generalitate
Gram-pozitive sunt bacteriile care - așa cum se poate deduce din propria lor denumire - sunt pozitive pentru colorarea Gram prin păstrarea unei colorări violete după ce au fost supuse acestei analize de laborator.
Peretele celular bacterian
Peretele celular bacterian poate fi definit ca un fel de "recipient" rigid, care închide celula bacteriană, conferindu-i o anumită forță și condiționând forma sa.
Componenta fundamentală a peretelui celular este peptidoglicanul (altfel cunoscut sub numele de mucopeptidă bacteriană sau mureină ).
Peptidoglicanul este un polimer constând din lanțuri polizaharidice liniare lungi, unite prin legături încrucișate între resturile de aminoacizi.
Lanțurile polizaharidice sunt compuse din repetarea unei dizaharide, constând în turnarea a două monozaharide, N-acetilglucozamină (sau NAG ) și acid N-acetilmuramic (sau NAM ), legate împreună cu legături glicozidice de tip β-1, 6.
Disaccharidele sunt apoi legate între ele cu legături glicozidice de tip β-1, 4.
Legat de fiecare moleculă NAM găsim o pentapeptidă (care este o "coadă" de cinci aminoacizi) care se termină cu doi aminoacizi egali, în special cu două molecule de D-alanină .
Este tocmai aceste terminale D-Alanine care - ca urmare a acțiunii enzimei transpeptidază - permit formarea legăturilor încrucișate în cadrul peptidoglicanului.
Mai precis, transpeptidaza provine dintr-o legătură peptidică între al treilea aminoacid al unui lanț polizaharidic și al patrulea aminoacid al lanțului polizaharidic paralel.
funcţii
Peretele celular are nu numai un rol de protecție împotriva celulei bacteriene, ci reglează și transportul de substanțe în interiorul acesteia.
Prin urmare, se poate spune că principalele funcții ale peretelui celular sunt:
- Împiedicați ruperea celulelor bacteriene prin efectul presiunii osmotice. De fapt, foarte des, bacteriile trăiesc în medii hipotonice, adică în medii în care există cantități mari de apă și care sunt "mai diluate" decât mediul intern al celulei bacteriene. Această diferență de concentrație face ca apa să curgă din mediul extern (mai puțin concentrat) în celula bacteriană (mai concentrată), în încercarea de a se potrivi cu concentrația dintre cele două medii. Intrarea necontrolată a apei ar determina umflarea celulei bacteriene până la izbucnie (liza osmotică).
Funcția peretelui celular este tocmai aceea de a rezista la presiunea externă a apei, împiedicând astfel umflarea bacteriană și liză.
- Protejați membrana plasmatică și mediul celular de molecule sau substanțe dăunătoare aceleiași bătăi.
- Reglați intrarea substanțelor nutritive în celula bacteriană.
Tot ceea ce a fost descris până acum se găsește atât în pereții Gram-pozitivi, cât și în cel negativ Gram-negativ.
Cu toate acestea, deoarece scopul acestui articol este de a clarifica particularitățile bacteriilor gram-pozitive, doar caracteristicile peretelui celular al acestuia din urmă vor fi descrise mai jos, iar peretele Gram-negativ nu va fi luat în considerare.
Gram-pozitiv peretele celular
În peretele gram-pozitiv, legătura peptidică dintre lanțurile polizaharidice ale peptidoglicanului este formată printr-o punte de pentaglicină, adică o punte constând din cinci molecule de glicină (un aminoacid).
Peretele celular al lui Gram-pozitiv este uniform și relativ gros (20-80 nm). Se compune din câteva straturi de peptidoglican care se intersectează cu acizi teoici (polimeri ai alcoolilor și fosfați).
Peretele gram-pozitiv este foarte polar și permite permearea moleculelor hidrofile (cum ar fi cele utilizate în colorarea Gram care va fi descrisă mai jos), dar nu și a compușilor hidrofobi.
Gram gram
Gramul de gram este o procedură concepută și dezvoltată în 1884 de către un bacteriolog danez, Hans Christian Gram.
Prima etapă a acestui procedeu implică pregătirea unei frotiuri (adică a unei pelicule subțiri a materialului de analizat) fixat fierbinte. Cu alte cuvinte, un eșantion de bacterii care urmează să fie analizat este plasat pe o alunecare și - prin utilizarea căldurii - microorganismele sunt ucise și lipite pe glisierul însuși (fixarea fierbinte). După pregătirea frotiului, puteți continua cu colorarea reală.
Tehnica de colorare Gram constă din patru faze principale.
Faza 1
Panglica fierbinte trebuie acoperită cu vopseaua de cristal violet (cunoscută și sub numele de violet de gențiană) timp de trei minute. În acest fel, toate celulele bacteriene se vor transforma violet.
Faza 2
În acest moment, soluția Lugol (o soluție apoasă de iod și iodură de potasiu, definită ca mordant, deoarece este capabilă să fixeze culoarea) este turnată pe diapozitiv și lăsată să acționeze timp de aproximativ un minut.
Soluția Lugol este polară și intră în celula bacteriană unde se întâlnește cu violet cristal cu care formează un complex hidrofob.
Deoarece peretele celular al lui Gram-pozitiv este polar, complexul hidrofob-cristal-violet-iod nu-l poate traversa și rămâne astfel blocat în interiorul celulei bacteriene.
Faza 3
Diapozitivul este spălat cu un înălbitor (de obicei alcool sau acetonă) timp de aproximativ douăzeci de secunde. Apoi spălați cu apă pentru a opri acțiunea de albire.
La sfârșitul acestei faze, celulele bacteriilor gram-pozitive vor fi păstrat culoarea purpurie.
