Bacilo de Koch o Mycobacterium tuberculosis

¿Qué es el bacilo de Koch o Mycobacterium tuberculosis?

El bacilo de Koch, también conocido como Mycobacterium tuberculosis, es la bacteria responsable de la tuberculosis (TB), una enfermedad infecciosa que afecta principalmente a los pulmones, aunque puede diseminarse a otros órganos. Descubierto por el médico y microbiólogo alemán Robert Koch en 1882, el bacilo de Koch es una de las bacterias patógenas más estudiadas y un importante desafío de salud pública a nivel mundial.

Características Estructurales y Fisiológicas

Morfología y Tinción

Mycobacterium tuberculosis es un bacilo de forma alargada, no móvil y no formador de esporas. Una de las características distintivas de este bacilo es su pared celular rica en lípidos, especialmente ácidos micólicos, que le confiere una resistencia única a muchos agentes químicos y a la decoloración por ácidos. Esta propiedad se aprovecha en la tinción de Ziehl-Neelsen, donde M. tuberculosis se tiñe de rojo brillante en un fondo azul o verde, confirmando su clasificación como un bacilo ácido-alcohol resistente.

Crecimiento y Metabolismo

El bacilo de Koch es un organismo de crecimiento lento, con un tiempo de duplicación de aproximadamente 18 a 24 horas, lo que contrasta significativamente con muchas otras bacterias que pueden duplicarse en minutos. Este lento crecimiento se debe en parte a la complejidad de su pared celular y a su metabolismo. M. tuberculosis es aeróbico, requiriendo oxígeno para su crecimiento, y prefiere ambientes ricos en oxígeno como los pulmones humanos.

Composición de la Pared Celular

La pared celular de Mycobacterium tuberculosis es extremadamente compleja y está compuesta por múltiples capas que incluyen peptidoglicano, arabinogalactano y una capa externa de lípidos y ácidos micólicos. Esta estructura no solo proporciona resistencia a desinfectantes y antibióticos, sino que también juega un papel crucial en la patogenicidad del bacilo. Los lípidos de la pared celular, como el factor de cordón y la lipoarabinomanana (LAM), son importantes para la virulencia y la evasión del sistema inmunológico del huésped.

Patogenicidad y Supervivencia en el Huésped

Mecanismos de Evasión Inmunitaria

Una de las características más notables del bacilo de Koch es su capacidad para evadir y resistir la respuesta inmunitaria del huésped. Después de ser fagocitado por los macrófagos alveolares en los pulmones, M. tuberculosis puede sobrevivir y replicarse dentro de estos macrófagos, evitando la destrucción por los mecanismos habituales de defensa celular. Esto se logra a través de varios mecanismos, incluyendo la inhibición de la fusión del fagosoma con los lisosomas y la neutralización de las especies reactivas de oxígeno y nitrógeno.

Granulomas y Latencia

El bacilo de Koch induce la formación de granulomas, estructuras organizadas de células inmunitarias que intentan contener la infección. En el centro del granuloma, los macrófagos infectados pueden fusionarse para formar células gigantes multinucleadas, y estar rodeados de linfocitos y otras células del sistema inmunitario. Dentro de estos granulomas, el bacilo puede entrar en un estado de latencia, donde su metabolismo se reduce y se vuelve menos susceptible a los antibióticos. Esta capacidad de entrar en latencia permite a M. tuberculosis persistir en el huésped durante años o incluso décadas, reactivándose cuando el sistema inmunitario se debilita.

Genómica y Diversidad Genética

Genoma

El genoma de Mycobacterium tuberculosis es de aproximadamente 4,4 millones de pares de bases y codifica alrededor de 4.000 genes. El análisis genómico ha revelado una gran cantidad de información sobre los genes responsables de la virulencia, la resistencia a los antibióticos y la adaptación al huésped. Entre estos, los genes que codifican para los ácidos micólicos, las proteínas de secreción y los sistemas de transporte son cruciales para la supervivencia y patogenicidad del bacilo.

Variabilidad Genética

Aunque M. tuberculosis tiene una tasa de mutación relativamente baja en comparación con otros patógenos bacterianos, su variabilidad genética es suficiente para generar cepas con diferentes perfiles de virulencia y resistencia a los medicamentos. Las cepas de Mycobacterium tuberculosis se pueden clasificar en varios linajes, algunos de los cuales están asociados con mayor virulencia o resistencia a múltiples fármacos (MDR) y a fármacos extensivamente resistentes (XDR).

Resistencia a los Medicamentos

Mecanismos de Resistencia

El bacilo de Koch ha desarrollado múltiples mecanismos para resistir los efectos de los antibióticos. La resistencia a los medicamentos puede ser intrínseca, debido a la barrera física que proporciona su pared celular, o adquirida, a través de mutaciones en genes específicos. Por ejemplo, la resistencia a la isoniazida, uno de los fármacos más efectivos contra la tuberculosis, generalmente implica mutaciones en el gen katG o en el promotor del gen inhA. La resistencia a la rifampicina se asocia típicamente con mutaciones en el gen rpoB.

Estrategias de Tratamiento

El tratamiento de la tuberculosis resistente a los medicamentos es complicado y requiere el uso de regímenes terapéuticos más prolongados y costosos, a menudo con medicamentos que tienen más efectos secundarios. La gestión de estas infecciones requiere no solo una combinación de varios antibióticos durante un período de hasta 24 meses, sino también un monitoreo continuo y el apoyo al paciente para asegurar la adherencia al tratamiento.

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