Gram-Positives - Gram + bakterier

genera

Gram-positiva bakterier är - som kan härledas från eget namn - positiva för Gram-fläcken genom att behålla en lila färg efter att ha utsatts för sådan laboratorieanalys.

Gramfärgning är en metod som används för att klassificera bakterier enligt cellväggen, men det betyder inte att det finns nödvändigtvis ett fylogenetiskt samband mellan bakteriearterna som faller i samma grupp, Gram-positiva eller negativa som är .

Bakteriell cellvägg

Den bakteriella cellväggen kan definieras som en slags stel "behållare" som omsluter bakteriecellen, vilket ger en viss robusthet och konditionerar sin form.

Den grundläggande komponenten i cellväggen är peptidoglykan (annars kallad bakteriell eller mureinmucopeptid ).

Peptidoglykan är en polymer bestående av långa linjära polysackaridkedjor, förenade genom tvärbindningar mellan aminosyrarester.

Polysackaridkedjorna består av upprepningen av en disackarid, som består i sin tur av två monosackarider, N-acetylglukosamin (eller NAG ) och N-acetylmuraminsyran (eller NAM ) bundna ihop av glykosidbindningar av p-1-typen, 6.

Disackariderna bindes därefter till varandra med p-1, 4-typ glykosidbindningar.

Kopplad till varje molekyl av NAM finner vi en pentapeptid (dvs en "svans" av fem aminosyror) som slutar med två lika aminosyror, i synnerhet med två molekyler D-Alanin .

Det är just dessa terminala D-alaniner som - som följd av enzymtranspeptidasens verkan - medger bildning av tvärbindningar inom peptidoglykanen.

Mer exakt uppstår transpeptidaset en peptidbindning mellan den tredje aminosyran i en polysackaridkedja och den fjärde aminosyran i den parallella polysackaridkedjan.

funktioner

Cellväggen spelar inte bara en skyddande roll mot bakteriecellen utan reglerar också transporten av ämnen inom den.

Därför kan det konstateras att cellväggens huvudfunktioner är:

Förhindra nedbrytning av bakterieceller på grund av osmotiskt tryck. Faktum är att bakterier ofta lever i hypotoniska miljöer, det vill säga i miljöer där stora mängder vatten är närvarande och som är "mer utspädda" än bakteriecellens interna miljö. Denna skillnad i koncentration gör att vattnet passerar från den yttre miljön (mindre koncentrerad) till bakteriecellen (mer koncentrerad) i ett försök att utjämna koncentrationen mellan de två omgivningarna. Den okontrollerade tillträdet av vatten skulle orsaka att bakteriecellen sväller tills den exploderar (osmotisk lysis).
Cellväggens funktion är exakt att motstå vattenets yttre tryck, vilket förhindrar svullnad och bakteriell lysis.
Skydda plasmamembranet och den cellulära miljön från molekyler eller ämnen som är skadliga för samma takt.
Justera näringsämnenas inträde i bakteriecellen.

Allt som hittills beskrivits kan hittas både i Gram-positiva och Gram-negativa väggarna.

Eftersom syftet med denna artikel är att klargöra egenskaperna hos Gram-positiva bakterier beskrivs emellertid endast egenskaperna hos cellväggen hos den senare nedan och den gramnegativa väggen kommer inte att beaktas.

Gram-positiv cellvägg

I den Gram-positiva väggen bildas peptidbindningen mellan polysackaridkedjorna i peptidoglykanen genom en pentaglycinbro, det vill säga en bro bestående av fem glycinmolekyler (en aminosyra).

Den gram-positiva cellväggen är likformig och relativt tjock (20-80 nm). Den består av flera lager av peptidoglykan som skärs av teikoinsyror (polymerer av alkoholer och fosfater).

Den gram-positiva väggen är mycket polär och tillåter permeation av hydrofila molekyler (såsom de som används i Gram-fläcken som kommer att beskrivas nedan) men inte hydrofoba föreningar.

Gram fläck

Gram stain är ett förfarande som utvecklats och utvecklades 1884 av en dansk bakteriolog, Hans Christian Gram.

Den första etappen av detta förfarande innefattar framställning av ett hett smet (dvs en tunn film av det material som ska analyseras). Med andra ord sätts ett prov av de bakterier som ska analyseras på en glid och - genom användningen av värme - dödas mikroorganismerna och blockeras på själva gliden (hotfixation). Efter att du har förberett smet kan du fortsätta med den faktiska färgen.

Gramfärgningstekniken innefattar fyra huvudfaser.

Steg 1

Det heta smärtan måste täckas med kristallviolettfärgen (även kallad gentianviolett) i tre minuter. På så sätt blir alla bakterieceller lila.

Steg 2

Vid denna punkt hälls Lugols lösning (en vattenhaltig lösning av jod och kaliumjodid, definierad som ett etsningsmedel som det klarar av att fixa färgen) på glidbanan och kvarstår att verka i ungefär en minut.

Lugols lösning är polär och tränger igenom bakteriecellen där den möter kristallviolen med vilken den bildar ett hydrofobt komplex.

Eftersom den gram-positiva cellväggen är polär, kan det kristall-jodhydrofoba komplexet inte korsa det så att det fortfarande blockeras inom själva bakteriecellen.

Steg 3

Sliden tvättas med en blekmedel (vanligtvis alkohol eller aceton) i ungefär tjugo sekunder. Tvätta sedan med vatten för att stoppa blekmedlets verkan.

I slutet av denna fas har de gram-positiva bakteriecellerna behållit den lila färgen.

