Mycobacterium

Qué es Mycobacterium

El nombre del género combina el griego μύκης (mýkēs), "hongo", con el latín moderno bacterium, "bastoncito". Lo propusieron en 1896 Karl Bernhard Lehmann y Rudolf Otto Neumann, en su tratado Atlas und Grundriss der Bakteriologie, al observar que en ciertos medios de cultivo las colonias desarrollaban filamentos ramificados que recordaban a un micelio fúngico. Es, por tanto, un nombre engañoso: las micobacterias no tienen parentesco alguno con los hongos. Son procariotas genuinos, incluidos en el orden Mycobacteriales dentro del filo Actinomycetota.

Morfológicamente son bacilos delgados, inmóviles y sin esporas, de crecimiento aerobio o microaerófilo. Lo que distingue de verdad a Mycobacterium de prácticamente cualquier otro género bacteriano es su envuelta celular. Sobre el peptidoglicano convencional se dispone una capa de arabinogalactano unida de forma covalente a cadenas de ácidos micólicos (ácidos grasos de cadena muy larga, de 60 a 90 átomos de carbono), recubierta a su vez por una capa externa de glicolípidos libres. Esa arquitectura lipídica, que llega a representar hasta el 60 por ciento del peso de la pared, es la responsable de casi todo lo que caracteriza al género.

La pared celular y su identificación en el laboratorio

La densa capa lipídica explica la resistencia a la decoloración con ácido y alcohol tras la tinción con carbolfucsina en caliente, la llamada acidorresistencia. Es la base de la tinción de Ziehl-Neelsen, la técnica de laboratorio que se emplea para detectar bacilos ácido-alcohol resistentes en una muestra: la carbolfucsina penetra la pared grasa, y una vez fijada resiste el lavado posterior con una mezcla de ácido y alcohol que sí decolora al resto de las bacterias. El resultado visible al microscopio es un bacilo rojo sobre un fondo de contraste azul.

Esa misma pared explica la resistencia a numerosos desinfectantes y antisépticos, la impermeabilidad relativa frente a muchas sustancias y un crecimiento exasperantemente lento: el tiempo de duplicación de M. tuberculosis ronda las 18 a 24 horas, frente a los 20 minutos de Escherichia coli. Hasta la tinción de Gram se comporta de forma anómala en este género: técnicamente se clasifica como Gram-positivo, pero la pared lipídica impide que el cristal violeta se fije con fiabilidad, de modo que en la práctica resulta un método poco útil para identificarlo.

Robert Koch, Hansen y el descubrimiento de las micobacterias patógenas

El género debe buena parte de su notoriedad histórica a la conferencia que Robert Koch pronunció el 24 de marzo de 1882 en la sala de lectura del Instituto de Fisiología de Berlín, donde presentó el agente de la tuberculosis, conocido desde entonces como bacilo de Koch. Para hacerlo visible y cultivarlo tuvo que idear técnicas de tinción, medios de cultivo y condiciones de incubación nuevas. El hallazgo le valió el Premio Nobel de Medicina en 1905, y la fecha de su conferencia es hoy el Día Mundial de la Tuberculosis.

Koch no fue, sin embargo, el primero en asociar una micobacteria a una enfermedad humana. Nueve años antes, en 1873, el médico noruego Gerhard Armauer Hansen había identificado en Bergen el bacilo de la lepra, Mycobacterium leprae, en tejido de pacientes con la enfermedad que hoy lleva su nombre. La diferencia entre ambos hallazgos fue el cultivo. Koch consiguió cultivar su bacilo en el laboratorio; Hansen no, y M. leprae sigue sin crecer en medios artificiales hoy en día.

Clasificación del género

Desde el punto de vista clínico, las especies de Mycobacterium se agrupan en tres bloques. El complejo Mycobacterium tuberculosis reúne a las especies capaces de causar tuberculosis en sentido estricto, casi idénticas en su genoma: M. tuberculosis, adaptado al ser humano; Mycobacterium bovis, propio del ganado vacuno y transmisible a las personas a través de la leche no pasteurizada; y M. africanum, relevante sobre todo en África occidental. De una cepa atenuada de M. bovis se obtiene, precisamente, la vacuna BCG. Su parecido genético es tal que en 2018 se propuso considerar a M. bovis, M. africanum y otros miembros del complejo como sinónimos de M. tuberculosis, aunque la medicina y la veterinaria siguen distinguiéndolos.

Mycobacterium leprae ocupa un lugar aparte: es un parásito intracelular obligado, nunca cultivado con éxito fuera del organismo, con el tiempo de duplicación más largo de toda la bacteriología médica, en torno a trece días. Su genoma está muy degradado; una proporción considerable de su ADN corresponde a seudogenes inactivos, reflejo de una dependencia casi absoluta del metabolismo del huésped. Desde 2008 se le conoce un pariente, Mycobacterium lepromatosis, que también causa lepra.

