مایشگاه کشت شود. خصوصیت دیگر این گروه از باکتری ها آن است که مایکوباکتری های پاتوژن در محیط کشت سنتزی خیلی آهسته رشد می کنند و حتی عامل بیماری جذام، مایکوباکتریوم لپره 5 را تاکنون موفق نشده اند در محیط آزمایشگاهی کشت دهند. این باکتری هر 20-16 ساعت یک بار تقسیم می شود. سرعت آن در مقایسه با دیگر باکتری ها که معمولاً در کمتر از 1 ساعت تقسیم می شوند آهسته است (Gengenbacher & Kaufmann, 2012)
بیش از 200 گونه از مایکوباکتریوم ها وجود دارند که در اکثر نقاط دنیا پراکنده اند و فقط تعداد کمی از آنها برای انسان و حیوانات نظیر پرندگان، خزندگان و ماهی ها بیماری زا می باشند. مایکوباکتری های پاتوژن که بیشتر از همه مورد توجه قرار دارند شامل باسیل سل نوع انسانی به نام مایکوباکتریوم توبرکلوزیس که میزبان اصلی آن انسان است و باسیل سل نوع گاوی مایکوباکتریوم بوویس که برای انسان، گاو و حیوانات دیگر بیماریزاست (Majoor, Magis-Escurra, van Ingen, Boeree, & van Soolingen, 2011).
1-2-1 مایکوباکتریوم توبرکلوزیس
مایکوباکتریوم توبرکلوزیس در لامی که از نمونه های انسان تهیه شده است، به صورت باسیل های دراز، مستقیم یا کمی خمیده به طول 3 میکرون و عرض 4/0 میکرون دیده می شوند. این باکتری ها در محیط کشت به صورت اشکال فیلامنتی و کوکسی هم مشاهده می شوند. این باسیل ها فاقد اسپور، باریک و هوازی بوده و در رنگ آمیزی گرم اغلب خنثی هستند. اسید فست بودن این باکتری به طور عمده ناشی از مقدار زیاد اسیدهای مایکولیک، اسیدهای چرب دارای زنجیره ی بلند و اتصالات عرضی و لیپیدهای دیگر دیواره ی سلولی ارگانیسم می باشد. (WHO, 2013b)
1-2-2 اجزای تشکیل دهنده ی دیواره ی سلولی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس
محتویات دیواره ی سلولی مایکوباکتری ها موجب افزایش حساسیت تأخیری و مقاومت در برابر عفونت می شود. به علاوه، این مواد می تواند جایگزین سلول کامل مایکوباکتری گردد. در دیواره ی سلولی مایکوباکتری، اتصال لیپید به آرابینوگالاکتان و پپتیدوگلیکان زیرین موجب نفوذپذیری بسیار کم دیواره ی سلولی می گردد و بدین ترتیب تأپیر گذاری اغلب آنتی بیوتیک ها را کاهش می دهد (شکل 1-1). (Kleinnijenhuis, Oosting, Joosten, Netea, & Van Crevel, 2011; Roy et al., 2014)
شکل 1-1 ساختمان دیواره ی سلولی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس- این شکل نمایی از اجزای مهم تشکیل دهنده ی دیواره ی سلولی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس را نشان می دهد.
1-3 بیماری زایی
تفاوت های بسیاری در توانایی مایکوباکتری های مختلف در ایجاد ضایعاتی در میزبان های متفاوت وجود دارد که در جدول 1-1 نشان داده شده است. انسان و خوکچه ی هندی به عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس بسیار حساس هستند، در صورتی که پرندگان و چهارپایان به این باکتری ها مقاوم اند.
