerov pri novo diagnosticiranih bolnikih).

Polirezistencija je odpornost na dve ali več zdravil.

Večkratna odpornost na zdravila je odpornost na izoniazid in rifampicin hkrati (ne glede na prisotnost odpornosti na druga zdravila). Običajno jo spremlja odpornost na streptomicin itd. Trenutno je MDR tuberkuloznih povzročiteljev postal epidemiološko nevaren pojav. Izračuni kažejo, da odkrivanje povzročiteljev z MDR v več kot 6,6 % primerov (med novo diagnosticiranimi bolniki) zahteva spremembo strategije Nacionalnega programa za boj proti tuberkulozi. Glede na podatke spremljanja odpornosti na zdravila se pogostost MDR med novo diagnosticiranimi bolniki giblje od 4 do 15 %, med recidivi - 45-55 % in med primeri neuspešnega zdravljenja - do 80 %.

Superrezistencija je večkratna odpornost na zdravila v kombinaciji z odpornostjo na fluorokinolone in eno od injekcijskih zdravil (kanamicin, amikacin, kapreomicin). Tuberkuloza, ki jo povzročajo sevi s superrezistencijo, predstavlja neposredno grožnjo za življenja bolnikov, saj druga zdravila proti tuberkulozi druge izbire nimajo izrazitega antibakterijskega učinka. Od leta 2006 imajo nekatere države organiziran nadzor nad širjenjem sevov mikobakterij s superrezistencijo. V tujini se ta varianta MDR običajno označuje kot XDR.

Navzkrižna odpornost je stanje, ko odpornost na eno zdravilo vodi do odpornosti na druga zdravila. Pri M. tuberculosis mutacije, povezane z odpornostjo, običajno niso medsebojno povezane. Razvoj navzkrižne odpornosti je posledica podobnosti kemijske strukture nekaterih protituberkuloznih zdravil. Navzkrižna odpornost se še posebej pogosto odkrije znotraj ene skupine zdravil, kot so aminoglikozidi. Za napovedovanje navzkrižne odpornosti so potrebne genetske študije mikobakterijskih kultur v kombinaciji z mikrobiološkimi študijami odpornosti.

Netuberkulozne mikobakterije

Netuberkulozne mikobakterije se izjemno redko prenašajo z osebe na osebo. Pogostost izolacije nekaterih njihovih vrst iz materiala bolnikov je primerljiva s pogostostjo izolacije teh vrst iz okoljskih predmetov. Viri okužbe so lahko domače živali in ptice, nepredelani proizvodi. Mikobakterije najdemo v materialu po zakolu in mleku goveda.

Po podatkih bakterioloških laboratorijev je bila prevalenca netuberkuloznih mikobakterij v letih 2004–2005 med vsemi mikobakterijami pri novo diagnosticiranih bolnikih 0,5–6,2 %. Pogostost je verjetno nekoliko višja, saj metoda, uporabljena za obdelavo diagnostičnega materiala, ni optimalna za netuberkulozne mikobakterije. Saprofitske mikobakterije so lahko prisotne v diagnostičnem materialu, če se ne upoštevajo pravila odvzema ali zaradi značilnosti materiala (na primer, M. smegmatis je mogoče izolirati iz urina moških bolnikov).

V zvezi s tem je pomembno, da se odkrita vrsta mikobakterij večkrat potrdi iz bolnikovega materiala.

Mikobakterije prizadenejo kožo, mehka tkiva in lahko povzročijo tudi mikobakteriozo pljuč, ki je še posebej pogosta pri stanj imunske pomanjkljivosti. Pri pljučni lokalizaciji jo pogosteje odkrijemo pri starejših moških z anamnezo kroničnih pljučnih bolezni, vključno z glivičnimi lezijami.

Od vseh mikobakterij je kompleks M. avium-intracellulare najpogostejši povzročitelj pljučne mikobakterioze pri ljudeh. Povzroča bolezni pljuč, perifernih bezgavk in diseminiranih procesov. Na severu evropske regije je približno 60 % pljučnih mikobakterioz. Prevladujejo fibro-kavernozni in infiltrativni procesi, ki zaradi visoke odpornosti na protituberkulozna zdravila potekajo kronično.

M. kansasii sta povzročitelja kronične pljučne bolezni, podobne tuberkulozi. Kemoterapija je učinkovitejša zaradi večje občutljivosti M. kansasii na antibakterijska zdravila. M. xenopi in M. malmoense povzročata predvsem kronične pljučne bolezni. Lahko onesnažita sisteme za oskrbo s toplo in hladno vodo. Habitat M. malmoens ni povsem ugotovljen. M. xenopi kažeta dokaj dobro občutljivost na protituberkulozno terapijo. M. malmoense kaže dokaj visoko občutljivost na antibiotike in vitro, vendar je konzervativno zdravljenje pogosto neučinkovito in celo usodno. M. fortuitum in M. chelonae sta prepoznana kot povzročitelja bolezni kosti in mehkih tkiv zaradi neposredne kontaminacije rane med travmo, operacijo in penetrirajočo poškodbo. Povzročata do 10 % pljučnih mikobakterioz. Pojavlja se kot kronična destruktivna bilateralna lezija, pogosto usodna. Protituberkulozna zdravila in antibiotiki širokega spektra niso aktivni ali imajo malo aktivnosti proti tem vrstam mikobakterij.

V južnih regijah so mikobakterioze kože in mehkih tkiv, ki jih povzročata M. leprae in M. ulceranse, zelo razširjene. Identifikacija netuberkuloznih mikobakterij se izvaja v laboratorijih vodilnih protituberkuloznih ustanov v državi. To zahteva visoko usposobljenost in dobro opremljenost laboratorijev.