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Tuberkulose ist eine Infektionskrankheit, die durch das Bakterium Mycobacterium tuberculosis verursacht wird. Es handelt sich um eine Atemwegserkrankung, die durch Knollenbildung, Nekrose, Abszesse, Fibrose und Verkalkung in der Lunge gekennzeichnet ist. Es kann auch Nieren, Lymphknoten, Knochen, Gelenke und Haut infizieren.
Die primäre Labordiagnose dieses Bazillus besteht darin, ihn zu färben, um die Bakterien unter dem Mikroskop sichtbar zu machen. Die Probe der Wahl ist Sputum oder bronchoalveoläre Lavage, um eine Atemwegsinfektion oder eine Probe des tatsächlichen Gewebes zu identifizieren.
Physiologie
Mycobacterium tuberculosis ist ein stäbchenförmiger Organismus (Bazillen), eine nicht bewegliche, nicht obligatorische Spore. Dieses Bakterium ist 0,4 x 3 Mikrometer lang und wird alle 15 bis 24 Stunden binär gespalten (Teilung der Fortpflanzungszelle), was im Vergleich zu anderen Bakterien als langsam angesehen wird. Aus diesem Grund kann es bis zu neun Wochen dauern, bis Mycobacterium im Kulturmedium erscheint.
Dieser Organismus ist empfindlich gegenüber UV-Licht und Hitze (wie Pasteurisierung), widersteht jedoch chemischen Desinfektionsmitteln.
Gramm Fleck
Mycobacterium tuberculosis kann nicht wirklich als grampositiv oder gramnegativ eingestuft werden. Diese Klassifizierung basiert auf der Menge an Peptidoglycan in der Zellwand eines Bakteriums. Eine grampositive Spezies hat eine dicke Schicht dieses Moleküls (ungefähr 90%), während eine gramnegative Spezies eine dünne Schicht hat (von 5% bis 20%). Grammflecken dringen in die Zellwand ein und binden an die darin enthaltenen chemischen Bestandteile. Unter dem Mikroskop werden die gefärbten Bakterien lila oder rosa.
Bei Mycobacterium tuberculosis besteht die Zellwand aus Peptidoglycan, aber auch aus komplexen Lipiden, die das Eindringen von Grammfarbstoffen hemmen. Die Zellwand widersteht auch Verfärbungen durch Säure oder Alkohol, weshalb Mycobacterium als "säurebeständig" bezeichnet wird. Zellwandlipide sind Mykolsäure, String-Faktor und D-Wachs. Wenn die Bakterien angefärbt würden, würden die Zellen grampositiv oder leicht blass mit sehr wenig Farbe erscheinen.
Um die Bakterien zu sehen, müssen spezielle Färbungen wie Aumarine- oder Zhiel-Neelson-Färbung verwendet werden.
Aumarin-Rhodamin-Färbung
Das Verfahren unter Verwendung von Auramin-Rhodamin verwendet einen gelben fluoreszierenden Farbstoff, um Mycobacterium tuberculosis unter einem Fluoreszenzmikroskop sichtbar zu machen. Als Kontrastmittel kann Kaliumpermanganat oder Acridinorange verwendet werden. Unter der Linse erscheinen die Bakterienzellen grün.
Der Auramin-Rhodamin-Farbstoff ist empfindlicher als Zhiel-Neelson und wirtschaftlicher.
Ziehl-Neelson Färbung
Die Ziehl-Neelson-Färbung wurde von den Wissenschaftlern Franz Ziehl und Friedrich Neelsen hergestellt und verwendet erhitztes Carbol-Fuchsin, eine hohe Konzentration an Säurealkohol und einen Kontrastfarbstoff wie grünen Malachit oder Methylenblau. Unter einem Fluoreszenzmikroskop erscheinen die Bakterienzellen hellrosa.
Der Ziehl-Neelson-Farbstoff ist der Standard für die vorläufige Identifizierung von Mycobacterium tuberculosis und Mycobacterium leprae.
Agar
Nach der Identifizierung der Mikroskopie muss Mycobacterium tuberculosis auf einer speziellen Agarkultur gezüchtet werden. Die Gelenine Lowenstein-Jensen enthält komplexe organische Substanzen (wie Eier und Kartoffeln), Salze, Glycerin und Malachitgrün (das andere Bakterien hemmt). Antibiotika können hinzugefügt werden, um kontaminierende Mikroorganismen weiter zu hemmen. Die Probe wird auf diesen Agar gelegt und die Bakterien wachsen in drei bis neun Wochen.
Eine Nährstoffkulturlösung wie Albumin und Biotin kann verwendet werden, um das Wachstum selbst der kleinsten Menge von Zielbakterien zu unterstützen. Dies ist als Middlebrook 7H9 (oder 7H12) bekannt.
In beiden Medien erscheinen die Kolonien als kleine, polierte, hellbraune Kolonien.
Mit fortschrittlicher Technologie kann Mycobacterium tuberculosis jetzt mit einem automatisierten Lesegerät gezüchtet werden. Eine flüssige Lösung von Middlebrook 7H9-Medium und eine fluoreszierende Indikatorverbindung werden verwendet, um das Wachstum zu überwachen und eine positive oder negative Infektion zu melden.