قدرت بیماری زایی مایکوباکتریوم توبرکلوزیس و مایکوباکتریوم بویس در انسان یکسان است. در کشورهای پیشرفته، مایکوباکتریوم بویس به علت پاستوریزه کردن شیر بسیار کمیاب است. راه ورود دو باکتری فوق به انسان از راه راه تنفسی و گوارشی است. (Philips & Ernst, 2012)

1-3-1 فاکتور طنابی 6
در محیط کشت، سویه های بیماری زای باسیل سل معمولاً طناب های میکروسکوپی 7 را تشکیل می دهند که در آن باسیل های اسید فست به صورت زنجیرهای موازی مانند طناب کنار یکدیگر قرار دارند. وجود طناب با بیماری زایی باسیل سل همراه است. عامل طنابی که از تره هالوز 6-6-دی مایکولات تشکیل شده است موجب می شود که مایکوباکتری بیماریزا به صورت زنجیرهایی مشابه طناب تجمع یابند و آن را می توان به وسیله ی اتر از باسیل بیماریزا استخراج کرد (Welsh et al., 2013). این ماده مانع تخریب گرانول ماکروفاژها شده و در نتیجه، از فاگوسیتوز شدن مایکوباکتری ها جلوگیری می شود. این فاکتور از نقل و انتقال لوکوسیت ها جلوگیری می کند و گرانولوم های مزمنی را تولید می نماید. به همین جهت فاکتور بیماریزایی نام دارد. (Schoenen et al., 2010)
جدول 1 -1 بیماری زایی مایکوباکتری ها در میزبان های مختلف
چهارپایانپرندگانخوکچه هندیانسانانواع مایکوباکتری ها–++++++مایکوباکتریوم توبرکلوزیس+++-++++++مایکوباکتریوم بویس—+++مایکوباکتریوم کانزاسی-+++-+مایکوباکتریوم اویوم-اینتراسلولار—+مایکوباکتریوم فورتوئیتوم—++مایکوباکتریوم لپره
1-4 انتقال باسیل سل به انسان
مایکو باکتریوم توبرکلوزیس غالباً از طریق قطراتی که در اثر سرفه، عطسه و یا در حین صحبت کردن توسط فرد مبتلا به عفونت سل ریوی در هوا پراکنده می شوند به دیگران منتقل می گردد. قطرات کوچک به سرعت خشک می شوند، کوچکترین قطرات (با قطر کمتر از 5 تا 10 میکرومتر) ممکن است برای چندین ساعت در هوا معلق باقی بمانند و هنگامی که استنشاق می شوند به راه های هوایی انتهایی برسند. ممکن است در هر بار سرفه کردن حدود 3000 ذره ی عفونی پراکنده شوند. طرق دیگر انتقال باسیل سل، نظیر پوست یا جفت، غیر شایع می باشند و از نظر همه گیر شناسی چندان قابل ملاحظه نیستند (D. L. Longo, 2013). از میان عوامل مهم تعیین کننده در انتقال می توان به احتمال تماس با فرد مبتلا، میزان قرابت و مدت تماس، شدت عفونت در فرد مبتلا و محیط این تماس اشاره کرد. مطالعات متعدد صورت گرفته بر روی تماس های نزدیک نشان داده است مبتلایانی که خلط آنها حاوی باسیل های اسید فست، قابل مشاهده توسط میکروسکوپ می باشد، بیشترین نقش را در گسترش عفونت ایفا می کنند (D. L. Longo, 2013).
کوتاه سخن اینکه خطر اکتساب عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس بیشتر بوسیله ی عوامل خارجی تعیین می گردد. به دلیل تأخیر مراقبت و تشخیص ، تخمین زده می شود که در مناطقی با شیوع بالا یک فرد AFB مثبت پیش از تشخیص تا 20 نفر را آلوده سازد.
1-5 روند بیماری سل
سیر بیماری سل در بسیاری از موارد از یک الگوی عمومی که توسط والگرن 8 شرح داده شده است پیروی می کند، وی جزئیات پیشروی و نتیجه ی بیماری سل را به چهار مرحله تقسیم کرده است:
مرحله ی اول- از 3 تا 8 هفته پس از ورود مایکوباکتریوم توبرکلوزیس توسط آئروسل های استنشاق شده به حبابچه های ریوی شروع می شود، باکتری ها توسط جریان لنفاوی به غدد لنفاوی ناحیه ای در ریه ها انتشار پیدا می کنند و کانون اولیه یا گان 9 تشکیل می گردد. در این زمان است که پاسخ به توبرکولین رخ می دهد (Behr & Waters, 2014).