Gram-negativa celler, å andra sidan, kommer att missfärgas. Detta händer eftersom alkoholen attackerar lipopolysackaridstrukturen hos det yttre membranet som är typiskt för gramnegativt och frånvarande i Gram-positiva, vilket underlättar förlusten av det tidigare absorberade färgämnet.

Steg 4

Ett andra färgämne (vanligtvis syrafuchsin eller safranin ) läggs till glidbanan och ett par minuter kvar att agera.

I slutet av denna fas tar cellerna i de gramnegativa bakterierna som har genomgått missfärgning i föregående fas en färg som sträcker sig från rosa till rött.

Typer av Gram-positiva bakterier

Den stora Gram-positiva gruppen innehåller många bakteriearter.

Nedan kommer några av de bakterier som tillhör den här stora kategorin att visas kortfattat.

Staphylococci (eller Staphylococcus)

Staphylococci är kocker (dvs sfäriska bakterier) som tillhör Staphylococcaceae- familjen. Staphylococci växer i kluster.

Bland de olika typerna av patogena stafylokocker minns vi:

Staphylococcus aureus, ansvarig för olika infektioner i genito-urinvägarna, av snösystemet, av huden, av ben, av leder, av hjärt-kärlsystemet, i luftvägarna och i ögat. Dessutom är denna bakterie också ansvarig för opportunistiska infektioner som är förknippade med försämring av värdens immunsystem, nosokomiala opportunistiska infektioner (dvs. infektioner som uppkommit inom hälsofaciliteter) och livsmedelsburna sjukdomar.
Staphylococcus epidermidis, ansvarig för infektioner i kardiovaskulärsystemet, opportunistiska infektioner förknippade med kompromiss av värdens immunsystem och nosokomiala opportunistiska infektioner.
Staphylococcus saprophyticus, ansvarig för infektioner i urinvägarna.

I allmänhet används antibiotika mot denna typ av bakterier, såsom penicilliner, vankomycin, daptomycin, cefalosporiner eller fluokinoloner.

Streptokocker (eller Streptokocker)

Streptokocker är kocker som växer i par eller bildar kedjor. Streptokocker kan producera toxiner som kan förstöra röda blodkroppar, dvs de har hemolytisk aktivitet.

Streptokocker kan i sin tur delas upp i enlighet med graden av hemolys som de inducerar. Vi kan därför skilja:

Alfa-hemolytiska (eller a-hemolytiska) streptokocker som orsakar partiell hemolys;
Beta-hemolytiska (eller p-hemolytiska) streptokocker som orsakar total hemolys;
Gamma-hemolytiska (eller y-hemolytiska) streptokocker som inte orsakar hemolys.

Bland de patogena streptokockerna minns vi:

Streptococcus pyogenes, ansvarig för infektioner i luftvägarna, huden, benen, lederna, hjärt-kärlsystemet, matsmältningskörtlar och bukhålan. Dessutom är det också ansvarigt för opportunistiska infektioner hos gäster med nedsatt immunförsvar.
Streptococcus agalactiae, ansvarig för infektioner hos fostret och nyfödda, infektioner i nervsystemet och luftvägarna.
Streptococcus pneumoniae, ansvarig för infektioner i luftvägarna, nervsystemet, hjärt-kärlsystemet, matsmältningskörteln, bukhålan och opportunistiska infektioner som är förknippade med försämring av värdens immunsystem.

Vanligtvis används beta-laktam och makrolidantibiotika mot streptokocker.

Clostridium (eller Clostridium)

Clostridia är baciller (dvs cylindriska bakterier) som - vid ogynnsamma miljöförhållanden - kan generera sporer för att överleva.

Bland de olika befintliga patogena clostridierna kommer vi ihåg:

Clostridium difficile, denna bakterie kan ingå i den normala mänskliga bakteriella floran och är ansvarig för opportunistiska infektioner i mag-tarmkanalen. Det är den främsta orsaken till pseudomembranös kolit som kan uppstå hos patienter som behandlas under lång tid och vid höga doser med olika typer av antibiotika. Antibiotika som metronidazol, kloramfenikol, vankomycin eller erytromycin används vanligtvis mot Clostridium difficile- infektioner.
Clostridium tetani, ansvarig för tetanus (eller spastisk förlamning). Vanligtvis används metronidazol eller bensylpenicillin mot denna bakterie. Ett vaccin är också tillgängligt för att förhindra infektion.
Clostridium botulinum, ansvarig för botulism (eller fläckig förlamning).

Corinebakterier (eller Corynebacterium)

Chorinbakterierna är baciller som tillhör familjen Corynenacteriaceae .

Bland de många exponenterna i detta släkting minns vi Corynebacterium diphteriae som är ansvarig för kutan difteri och respiratorisk difteri.

De antibiotika som vanligtvis används för att behandla difteri är penicilliner, cefalosporiner, klindamycin och erytromycin.

Ett vaccin är också tillgängligt för att förhindra infektion.

Annan Gram-positiv

Andra gram-positiva bakterier är:

Bacillus antracis (kallad mjältbrand), ansvarig för uppkomsten av kutan, lung- och gastrointestinal miltbrand;
Listeria monocytogenes, en bacillus som är ansvarig för början av meningit, encefalit, meningoencefalit och hjärnabscesser;
Enterococcus faecium och Enterococcus faecalis, två kocker som normalt fyller den mänskliga intestinala bakteriella floran, men som kan vara ansvariga för nosokomiala opportunistiska infektioner i urinväg, septikemi eller endokardit.