Un tercer bloque, mucho más numeroso y heterogéneo, lo forman las micobacterias no tuberculosas: especies ambientales presentes en agua, suelo y polvo que en su mayoría solo enferman en circunstancias concretas, como la inmunodepresión, una enfermedad pulmonar crónica previa o la inoculación directa tras una herida. Runyon las ordenó en cuatro grupos por la velocidad de crecimiento y la producción de pigmento. En el grupo I, el de las fotocromógenas, cuyas colonias amarillean con la luz, están Mycobacterium marinum y Mycobacterium kansasii; el grupo IV reúne a las de crecimiento rápido, que forman colonias en pocos días, como Mycobacterium fortuitum, Mycobacterium chelonae y Mycobacterium abscessus. Las técnicas moleculares han restado protagonismo a este criterio.

Dentro de este grupo hay especies con perfil propio. El complejo Mycobacterium avium causa la mayor parte de las enfermedades humanas por micobacterias no tuberculosas, y en los niños ha desplazado desde los años setenta a Mycobacterium scrofulaceum como causa principal de la linfadenitis cervical. M. abscessus tiene especial relevancia en las personas con fibrosis quística. M. marinum, que vive en el agua y en los peces, causa el granuloma de las piscinas. De un antepasado común con ella procede Mycobacterium ulcerans, que fabrica una toxina, la micolactona, y es el agente de la úlcera de Buruli, la tercera enfermedad micobacteriana más frecuente del mundo tras la tuberculosis y la lepra.

Una propuesta de división del género

En 2018, Gupta, Lo y Son propusieron repartir las especies de Mycobacterium en cinco géneros a partir del análisis de 150 genomas. El nombre Mycobacterium quedaría reservado para el clado Tuberculosis-Simiae, el de M. tuberculosis, especie tipo del género, y las demás especies pasarían a cuatro géneros nuevos: Mycolicibacterium, que acogería a M. fortuitum y las especies afines de crecimiento rápido; Mycobacteroides, con M. abscessus como especie tipo y M. chelonae; y Mycolicibacter y Mycolicibacillus. La propuesta se publicó de forma válida, pero ha sido discutida por razones de método y de utilidad clínica, y no ha desplazado al nombre tradicional: muchos autores tratan los nuevos géneros como sinónimos de Mycobacterium, y en la práctica clínica y en los informes de laboratorio sigue empleándose la denominación clásica.

Diferenciación con otros géneros acidorresistentes

La acidorresistencia no es exclusiva de Mycobacterium. El género Nocardia, también del orden de los actinomicetos y con ácidos micólicos en su pared, resulta parcialmente acidorresistente con la tinción de Ziehl-Neelsen modificada, pero se distingue porque forma filamentos ramificados verdaderos y crece con mayor rapidez en medios convencionales. Rhodococcus puede dar tinciones débilmente acidorresistentes, sin relevancia clínica comparable. Y los ooquistes de protozoos como Cryptosporidium también captan la tinción de Ziehl-Neelsen, aunque por una razón química distinta a la de las micobacterias.

Dentro de la clase Mollicutes, el género Mycoplasma representa el extremo opuesto: carece por completo de pared celular, mientras que Mycobacterium posee una de las paredes más complejas del reino bacteriano. Ambos géneros comparten el prefijo myco-, pero por razones distintas: en Mycobacterium, por el aspecto fúngico de las colonias; en Mycoplasma, por la capacidad de deformación de sus células, que recordó a los primeros observadores una masa moldeable.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene el nombre "Mycobacterium"?

Del griego μύκης (mýkēs), "hongo", y el latín bacterium, "bastoncito". Lo propusieron Lehmann y Neumann en 1896, porque las colonias en cultivo desarrollaban filamentos que recordaban al micelio de los hongos. Es un nombre equívoco: las micobacterias son bacterias, sin relación filogenética alguna con los hongos.

¿Todas las micobacterias causan tuberculosis?

No. De las más de 190 especies descritas, solo las del complejo M. tuberculosis la causan en sentido estricto. El resto son micobacterias no tuberculosas, que viven en agua y suelo y solo producen enfermedad en circunstancias concretas.

¿Es lo mismo Mycobacterium que micobacteria?

En la práctica, sí. Mycobacterium es el nombre taxonómico del género, en latín científico; micobacteria es su castellanización, empleada como sustantivo común en informes de laboratorio y en la clínica diaria.

¿Hay micobacterias que afecten sobre todo a la piel?

Sí. Además del bacilo de la lepra, que tiene preferencia por la piel y los nervios periféricos, dos micobacterias acuáticas producen infecciones cutáneas características: M. marinum, responsable del granuloma de las piscinas o de los acuarios, y M. ulcerans, causante de la úlcera de Buruli. Ambas prefieren temperaturas inferiores a la del interior del cuerpo, lo que ayuda a entender que se queden en la piel. Las de crecimiento rápido, como M. fortuitum o M. chelonae, infectan también la piel y los tejidos blandos, pero a través de heridas, intervenciones quirúrgicas o catéteres.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos (NIH). Infecciones por micobacterias. MedlinePlus en español.
2. Organización Mundial de la Salud (OMS). Tuberculosis. Nota descriptiva.
3. Manual MSD, versión para profesionales. Infecciones por micobacterias no tuberculosas.
4. List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN, Leibniz Institute DSMZ). Genus Mycobacterium.
5. Gupta RS, Lo B, Son J. Phylogenomics and comparative genomic studies robustly support division of the genus Mycobacterium into an emended genus Mycobacterium and four novel genera. Front Microbiol. 2018;9:67.