مرحله ی دوم- حدود 3 ماه به طول می انجامد که توسط ورود باکتری های عامل بیماری از طریق جریان خون به قسمت های دیگر ریه ها و نیز اندام های دیگر مشخص می شود، در برخی افراد در این زمان بیماری می تواند به شکل مننژیت سلی یا سل ارزنی حاد و کشنده (سل منتشر شونده) اتفاق افتد.
مرحله ی سوم- در طی این مرحله تورم پرده ی جنب یا التهاب سطوح ریوی می تواند رخ دهد که 3 تا 7 ماه پایدار می ماند و سبب ایجاد درد شدید قفسه ی سینه می شود، با این حال وقوع این مرحله میتواند تا 2 سال به تأخیر بیفتد. این طور تصور می شود که به وجود آمدن این حالت به خاطر انتشار خونی و رها شدن باکتری ها درون فضای پلور و تجمع باکتریایی در قسمت تحتانی در فضای ریه می باشد. در این حالت احتمالاً باکتری های آزاد یا فراورده های آنها با جزء CD4 لنفوسیت های T حساس شده، واکنش نشان داده که این عمل سبب جذب باکتری ها و سپس ازدیاد و تکثیر آنها و آزاد ساختن سایتوتوکسین های التهابی می شود.
مرحله ی چهارم- در آخرین مرحله یا مرحله ی رفع کمپلکس ابتدائی 10 بیماری فاقد پیشرفت می باشد و ممکن است تا 3 سال ادامه یابد. در این مرحله توسعه ی بیماری بسیار آهسته و کند بوده و آسیب های ایجاد شده ی خارج ریوی در برخی افراد مشاهده می شود. هرچند بیشتر افرادی که به باکتری آلوده می شوند، پیشرفت بیماری را نشان نمی دهند. مشخص شده است که یک سوم افراد HIV منفی دارای عفونت هستند و از این تعداد 3 تا 5 درصد از آنها بیماری سل را در سال اول نشان می دهند و 3 تا 5 درصد از افرادی که به عامل بیماری مبتلا شده اند نیز علائم بیماری را در مراحل بعدی زندگیشان (پس از 1 سال) نشان می دهند. بهتر است این طور بیان کنیم که احتمالاً اکثر موارد بیماری سل ایجاد شده در بالغین HIV منفی به دلیل فعال شدن مجدد عفونت قبلی باشد.(Light, 2011) در ادامه به تفصیل در مورد پاسخ ایمنی بدن در مقابل عفونت با مایکوباکتریوم توبرکلوزیس توضیح داده می شود.
1-6 واکنش ایمنی نسبت به سل

1-6-1 تماس و عفونت اولیه
زمانی که بیماران مبتلا به سل ریوی صحبت و به ویژه سرفه یا عطسه می کنند، از قطرات حاصل از ریه ی آنان تولید آئروسل هایی می شود که هرکدام از آنها حاوی تعدادی باسیل می باشد. وقتی که قطرات آلوده وارد هوا می شوند، سریعاً خشک شده و بسیار سبک می شوند، در حالی که هنوز واجد باسیل های زنده ای هستند که در هوا معلق است و در یک فضای بسته می تواند برای مدت زمان طولانی باقی بمانند. این باسیل ها قادرند برای ساعت های متمادی در تاریکی زنده بمانند و به شدت عفونت زا هستند. (Kleinnijenhuis et al., 2011) زمانی که ذرات عفونی از طریق تنفس وارد ریه ی آنان گردد، ذرات بزرگتر در موکوس نازوفارنکس یا شاخه ی تراکئوبرونشیال رسوب کرده و توسط مژه های این ناحیه ی مخاطی پاکسازی و دفع می شوند، لیکن ذرات کوچکتر با قطری کمتر از چند میکرون می توانند به حبابچه های ریوی نفوذ کنند. هنگامی که تعداد کمی از باسیل های سل ویرولانت به حبابچه های ریوی یک فرد سالم نفوذ می کند، توسط ماکروفاژهای حبابچه ای فاگوسیته شده و در آن تکثیر می یابد. سپس ماکروفاژهای دیگر و مونوسیت ها نیز به محل جذب می شوند و در فرایند دفاع علیه عفون