Celulele gram-negative, pe de altă parte, vor fi albite. Acest lucru se datorează faptului că alcoolul atacă structura lipopolizaharidică a membranei externe tipice Gram-negative și absentă în Gram-pozitiv, facilitând astfel pierderea colorantului absorbit anterior.
Faza 4
Un al doilea colorant este adăugat la diapozitiv (de obicei, acidul fucsin sau safranin ) și este lăsat să acționeze timp de câteva minute.
La sfârșitul acestei faze, celulele bacteriilor gram-negative care au suferit decolorare în faza anterioară vor presupune o culoare care variază de la roz la roșu.
Tipuri de bacterii gram-pozitive
Grupul mare de gram-pozitivi include multe specii bacteriene.
Mai jos, vor fi enumerate pe scurt câteva dintre bacteriile aparținând acestei categorii mari.
Stafilococi (sau Staphylococcus)
Stafilococii sunt cocci (adică bacterii sferice) aparținând familiei Staphylococcaceae . Stafilococii cresc prin plasarea în clustere.
Dintre diferitele tipuri de stafilococi patogeni amintim:
- Staphylococcus aureus, care răspunde de diverse infecții ale sistemului genito-urinar, ale sistemului cu zăpadă, pielii, oaselor, articulațiilor, sistemului cardiovascular, tractului respirator și ochiului. În plus, această bătălie este responsabilă și de infecțiile oportuniste asociate cu sistemul imunitar afectat, infecțiile nosocomiale oportuniste (adică infecțiile contractate în cadrul unităților sanitare) și toxinele alimentare.
- Staphylococcus epidermidis, responsabil pentru infecții cardiovasculare, infecții oportuniste asociate cu afectarea sistemului imunitar al gazdei și infecții nosocomiale oportuniste.
- Staphylococcus saprophyticus, responsabil pentru infecțiile tractului urinar.
În general, împotriva acestui tip de bacterii se utilizează antibiotice precum penicilinele, vancomicina, daptomicina, cefalosporinele sau fluoroquinolonele.
Streptococi (sau Streptococcus)
Streptococi sunt nucă de cocos care cresc în perechi sau formează lanțuri. Streptococii sunt capabili să producă toxine capabile să distrugă celulele roșii din sânge, adică sunt dotate cu activitate hemolitică.
Streptococi pot fi subdivizate la rândul lor în funcție de gradul de hemoliză pe care îl induc. Prin urmare, este posibil să se facă distincția:
- Streptococi alfa-hemolitic (sau a-hemolitic) care cauzează hemoliză parțială;
- Streptococi beta-hemolitic (sau beta-hemolitic) care cauzează hemoliză totală;
- Streptococi gama-hemolitic (sau γ-hemolitic) care nu provoacă hemoliză.
Printre streptococi patogeni ne amintim:
- Streptococcus pyogenes, responsabil pentru infecțiile tractului respirator, pielii, oaselor, articulațiilor, sistemului cardiovascular, a glandelor digestive și a cavității peritoneale. În plus, este, de asemenea, responsabilă de infecțiile oportuniste la gazdele cu sisteme imune compromise.
- Streptococcus agalactiae, responsabilă de infecțiile la nivelul fătului și nou-născutului, a infecțiilor sistemului nervos și ale tractului respirator.
- Streptococcus pneumoniae, responsabilă pentru infecțiile tractului respirator, sistemul nervos, sistemul cardiovascular, glandele digestive, cavitatea peritoneală și infecțiile oportuniste asociate cu afectarea sistemului imunitar al gazdei.
De obicei, antibioticele beta-lactamice și macrolide sunt utilizate împotriva streptococilor.
Clostridia (sau Clostridium)
Clostridia sunt bacili (adică bacterii cilindrice) care - în condiții de mediu nefavorabile - sunt capabili să genereze spori pentru a supraviețui.
Printre diversele clostridii patogene existente amintim:
- Clostridium difficile, această bătălie poate face parte din flora bacteriană umană normală și este responsabilă pentru infecțiile oportuniste ale tractului gastro-intestinal. Este cauza principală a colitei pseudomembranoase care poate apărea la pacienții tratați mult timp și la doze mari cu diferite tipuri de medicamente antibiotice. Infecțiile anti- Clostridium difficile utilizează de obicei antibiotice cum ar fi metronidazol, cloramfenicol, vancomicină sau eritromicină.
- Clostridium tetani, responsabil pentru tetanos (sau paralizie spastică). În general, metronidazolul sau benzilpenicilina sunt utilizate împotriva acestei bătăi. Un vaccin este de asemenea disponibil pentru prevenirea infecțiilor.
- Clostridium botulinum, responsabil pentru botulism (sau paralizie flascată).
Corinebacteriile (sau Corynebacterium)
Corinebacteriile sunt bacilii aparținând familiei Corynenacteriaceae .
Dintre numeroși exponenți ai acestui gen, amintim Corynebacterium diphteriae responsabile de difteria cutanată și difteria respiratorie.
Antibioticele utilizate în mod obișnuit pentru a trata difteria sunt penicilinele, cefalosporinele, clindamicina și eritromicina.
Un vaccin este de asemenea disponibil pentru prevenirea infecțiilor.
Alte gram-pozitive
Alte bacterii gram-pozitive sunt:
- Bacillus anthracis (cunoscut sub numele de antrax), responsabil pentru debutul carbunclelui cutanat, pulmonar și gastrointestinal;
- Listeria monocytogenes, un bacil responsabil pentru declanșarea meningitei, encefalitei, meningoencefalitei și abcesului cerebral;
- Enterococcus faecium și Enterococcus faecalis, doi cocci care locuiesc în mod normal în flora bacteriană intestinală umană, dar care pot fi responsabili pentru infecțiile nosocomiale oportuniste ale tractului urinar, septicemiei sau endocarditei.
